«Формирование предметных результатов обучения учащихся 9 класса посредством применения системы количественно-экспериментальных задач по теме «Железо»

Из опыта работы «Формирование предметных результатов обучения учащихся 9 класса посредством применения системы количественно-экспериментальных задач по теме «Железо» Актуальность исследования Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования ориентирован на выпускника, который должен осознавать важность образования и самообразования для жизни и деятельности, уметь применять полученные знания на практике. В процессе изучения курса химии ученик должен научиться анализировать и объективно оценивать жизненные ситуации, связанные с веществами, иметь навыки безопасного обращения с теми из них, которые используются в повседневной жизни. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (далее ФГОС ООО) представляет собой совокупность требований, обязательных при реализации основной образовательной программы основного общего образования образовательными учреждениями, имеющими государственную аккредитацию. ФГОС устанавливает требования к предметным результатам освоения обучающимися основной образовательной программы основного общего образования, включающим освоенные обучающимися в ходе изучения учебного предмета умения специфические для данной предметной области, виды деятельности по получению нового знания в рамках учебного предмета, его преобразованию и применению в учебных, учебно-проектных и социально-проектных ситуациях, формирование научного типа мышления, научных представлений о ключевых теориях, типах и видах отношений, владение научной терминологией, ключевыми понятиями, методами и приемами. Предметными результатами освоения выпускниками основной школы программы по химии являются: 1. В познавательной сфере: а) давать определения изученных понятий: вещество (химический элемент, атом, ион, молекула, кристаллическая решетка, вещество, простые и сложные вещества, химическая формула, относительная атомная масса, относительная молекулярная масса, валентность, оксиды, кислоты, основания, соли, амфотерность, индикатор, периодический закон, периодическая система, периодическая таблица, изотопы, химическая связь, электроотрицательность, степень окисления, электролит); химическая реакция (химическое уравнение, генетическая связь, окисление, восстановление, электролитическая диссоциация, скорость химической реакции); б) описывать демонстрационные и самостоятельно проведенные эксперименты, используя для этого естественный (русский, родной) язык и язык химии; в) описывать и различать изученные классы неорганических соединений, простые и сложные вещества, химические реакции; г) классифицировать изученные объекты и явления; д) наблюдать демонстрируемые и самостоятельно проводимые опыты, химические реакции, протекающие в природе и в быту; е) делать выводы и умозаключения из наблюдений, изученных химических закономерностей, прогнозировать свойства неизученных веществ по аналогии со свойствами изученных; ж) структурировать изученный материал и химическую информацию, полученную из других источников; з) моделировать строение атомов элементов первого — третьего периодов, строение простейших молекул. 2. В ценностно-ориентационной сфере: а) анализировать и оценивать последствия для окружающей среды бытовой и производственной деятельности человека, связанной с переработкой веществ. 3. В трудовой сфере: а) проводить химический эксперимент. 4. В сфере безопасности жизнедеятельности: а) оказывать первую помощь при отравлениях, ожогах и других травмах, связанных с веществами и лабораторным оборудованием. Цель: добиться получения предметных результатов у учащихся по средствам использования системы количественно-экспериметальных задач при изучении в 9 классе темы «Железо». Задачи: 1. провести анализ темы «Железо»; 2. подобрать (составить) систему количественно - экспериметальных задач по химии; 3. выполняя требования и условия реализации ФГОС основных общеобразовательных программ по химии, осуществить формирование у учащихся предметных результатов обучения. Химические задачи должны содействовать раскрытию и усвоению основных химических понятий, законов, теорий, химического языка, углублению и конкретизации знаний, формированию материалистического мировоззрения, развитию интереса к химии, формированию практических умений, потребности в труде, экологическому воспитанию. Используя специально подобранные химические задачи и упражнения, можно управлять умственной деятельностью учащихся, актуализировать полученные знания. Работа над задачами способствует вызыванию у учащихся интеллектуальной активности, мобилизации внутренней памяти, выработке навыков пользования внешней памятью, осуществлению цепи логически связанных сопоставлений информации, имеющейся в задаче, формированию умения связывать теорию с практикой. В процессе решения задач происходит уточнение и закрепление понятий о веществах и процессах, вырабатывается навык использования имеющихся знаний. Побуждая учащихся повторять пройденное, углублять и осмысливать его, химические задачи способствуют формированию системы конкретных представлений, что необходимо для получения новых знаний. Задачи, включающие определение химические ситуации, становятся стимулом самостоятельной работы школьников с учебным материалом. Отсюда понятно общепринятое в методике мнение, что мерой освоения материала следует считать не столько пересказ учебника, сколько умение использовать полученные знания при решении различных задач. Использование химических задач позволяет развивать познавательную активность учащихся, формировать личностные умения. Использование задач является показателем деятельностного подхода к изучению предмета. По каждой теме можно выделить элементы знаний, которые должны усвоить учащиеся. В соответствии с этими элементами можно составить систему химических задач для изучения, проверки степени формирования знаний, умений. В предлагаемой системе должны быть задачи разного типа: 1. Качественные 2. Количественные 3. Качественно-экспериментальные 4. Количественно-экспериментальные. Количественно-экспериментальные задачи являются достаточно сложными для выполнения учащимися. Они выявляют у школьников практические умения применения знаний в новых ситуациях. Учащиеся должны произвести необходимые расчеты, тем более, что задания могут быть достаточно разнообразными. Рассмотрим систему задач по теме «Железо»" Элементы знаний 1. Положение железа в ПСХЭ 2. Схема строения атома железа 3. Степени окисления железа 4. Местонахождения железа в природе 5. Значение железа в живых организмах 6. Получение. Восстановление железа из его оксидов 7. Аюминотермия 8. Электролиз оксидов железа 9. Физические свойства железа 10. Химические свойства железа. Коррозия 11. Взаимодействие железа с кислородом во влажном воздухе. 12. Взаимодействие железа с разбавленными кислотами. 13. Взаимодействие железа солями 14. Взаимодействие железа с кислородом 15. Взаимодействие железа с хлором 16. Взаимодействие железа с серой 17. Взаимодействие железа с парами воды 18. Взаимодействие железа с концентрированными кислотами 19. Применение железа 20. Важнейшие соединения. Оксид железа (II) 21. Оксид железа (III) 22. Соли железа (II) 23. Соли железа (III) 24. Гидроксид железа (III). Химические свойства. 25. Получение гидроксида железа (III). 26. Получение гидроксида железа (II). 27. Химические свойства гидроксида железа (II). 28. Генетическая связь между железом и его важнейшими соединениями. Данные задачи являются достаточно сложными для выполнения учащимися. Они выявляют у школьников практические умения применения знаний в новых ситуациях. Учащиеся должны произвести необходимые расчеты, тем более, что задания могут быть достаточно разнообразными. Примеры количественно-экспериментальных задач по теме «Железо» (типовые, комбинированные и усложненные) : Задача 1: Какой объем водорода (н.у.) необходим для получения железа при взаимодействии с 17,864 г Fe3O4? Какое количество железа получится? Задача 2: Рассчитайте, какой объем водорода (н. у.) необходим для одного восстановления железа из магнитного железняка массой 200 г, в котором 0,6 массовых долей Fe3O4. Задача 3: Какая масса гидроксида железа (III) выпадет в осадок, если на раствор, содержащий 16,25 г хлорида железа(III) подействовать раствором гидроксида натрия. Задача 4: Достаточно ли 2,8 л оксида углерода (II) для полного восстановления железа из 23,2 г Fe3O4. Какой объём углекислого газа при этом образуется? Задача 5: В раствор, содержащий 40 грамм сульфата меди (2) добавили 12 грамм железных опилок, рассчитайте массу полученной меди. Задача 6: К 100 грамм 6% раствора гидроксида натрия прилили 200г 10% раствора сульфата железа (3). Сколько образуется осадка. Задача 7: Какая масса хлорида железа(III) будет получена при сжигании 5,6 г железа в хлоре, если потери его составляют 10%? Задача 8: Хлорид железа (II) окислили хлором до хлорида железа(III), при этом получили 3,25 кг хлорида железа(III), что составляет 80% от теоретически возможного. Какой объём хлора был израсходован на реакцию. Задача 9: 95,5 г смеси CuO и Fe2O3 восстановили водородом. На продукт восстановления подействовали избытком раствора соляной кислоты. Объём выделившегося водорода составил 4,48 л. Каков процентный состав смеси. Задача 10: Определите массовую долю (в %) железа в сплаве с углеродом, если при обработке образца сплава массой 6 г соляной кислотой выделилось 2,24 л газа (н.у.). Какой объём соляной кислоты (?= 1,09г/мл) с массовой долей HCl 18,25% вступил в реакцию. Задача 11: Смесь железа с оксидом железа(II) и оксидом железа (III) обработали соляной кислотой и получили 112 мл водорода. 1 г этой же смеси при восстановлении водородом даёт 0,2115 г воды. Определите массовую долю оксида железа в смеси. Задача 12: Вычислите массу и объём (н.у.) водорода, который потребуется для восстановления 560 мг железа из железной окалины Fe3O4. Рассчитайте массу железной окалины, которая потребуется для реакции. Задача 13: Образец красного железняка - железной руды, являющейся природным оксидом железа (Ш), - содержит 92% Fe2O3, остальное составляют примеси, не содержащие железо. Вычислите содержание железа (в кг) в одной тонне этой руды. Задача 14: Какая железная руда наиболее богата железом: магнитный железняк Fe3O4, сидерит FeCO3 или бурый железняк 2Fе2О3*Н2О? Считать, что каждая из указанных руд содержит 10% посторонних примесей, не включающих железо. Задача 15: Железные руды относятся к богатым, если содержание железа в них более 50% по массе. Определите, относится ли к богатым рудам сидерит FeCO3. Задача 16: Для удаления ржавчины со стальных шурупов используют 20-процентную соляную кислоту (плотность 1,1 г/мл). Считая условно, что ржавчина - это оксид железа (Ш), рассчитайте, какой объем соляной кислоты потребуется для удаления 16 г ржавчины. Задача 17: Железный сурик - красная краска - содержит в качестве пигмента 63% оксида железа (Ш). Какая масса 10 - процентной соляной кислоты потребуется для растворения всего пигмента, содержащегося в 10 г сурика? Задача 18: Получите путем реакции обмена между растворами хлорида железа (III) и желтой кровяной соли пигмент синей краски «берлинская лазурь». Рассчитайте, сколько образуется пигмента, если вами будет использовано 100 г 5% хлорида железа и 200 г 3% раствора желтой кровяной соли. Количественно-экспериментальные задачи, или расчетно-экспериментальные задачи по теме «Железо» в 9 классе представляют собой комплексы из элементов знаний, в которых в экспериментальной форме отражаются и качественные, и количественные стороны. При выполнении учащимися количественно-экспериментальных задач происходит синтез логических, количественных и экспериментальных операций. Согласно действующей системе, где отражены разные типы расчетных задач по химии, нами определены типы количественно-экспериментальных (расчетно-экспериментальных) задач с учетом того, что не все расчетные задачи можно выполнить экспериментально в условиях школы по теме «Железо». Используемая литература 1. Габриелян О.С. Остроумов И.Г. Настольная книга учителя. Химия 9 класс. М.: Дрофа, 2003. – 400 с. 2. Габриелян О.С. Химия 9 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. М.: Дрофа, 2011. – 270 с. 3. Гольдфарб Я.Л., Ходаков Ю.В., Додонов Ю.Б. Сборник задач и упражнений по химии. - М.: Просвещение,1988.- 192 с. 4. Толкунов В.И Основы методики использования задач в обучении химии в средних общеобразовательных учебных заведениях. – Самара.: ПГСГА, 2012. – 219 с. 5. Толкунов В.И Познавательные, развивающие и воспитательные функции химических задач и упражнений в средней школе. - Самара: ГПИ, 1993. - 64 с. 6. Хомченко Г.П., Хомченко И.Г. Задачи по химии для поступающих в вузы, - М.: Высш. шк., 1998. - 238 с.