Реализация системно-деятельностного подхода на уроке химии по теме «Гидроксиды неметаллов, кислоты»

Баймиев Евгений Иванович

учитель химии МАОУ «Гимназия №16»,

г. Уфы, Республики Башкортостан

Реализация системно-деятельностного подхода на уроке химии по теме «Гидроксиды неметаллов, кислоты»

Аннотация: В работе рассматривается реализация системно-деятельностного подхода в учебно-воспитательном процессе на основе принципов и методов развивающего обучения (РО). Автор делает вывод о том, что приблизиться к воплощению идеи системно-деятельностного подхода в учебно-воспитательном процессе возможно через использование технологии организации урока РО в сочетании с элементами и методами других технологий, позволяющих развивать мышление, способности детей, превращая их в активные субъекты учебной деятельности.

Ключевые слова: логико-смысловая модель, операционно-исполнительный этап, ориентационно-мотивационный этап, развивающее обучение (РО), рефлексивно-оценочный этап, самооценка, способы умственной деятельности.

Реализация системно-деятельностного подхода рассмотрим на примере урока в 8 классе на тему «Гидроксиды неметаллов, кислоты». На данном уроке способ умственной деятельности по выводу формул бинарных соединений преобразуется в способ составления формул всех кислородсодержащих кислот. Изучается после характеристики вещества на атомном, молекулярном и вещественном уровнях организации материи, общей характеристики сложных веществ и после изучения оксидов. При этом изучение веществ, а различных уровнях организации материи происходит через логико-смысловую модель: Состав (С₁) → Строение (С₂) → Свойства (С₃). Использование этой модели представляет собой общий способ изучения веществ на разных уровнях организации материи.

Цели и задачи урока:

• образовательные – через предметно-преобразующую деятельность учащихся сформировать у них понятия о гидроксидах неметаллов (НеМеО), о кислотах, о названиях кислот и о составе кислот;

• развивающие – на основе способа составления формул бинарных соединений вывести способ составления формул кислородосодержащих кислот (развитие способов умственной деятельности обучающихся);

• воспитательные – продолжать формировать умения адекватной самооценки на основе критериев, составленных учителем.

Демонстрация: выделение водорода при взаимодействии кислот с металлами и его обнаружение; рисунки лимона, зеленого яблока, щавеля, а также уксус, прогорклое масло.

Ход урока (ответы детей приведены в скобках):

1. Ориентационно-мотивационный этап (ОМЭ).

Идет актуализация и создание учебной проблемной ситуации. В ходе актуализации способа составления формул бинарных соединений происходит восхождение от конкретного способа к абстрактному и обратно – от абстрактного к конкретному способу.

Осуществляется дидактическая беседа, в ходе которой дети выходят к теме урока, мотивируют его, начинается работа в группах. Учащиеся выявляют разрыв в знаниях. Выясняется, что известный способ не может помочь в составлении формул гидроксидов неметаллов. Начинается «квазииследования» (В.В. Давыдов). Так происходит развитие способа умственной деятельности школьников на уроке химии. Учащиеся пробуют свои силы в микроспорах, учитель, общаясь с микрогруппами, акцентирует свое внимание на наиболее содержательных и перспективных ситуациях, помогает находить нужные аргументы при обсуждении. При этом происходит фиксация версий, обоснований, их сравнение, сопоставление и т.д.

Ориентация (учитель – У, Д – ученик). Ау! Где мы находимся? На доске расчетная задача, решённая двумя способами (задача с двумя неизвестными). У: Какое вещество является продуктом реакции в решенной задаче и по какому признаку? Д: Оксид меди, по составу и др. У.: В каждой группе придумайте и приведите по два примера оксидов металлов и неметаллов. Формулы произносят по составу «це о два», а один ученик воспроизводит это на доске.

У: Выбираем два химических элемента, один с положительной степенью окисления, другой – с отрицательной. Слева пишем символ элемента с положительной степенью окисления, справа – с отрицательной степенью окисления. Определяем степени окисления. Находим НОК по модулю. Вычисляем и расставим индексы. У доски ученик на основе названного способа составляет формулу СuO.

У: Все ли сложные вещества состоят из атомов двух элементов?

Д: Есть вещества, состоящие из атомов двух и более элементов.

Мотивация. У: Нужно ли знать эти вещества? Д: Мы живем в мире веществ, нужно знать их состав, строение, свойства, чтобы правильно обращаться с ними, используя в жизни). Вывод темы и целеполагание. У: О каких веществах мы сегодня будем говорить? Д: О составе сложного вещества (сложное вещество, состоящее из атомов трех элементов). У: Всех сложных веществ, да. Д: Все сразу изучать нельзя, надо начинать с одного. У: У нас есть это сложное вещество? Д: Нет, надо его получить. У: А как? Д: Не знаю.

У: Как мы получили оксиды? Д: При взаимодействии простых веществ с кислородом. У: Какое вещество мы берем? Д: Оксиды. У: Какие? Д: Оксиды Ме или НеМе. У: Давайте возьмем оксиды НеМе. И что изучим? Д: Взаимодействие оксидов НеМе с Н₂О. В результате мы получаем кислоты, которые еще называют гидроксиды неметаллов. У: И тогда какая будет цель урока? Д: Изучения кислот, взаимодействия оксидов НеМе с Н₂О). У: Значит, какая тема сегодняшнего урока? Д: Гидроксиды неметаллов, кислоты).

Планирование – ученики выбирают способы действия и составляют план работы. Планирование действий учащихся на уроке происходит следующим образом:

1. Анализ решения расчетной задачи;

2. Актуализация способа составления формул бинарных соединений;

3. Предметно-преобразующая деятельность по изменению способа составления формул бинарных соединений;

4. Выявление в формулах кислот всеобщего, особенного, единичного и формулирование определения понятия кислот;

5. Моделирование изученного материала;

6. Самооценка.

2. Операционно-исполнительный этап (ОИЭ).

Рассматривается взаимодействие оксида неметалла с молекулами воды (конкретный оксид неметалла дети выбирают сами).

Начинается работа детей в группах, они обсуждают конкретные версии формул и готовятся и их защищать перед другими учащимися, т.е. таким способом происходит реализация подэтапа прогнозирования регулятивных универсальных учебных действий по ФГОС. Затем каждая группа защищает свои варианты решения проблемы у доски. Происходит содержательное общение и обобщение, и как результат формируется способ умственной деятельности школьников по составлению формул кислородосодержащих кислот. При этом происходит самооценка и самоконтроль, что также отвечает подэтапу самооценки учащихся регулятивных универсальных учебных действий по-новому ФГОС

У: Какой оксид неметаллов мы берем для взаимодействия с водой.

Д: СО₂, SO₄, P₂O₅.

У: Давайте поработаем в группах. Попробуем вывести формулу вещества, используя известный нам способ составления формул бинарных соединений. Учащиеся при осмыслении выдвинутой ситуации убеждаются, что новая задача не может быть решена на основе наличного запаса способа умственного действия, и у них появится потребность в поиске нового способа действия по составлению формулы гидроксидов неметаллов – формулы кислот. При этом школьники используют рефлексивный контроль самооценку (см. таблицу 2).

Таблица 2. Пример использования рефлексивного контроля

Ответ учеников по группам	1-я гр.: CO2 + H2O = CH2O3	2-я гр.: H2O + CO2 = H2CO3	3-я гр.: H2O + CO2 = H2CO3
Оценка ответа	Усвоенный способ применяется слепо.	Адекватный перенос учебных действий.	Самостоятельная перестройка «старого» способа в соответствии с новой задачей.

У: Почему слева Н, затем неметалл С и О? Д: На основе увеличения электроотрицательности слева пишем символ атома Н, затем символ атома С, а справа – символ электроотрицательного атома О.

У: Итак, формулу какого сложного вещества мы получили и каким образом ее составили? Д: Формулу сложного вещества, состоящего из атомов трех элементов.

В беседе приходим к выводу, что мы переделали известный способ составления формул бинарных соединений в новый способ составления формул:

1) Выбираем элементы водород, НеМе (неметалл), кислород;

2) Слева пишем символ ат. Н;

3) Середине пишем символ НеМе;

4) Справа пишем символ ат. О;

5) Определяем степени окисления элементов;

6) Сумму положительных степеней окисления доводим до четного числа;

7) Находим НОК по модулю;

8) Вычисляем и расставим индексы.

У: Если свернем этот способ и закодируем его, то что получится?

Д: В-С-С-С-О-С-Н-В: ворона, сорока сообщили сове, о самом находчивом воробье.

У: Что вам понравилось в вашей работе? Д: Мы переделали известный способ, добавили два элемента, в середине пишем символ НеМе и сумму положит-х степеней окисления доводим до четного числа, остальное то же, что и при составлении формул бинарных соединений. Один способ чуть изменили, получился уже другой способ. Это легко запоминается.

У: А теперь составим формулы таких же сложных веществ, но уже образованных ат-и Н НеМе О, где НеМе – N S Cl P. Дети работают в группах и защищают свои проекты.

У: А вы не хотели б узнать, как называются эти вещества. Для этого обратимся к уравнению: Н₂О (гидро) + СО₂ (оксид) = Н₂СО₃ (гидроксид).

Напишем в ряд формулы выведенных нами сложных веществ. Дети пишут: Н₂СО₃, Н₂SO₄, HNO₃, HРO₃, HClO₄.

У: Поищем всеобщее, особенное и единичное. Выявляем, что гидроксиды НеМе-ов состоят из атомов Н и О. Поэтому на их основе нельзя дать название гидроксидам НеМе. Это всеобщее. Также состоят из ат-в НеМе. Но НеМе каждый раз другой – единичный. Отсюда гидроксид углерода, гидроксид азота и т.д.

У: Такие вещества содержатся в природе и имеют вкус. А какой?

У: Какой вкус у уксуса и как он называется по-другому? Д: Кислый, уксусная кислота.

У: А в лимоне, щавеле, в незрелом яблоке, в кислом молоке, в прогорклом масле какие кислоты? Д: Лимонная, щавелевая, яблочная, молочная, масляная кислоты.

У: Ребята, выведенные нами формулы соответствуют кислотам, они ядовитые и их нельзя пробовать на вкус. Как их назовем? Д: По Н и О нельзя, значит по названию НеМе.

У: Попробуем. Д: Сl – хлорная, Р – фосфорная, N – азотная, C – углеродная).

У: Углеродную называют угольной – так принято. Что же такое кислота? Наблюдаем за опытом. Демонстрирую опыт взаимодействия Zn с рН₂SO₄, собираю выделившийся газ и совместно с детьми определяем газ H₂. Уч-ся в группах делают вывод: выходит Н₂CO₃, которая состоит из атомов Н и остается СО₃, HClO₄ состоит и атомов Н и остается СlО₄ и т.д.

У: Как назовем то, что остается? Д: Остаток.

У: Какой? Д: Кислотный / Далее следует работа с формулами кислот по нахождению в формулах символов водорода и кислотных остатков.

У: Что же такое кислоты? Д: Кислоты – сложные вещества, состоящие из ат-в Н и кислотных остатков. У: Некоторые кислоты могут присоединять молекулу воды и тогда…

НВО₃ + Н₂О = Н₃ВО₄;

Метаборная кислота. Ортоборная кислота.

НРО₃+Н₂О= Н₃РО₄; H₂SiO₃+H₂O=H₃SiO₄

Мета- Орто- Мета- Орто-

Если один и тот же НеМе имеет разные степени окисления, то кислоты будут разные.

У: Используя имеющийся способ, выведите формулы кислот НеМе серы +6 и серы +4, азота +5 и азота +3 (дети работают в группах, обсуждение у доски).

3. Рефлексивно-оценочный этап (РОЭ). Учащиеся моделируют содержание учебного материала (рис. 1), делают выводы, после чего идет самодиагностика изученного материала на основе выполнения заданий КИМ и даются задания на дом.

Рисунок 1. Моделирование изученного материала.

Самодиагностика. В начале данного этапа учитель проводит краткий инструктаж по выполнению заданий КИМов.

1. Кислота – это:

1. Простое вещество;

2. Сложное вещество;

3. Состоит из атомов металлов;

4. Состоит из атомов кислорода и водорода.

1. Кислота состоит из:

1. Простых веществ;

2. Из атомов водорода и кислотных остатков;

3. Из атомов металлов и кислотных остатков;

4. Из атомов двух элементов, один из которых кислород со степенью окисления -2.

1. Укажите кислотные остатки:

1. SO₂;

2. SO₄;

3. H₂O;

4. CaO.

1. Кислоты не содержатся в:

1. Лимоне;

2. Выделениях муравьев;

3. Листьях щавеля;

4. Воде.

1. Название кислот дается:

1. От названия воды;

2. От запаха кислоты;

3. От названия кислотообразующего элемента;

4. От вкуса кислоты.

Задние на дом: 1) Заполнить таб. 3 :

Таблица 3. Краткая характеристика кислот

Формула кислоты	Название кислоты	Кислотный остаток

1. Сколько граммов Са взаимодействует с 1,6 г О₂? (задачу решить двумя способами).

Таким образом, приблизиться к воплощению идеи системно-деятельностного подхода в учебно-воспитательном процессе возможно через использование технологии организации урока РО в сочетании с элементами и методами других технологий, позволяющих развивать мышление, способности детей, превращая их в активные субъекты учебной деятельности. К тому же организация уроков на принципах РО по Эльконину-Давыдову позволяет реализовать научное содержание химии, основанное на принципах осознанности, глубины и прочности знаний; наиболее полно раскрыть компоненты учебной деятельности; применить учащимся известные им способы умодействий или даже трансформировать их в новые способы умственных действий. Значительные резервы имеет система РО и в формировании ключевых компетенций, например, умений учиться, слушать, услышать и быть услышанным и др.

Список использованных информационных источников

1. Нечаева, Н.В. О комплекте учебников по системе Л.В. Занкова [Электронный ресурс] / Н.В. Нечаева: http://www.zankov.ru/umk/article=652

2. Сайт Федерального государственного образовательного стандарта [Электронный ресурс]: http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=2587

3. Сатбалдина, С.Т. Методология в реальной практике (реализация принципа восхождения от абстрактного к конкретному на примере изучения химии): восхождение к понятию «Химический элемент»: научно-методическое пособие [Текст] / С.Т. Сатбалдина. – Уфа: РИО РУНМЦ МО РБ, 2003. – С. 20-21.

4. Фисенко, Т.И. Системно-деятельностный подход в реализации стандартов нового поколения [Электронный ресурс] / Т.И. Фисенко: http://standart.edu.ru/catalog.aspx?CatalogId=2587

Сокращения

ОИЭ – операционно-исполнительный этап;

РО – развивающее обучение;

РОЭ – рефлексивно-оценочный этап;

СУД – способы умственных действий;

У – учитель;

УД – учебная деятельность;

ФГОС – Федеральный государственный образовательный стандарт.

7