Интегрированный урок «Обобщение и систематизация знаний по теме «Углеводороды»

Гольдман Н.А., учитель химии

Колодина Т.Е., учитель математики

МОУ гимназия №12 им. Г.Р. Державина

Интегрированный урок «Обобщение и систематизация знаний по теме «Углеводороды»»

Технические характеристики используемых медиаресурсов: Intel (R) Celeron (R) CPU 2.806 Hz 2.81 ГГц. 224 МБ ОЗУ

Программное обеспечение: Microsoft Office Word 97-2003, Microsoft Office PowerPoint 97-2003, Windows Movie Maker, Winamp media file, MyTestX Setup.

Цифровые образовательные ресурсы:

• План-конспект урока Microsoft Office Word 97-2003

• Презентация к уроку учителя математики Microsoft Office PowerPoint 97-2003

• Презентация учащихся Microsoft Office PowerPoint 97-2003

• Презентация Windows Movie Maker

• Видеоролик Winamp media file

• Рисунки JPEG

Методические материалы: развернутый план – конспект урока.

Анализ содержания учебного материала в КИМах по химии позволяет говорить о том, что многие задачи отличаются сложным математическим аппаратом, что вызывает затруднения у многих выпускников. Прежде всего, это проявляется при выполнении заданий, где требуется восстановление некоего единого образовательного пространства, в данном случае - комплексное применение знаний и умение самостоятельно формулировать ответ или выбирать ход решения задач.

Умение решать задачи – интегрированный показатель степени овладения знаниями по химии, физике, математике и, несомненно, мыслительных способностей учащихся. Поэтому решение задач – это не только один из ведущих методов обучения, но и самый информативный способ контроля.

Использование на уроках химии методов математического моделирования позволяет решить такую методическую задачу, как наглядное практическое применение знаний по математике к химическим проблемам, что усиливает мотивацию изучения обеих дисциплин и, кроме того закрепляет знания и умения учащихся при изучении химических свойств и способов получения веществ. Во время подготовки и проведения интегрированного урока учащиеся выполняют новую, более активную и значимую для самих себя роль, повышающая их самооценку и понимание необходимости пополнения багажа знаний за пределами материала учебника. Основной задачей обучающегося становится выработка индивидуального пути освоения и применения знаний.

Для реализации поставленной цели и указанных методических задач разработан и проведен данный интегрированный урок химии и математики.

Интегрированный урок

Обобщение и систематизация знаний по теме «Углеводороды»

Класс: 10

Количество часов: 2

Оборудование и материалы урока

Папки с дидактическими и справочными материалами

Автоматизированные проверочные тесты (приложение 1)

Компьютерный класс, ЦОРы

Методы обучения

Наглядно-иллюстративный, частично-поисковый.

Формы организации учебной деятельности

Фронтальная, индивидуальная, групповая

Тип урока:

Комбинированный.

Ожидаемые результаты:

• Прочное усвоение учебного материала;

• Активизация самостоятельной деятельности школьников и выработка умения самостоятельно оценивать свои знания для достижения соответствующего уровня знаний;

• Умение находить и использовать информацию, используя различные источники;

• Укрепление навыков критического рассмотрения и осмысления полученной информации;

• Умение предъявлять и обсуждать собственные выводы, сделанные на основе полученной информации, вступать в дискуссию;

• Выступать публично, четко и ясно излагать свои мысли.

Цель: стремление добиться целостного, синтезированного восприятия изучаемых по данной теме вопросов, повысить интерес к предметам математики и химии, предложить каждому ученику максимально возможное количество различных видов деятельности с учетом интересов, склонностей каждого.

Задачи уроков:

	Общие	Химия	Математика
учебные	Для учителя Создание условия для применения знаний и умений в знакомой и новой учебной ситуациях. Для учащихся Умение и способность самостоятельно работать по теме.	Для учителя В ходе обобщения и систематизации знаний учащихся о генетической связи углеводородов сформировать приемы решения задач по теме «Определение молекулярной формулы углеводородов» с помощью систем уравнений; рассмотреть значение углеводородов в жизни человека и их влияние на окружающую среду. Для учащихся Отработка умений и навыков при решении расчетных задач, закрепление знаний о гомологической связи между классами углеводородов.	Для учителя Выявление возможностей использования математического аппарата для решения химических задач Для учащихся Проверка усвоения ранее изученного материала на практике.
развивающие	Для учителя Вооружение учащихся правильным методологическим подходом к познавательной и практической деятельности. Формировать ключевые компетенции учащихся. Для учащихся Развитие творческого мышления за счет уменьшения доли репродуктивной деятельности.	Для учителя Развитие способности учащихся самостоятельно генерировать идеи для поиска путей решения поставленных проблем, умений представлять результаты работы аудитории в различных формах. Для учащихся Развитие умения интегрировать ранее полученные знания из различных областей для решения познавательных задач.	Для учителя Расширение области применения математических методов с использованием информационных технологий. Для учащихся Воспитание информационной культуры.
воспитательные	Для учителя Развитие личностно смыслового отношения к предметам. Воспитывать чувство ответственности за учебный труд. Для учащихся Развитие творческого и познавательного потенциала учащихся, воспитание активности, чувства ответственности, уверенности к себе.	Для учителя Воспитание восприятия химии как нужной и востребованной жизнью науки, как части мировой культуры, необходимой каждому образованному человеку для формирования целостной картины мира. Для учащихся Повышение уровня личной уверенности, самореализации и рефлексии, воспитание ответственности за успехи коллектива и свои лично.	Для учителя Содействие развитию математической культуры. Для учащихся Расширить собственного кругозора через знакомство с современными компьютерными технологиями.

Этапы уроков:

1. Подготовительный	Задача: подготовить учащихся к восприятию материала урока. Обосновать необходимость интеграции знаний.
2. Закрепление знаний учебного материала	Задача: проверить степень усвоения ранее изученного материала. Научить применять полученные ЗУН в новых условиях.
3. Рефлексия	Задача: проанализировать степень усвоения материала.
4. Подведение итогов	Задача: приучить учащихся к самостоятельности в учебной деятельности.

Тема: Обобщение и систематизация знаний по теме «Углеводороды»

Ход первого урока

Эпиграф урока: «Ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знания на деле». (Аристотель)

В начале урока учитель химии подчеркивает значение углеводородов для современных отраслей промышленности, техники, повседневной жизни людей. Эти вещества, как в индивидуальном состоянии, так и в виде природных смесей (газ, нефть, уголь), служат сырьём для производства десятков тысяч органических соединений, несут в наши дома тепло и свет. Без них из обихода исчезли бы многие привычные вещи: пластмасса, резина, средства бытовой химии, косметика, лекарства.

В чем же кроются причины многообразия углеводородов? Отвечая на вопрос, учащиеся обращаются к понятиям гомологического ряда, изомерии, способности атома углерода соединяться в цепи и циклы, образовывать кратные связи.

С целью актуализации знаний учащихся о классификацию углеводородов и генетической связи между различными типами учитель проводит проверочную работу (презентация по химии)

В качестве следующего задания учитель предлагает учащимся решить задачу на определение молекулярной формулы органического вещества по массовым долям элементов, применив математическое моделирование задачи.

Учитель математики в ходе беседы показывает (слайд №1 презентации по математике), что предложенная задача может решаться с помощью систем уравнений, и напоминает о существующих основных способах их решения:

метод подстановки; метод сложения; графический метод.

Алгоритм решения аналитическими методами повторяется с помощью блок - схем 1, 2, представленных учащимся в папке с дидактическим и справочным материалами. (Приложение 1)

Учащимся предлагается выполнить следующее задание (слайд №2 презентации по математике)

Задание

I	II
Выразить переменную х через у: а) х + 3у = 5; б) 10у – х = 2 в) 2х + 4у = -12 2. Задать формулой у = kx + b функцию, график которой проходит через точки А(2; 7) и В(-2; 3). При ответе на вопрос выбрать наиболее рациональный способ решения системы уравнений.	Выразить переменную у через х: а) 3х - у =8; б) у + 4х = 7 в) 3х - 2у = 14 2. Задать формулой у = kx + b функцию, график которой проходит через точки А(3; -4) и В(-3; 8). При ответе на вопрос выбрать наиболее рациональный способ решения системы уравнений.

После выполнения вы сможете самостоятельно проверить правильность своего решения (слайд№3 презентации по математике)

Для того, чтобы учащиеся поняли, как создать математическую модель задачи, учитель химии показывает на доске образец решения химической задачи с подробным разъяснением.

Задача. Органическое вещество содержит 84,21 % углерода и 15,79 % водорода. Плотность паров вещества по воздуху составляет 3,93. Определите формулу данного вещества.

Найти: C xHy	Решение М (СxНy) = 29 . 3,93 = 114 г/моль n (H) : n(C) = w (H) : w(C) = 15,79 : 84,21 = 2,25 Ar (H) Ar (C) 1 12 Введем обозначения: n (H) = y, n (C) = x; тогда n (H) : n (C) = x : y Получаем систему уравнений: 12 x + y = 114 12x + 2,25x = 114 14,25x = 114 x = 8 y : x = 2,25 y = 2,25x y = 2,25x y = 18 Ответ: С8Н18
Дано: w (С) = 84,21% w (Н) = 15,79% dвозд (C xHy ) = 3,93

После решения задачи учитель математики еще раз обращает внимание на выбор рационального способа решения системы (способ подстановки) и на связь между предметами. Подчеркивается, что математика базовая наука, с помощью методов и приемов которой можно решать задачи по всем прикладным наукам.

На следующем этапе урока учащимся предлагается самостоятельно выполнить задание по химии: решить задачу на определение молекулярной формулы углеводорода c помощью системы уравнений. (Тексты заданий даны в папке с дидактическими и справочными материалами)

Задача 1 (уровень А). Определите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором 75 %, а плотность по воздуху равна 0,55.

Какие вещества, имеющие применение в промышленности, технике и быту можно получить из данного углеводорода.

Задача 2 (уровень В). Определите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором 82,76 %, а его плотность при нормальных условиях равна 2,6 г/л.

Какие вещества, имеющие применение в промышленности, технике и быту можно получить из данного углеводорода.

Задача 3 (уровень С). Определите молекулярную формулу углеводорода, содержание водорода в котором 16,3 %, а 0,25 моль этого вещества имеют массу 21,5 г.

Какие вещества, имеющие применение в промышленности, технике и быту можно получить из данного углеводорода.

5. Подведение итогов.

6. Домашнее задание.

Предлагаемые творческие задания для работы в группах:

по математике

1. Составить блок – схему для решения систем уравнений графическим способом. Придумайте свою задачу и решите ее с помощью блок – схемы.

по химии

1. Составить и решить задачу на определение молекулярной формулы углеводорода c помощью системы уравнений.

Предложить схему производства какого – либо полимера из данного вещества.

Рассмотреть практическое значение данного полимера.

Представить результаты работы в виде презентации. (Критерии оценивания работ учащихся даны в приложении 2).

7. Итог урока (с классом обговариваются рекомендации к защите творческого задания).

Ход второго урока

Учитель математики напоминает итоги первого урока и предлагает проверить домашнее задание (предлагается посмотреть видео – ролик).

Творческий отчет по теме «Блок – схема для решения систем уравнений графическим способом» (Презентация учащихся).

Идет обобщение полученных знаний, после чего выполняется тест. На выполнение автоматизированного теста отводится 10 минут. (Тематическое содержание теста в приложении 3).

В ходе проверки домашнего задания для закрепления навыков решения расчетных задач учащимся предлагается:

1) решить задачу на определение молекулярной формулы углеводорода c помощью системы уравнений, составленную одноклассниками (Приложение 4).

2) Заполнить схему и концептуальную таблицу (10 минут) (Приложения 5,6).

На завершающем этапе урока идет просмотр электронных вариантов домашних заданий учащихся.

Подводятся итоги урока, результаты работы учащихся заносятся в сводную таблицу оценок (Приложение 7).

Информационные источники

1. http://window.edu.ru/- электронная библиотека учебников и методических материалов

2. http://www.edu.ru/- Федеральный портал «Российское образование»

3. Intel «Обучение для будущего». – М.: Интернет-Университет Информационных технологий, 2008

4. www.ege.edu.ru

5. Активизация познавательной деятельности учащихся. Свеклина А. Первое сентября. № 32. 2004г.

6. Аршанский Е.А. Методика обучения химии в классах гуманитарного профиля. – М.: Вентана-Граф, 2007

7. Бочкарева Н.А. "Интеграция знаний на уроке физики" Фестиваль педагогических идей "Открытый урок" ИД "1сентября" 2004 – Режим доступа: http: // festival. 1 september ru

8. Габриелян О.С. Химия 10 класс (базовый уровень). М.: Дрофа 2009

9. Гликман И.З. Спецкурс по педагогическому стимулированию. – М.: школьные технологии, 2008

10. Интегрированные уроки. Федорова З.В., Маслова С.В. Математика в школе. №7 2002г.

11. Материалы с дистанционных курсов 21512 как провести интегрированный урок. Eidos Couse Integr – O/ 26–31 мая 2006 г.

12. Полат Е.С. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования. – М.: Издательский центр «Академия», 2000

13. Руднянская Е.И. "Интегрированный урок – междисциплинарная форма эффективного учебного процесса". http: //www. vspu. Ru

14. Тесты к школьному учебнику: Алгебра. 7 класс: справочное пособие. – м.: АСТ – ПРЕСС, 1998. – 384 с.

15. Энциклопедический словарь юного математика. –М.: Педагогика. 1989. -357с.

16. Энциклопедический словарь юного химика / Сост. Э 68 В.А. Крицман, В.В. Станцо. – 2-е изд., испр. – М.: Педагогика, 2002.

Приложение 1

Блок – схема

Блок схема 2

Приложение 2

Критерии оценивания презентаций учащихся

Параметры оценивания презентации	Выставляемая оценка (балл) за представленный проект (от 1 до 3)
Связь презентации с программой и учебным планом
Содержание презентации
Наличие вывода
Подача материала проекта – презентации
Графическая информация (иллюстрации, графики, таблицы, диаграммы и т.д.)
Наличие импортированных объектов из существующих цифровых образовательных ресурсов и приложений Microsoft Office
Графический дизайн
Техническая часть
Эффективность применения презентации в учебном процессе

Приложение 3

Тематическое содержание автоматизированного теста

(два уровня сложности)

АI

АII

1. Восстановить порядок действий в алгоритме . При решении систем двух линейных уравнений с двумя переменными способом подстановки поступают следующим образом. -) Решают полученное уравнение с одной переменной. -) Выражают из какого – либо уравнения одну переменную через другую. -) Находят соответствующее значение второй переменной. -) Подставляют полученное выражение вместо этой переменной в другое уравнение. 2. Решите систему: 4х + 3у = -1 3х – 2у = 12 3. При каких значениях р система уравнений не имеет решений: 2х – 3у = 5 2х – 3у = р При всех р, кроме р =… 1 2 3 1 балл 2 балл 3 балл

1. Восстановить порядок действий в алгоритме. При решении систем двух линейных уравнений с двумя переменными способом сложения поступают следующим образом. -) Сложить почленно левые и правые части уравнений системы. -) Решить полученное уравнение с одной переменной. -) Умножить почленно уравнения системы на такое число, чтобы коэффициенты при одной из переменных стали противоположными числами. -) Найти соответствующее значение другой переменной. 2. Решите систему: 3х + 4у = -1 2х + 5у = 4 3. При каких значениях р система уравнений не имеет решений: 3х + ру = 1 2х + у = 7 Система уравнений не имеет решений при р = … 1 2 3 1 балл 2 балл 3 балл

БI

БII

1. Заполнить пропуски. При решении систем двух линейных уравнений с двумя переменными способом подстановки поступают следующим образом. 1) Выражают из какого – либо уравнения одну переменную через ______________ 2) Подставляют полученное выражение вместо этой переменной ______________ 3) Решают полученное уравнение с __________ 4) Находят соответствующее значение _______________ 2. Решите систему: 17х - 15у = -17 25х + 14у = - 25 3. При каких значениях р система уравнений не имеет решений: 4х + 5у = 7 8х + 10у = 2р При всех р, кроме р =… 1 2 3 1 балл 2 балл 3 балл

1. Заполнить пропуски. При решении систем двух линейных уравнений с двумя переменными способом ___________ поступают следующим образом. 1) ______________ уравнения системы на такое число, чтобы коэффициенты при одной из переменных стали противоположными числами. 2) _______________ левые и правые части уравнений системы. 3) Решают полученное уравнение ____________ 4) Находят ___________ значение другой переменной. 2. Решите систему: 18х + 23у = 46 3х - 11у = -22 3. При каких значениях р система уравнений не имеет решений: 6х + 2ру = 2 2х + у = 7 Система уравнений не имеет решений при р = … 1 2 3 1 балл 2 балл 3 балл

Приложение 4

Задача 1. Определите молекулярную формулу углеводорода, содержание водорода в котором 25 %, а плотность по азоту равна 0,57.

Задача 2. Определите молекулярную формулу углеводорода, содержание углерода в котором 83,72 %, а его плотность при нормальных условиях равна 3,8 г/л.

Задача 3. Определите формулу углеводорода, содержание углерода в котором 92%, а его плотность по водороду равна 39.

Задача 4. Определите молекулярную формулу углеводорода, содержание водорода в котором 16,3 %. Известно, что 0,25 моль этого вещества имеют массу 21,5 г.

Приложение 5

Заполнить схему

Приложение 6

Заполнить таблицу

Название, общая формула ряда
Нахождение в природе
Кратность связи
Тип химических связей в молекуле
Характерные виды Изомерии
Характерный тип химических реакций
Область применения

Правильный вариант заполнения схемы

Правильный вариант заполнения таблицы

Название, общая формула ряда	Алканы СnH2n+2	Циклоалканы СnH2n		Алкены СnH2n	Алкадиены СnH2n-2		Алкины СnH2n-2	Арены СnH2n-6
Нахождение в природе	Да	Да		Нет	Да		Нет	Да
Кратность связи	Все связи «С-С» одинарные	Все связи «С-С» одинарные (циклическое строение)		Одна двойная связь «С-С»	Две двойных связи «С-С»		Одна тройная связь «С-С»	Бензольное кольцо (циклическое строение)
Тип химических связей в молекуле	Ковалентная неполярная «С-С», ковалентная полярная «С-Н»
Характерные виды изомерии	Углеродн. скелета		Углеродн. скелета, положения кратной связи, геометрическая, межклассовая	Углеродн. скелета, положения кратной связи		Углеродн.скелета, положения кратной связи, межклассовая	Углеродн. скелета положения кратной связи, межклассовая.	Углеродн. скелета (взаимное расположение заместителей в цикле)
Характерный тип химических реакций	замещение		Замешение, присоединение (в зависимости от размера цикла)	Присоединение		Присоединение	Присоединение	Присоединение, замещение
Область применения

Приложение 7

Подведение итогов интегрированного урока

«Обобщение и систематизация знаний по теме «Углеводороды»».

Виды работы	Устная работа на уроке	Решение задач	Подготовка презентации	Тест 1	Тест 2	Общая оценка
Список учеников 1. 2. 3.

20

Графический способ и как им пользоваться

Графический способ и как им пользоваться

• Построить в одной системе координат графики уравнений системы.
• Если графики пересекаются, то решением системы являются координаты точки пересечения; если графики параллельны, то решений нет; если графики совпадают, то решений бесконечно много

Справочный материал

На рисунке построены графики уравнений:

а)х – у = -5

б)х + у = -1.

Записать соответствующую систему уравнений и указать ее решение.

Ответ

Выясните с помощью графического метода сколько решений имеет система уравнений

а х +у = 2

х + у = -2

б 2х – у = -4

3у – 6х = 12

?

?

?

Решение системы линейных уравнений с двумя переменными

Методы решения

Число решений

• метод подстановки;
• метод сложения;
• графический метод.

• система имеет одно решение
• система имеет бесконечно много решений
• система не имеет решения

II

1.Выразить переменную

у через х:

а) 3х -у =8; б) у + 4х = 7

в) 3х - 2у = 14

2. Задать формулой

у = kx + b функцию, график которой проходит через точки А(3; -4) и В(-3; 8). При ответе на вопрос выбрать наиболее рациональный способ решения системы уравнений.

I

1. Выразить переменную

х через у:

а) х + 3у = 5; б) 10у – х = 2 в) 2х + 4у = -12

2. Задать формулой

у = kx + b функцию, график которой проходит через точки А(2; 7) и В(-2; 3). При ответе на вопрос выбрать наиболее рациональный способ решения системы уравнений.

Проверь себя

II

а) у = 3х - 8

б) у =7 - 4х

в) у = 1,5х – 7

2. у = -2х + 2

Способ решения системы

уравнений –

способ сложения

I

1. а) х =5 - 3у

б) х = 10у –2

в) х = -2у - 6

2. у = х + 5

Способ решения

системы

уравнений –

способ сложения

Проверочные задания

1. Восстановить порядок действий в алгоритме.

• При решении систем двух линейных уравнений с двумя переменными способом подстановки поступают следующим образом.
• -) Решают полученное уравнение с одной переменной.
• -) Выражают из какого – либо уравнения одну переменную через другую.
• -) Находят соответствующее значение второй переменной.
• -) Подставляют полученное выражение вместо этой переменной в другое уравнение.
• 2. Решите систему:

4х + 3у = -1

3х – 2у = 12

1. Восстановить порядок действий в

алгоритме.

• При решении систем двух

линейных уравнений с двумя

переменными способом сложения

поступают следующим образом.

• -) Сложить почленно левые и

правые части уравнений системы.

• -) Решить полученное уравнение с

одной переменной.

• -) Умножить почленно уравнения

системы на такое число, чтобы

коэффициенты при одной из

переменных стали

противоположными числами.

• -) Найти соответствующее значение

другой переменной.

2. Решите систему:

3х + 4у = -1

2х + 5у = 4

Осуществите превращения

Запишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения. Назовите продукты реакции, укажите условия реакций.

Вариант 1

C 2 H 2 Br 2 О

↑ //

CH 4 → C 2 H 2 → CH 3 ─ C

↓ \

C 2 H 6 H

Вариант 2

CO 2

↑

2) C 2 H 6 → C 2 H 4 → C 2 H 5 OH → C 2 H 4

↓ ↓ ↓

C 2 H 5 Cl C 2 H 5 Br C 2 H 4 Br 2

Вариант 3

карбонат кальция→ оксид кальция→ карбид кальция→ ацетилен → бензол → нитробензол

Проверь себя

C 2 H 2 Br 2

+ Br 2 О

-H 2 + H 2 O //

1) CH 4 C 2 H 2 CH 3 ─ C

+2H 2 \

C 2 H 6 H

Проверь себя

CO 2

-H 2 +H 2 O -H 2 O ↑ +O 2

2) C 2 H 6 → C 2 H 4 → C 2 H 5 OH → C 2 H 4

↓ +Cl 2 ↓ +HCl ↓ +Br 2

C 2 H 5 Cl C 2 H 5 Br C 2 H 4 Br 2

Проверь себя

t +C +H 2 O

3) CaCO 3 → CaO → CaC 2 → C 2 H 2

+HNO 3 ↓

C 6 H 5 NO 2 ← C 6 H 6