Формирование личностных универсальных учебных действий учащихся на занятиях химии

Министерство образования Ульяновской области

ОГАУ Институт развития образования

Ульяновской области

Колледж экономики и информатики Г.Ульяновск

Формирование личностных универсальных учебных действий

учащихся на занятиях химии:

методические рекомендации.

Разработка учителя химии высшей категории

Александровой Светланы Евгеньевны

Ульяновск

2017

Пояснительная записка.

За последние несколько лет в обществе кардинально изменилось представление о целях образования и путях их осуществления. В Федеральном государственном образовательном стандарте основного общего образования (ФГОС ООО) существенно расширено представление о результатах обучения. Целью и смыслом образования признается развитие личности учащихся; формирование способности ученика самостоятельно ставить учебные цели, проектировать пути их реализации; контролировать и оценивать свои достижения, развитие личности обучающихся. Достижение этой цели становится возможным благодаря формированию системы универсальных учебных действий (УУД). Овладение УУД дает учащимся возможность самостоятельного успешного усвоения новых знаний, умений и компетентностей на основе формирования умения учиться.

Значительная роль в формировании УУД в основной школе принадлежит урочной деятельности, которая учитывает возрастные особенности учащихся. При этом формирование УУД обеспечивается в процессе всех видов и направлений урочной деятельности: игровой, познавательной, досугово-развлекательной, трудовой, производственной, спортивно-оздоровительной, туристско-краеведческой деятельности, художественного и социального творчества, проблемно-ценностного общения.

Из четырех видов УУД особое положение занимают личностные, позволяющие обеспечить ценностно-смысловую установку учащихся и ориентацию в социальных ролях и межличностных отношениях. Урочная деятельность учащихся играет огромную роль в формировании личностных УУД. Занятия по разным направлениям урочной деятельности учащихся позволяют в полной мере реализовать требования ФГОС ООО.

Урочная деятельность должна быть интересна учащимся, только тогда она принесет положительные результаты и ощутимые плоды. Урочная деятельность является основной частью учебно-воспитательного процесса.

Вся система урочной деятельности призвана объединить в единый процесс воспитание, образование, развитие и здоровьесбережение, а также обеспечить структурную и содержательную преемственность предметов, отражать специфику целей и задач учебного учреждения, служить созданию гибкой системы для реализации индивидуальных творческих интересов личности. Актуальность предлагаемой методической разработки урочной и воспитательной деятельности. Необходимость разработки подобных проектов, направленных на формирование личностных УУД в воспитательной и урочной деятельности учащихся связана с введением ФГОС ООО, призванного обеспечивать развитие системы образования в условиях изменяющихся запросов личности и семьи, ожиданий общества и требований государства в сфере образования.

Учебное учреждение выступает важнейшим средством самореализации и самоутверждения ребенка, способного определить цель, смысл и ценность требований современной культуры к учебной, бытовой, досуговой деятельности человека. Навыки, формируемые на данной ступени, обеспечивают не только дальнейшее развитие ребенка, но и активное восприятие, и осмысление повседневной жизни.

Актуальность предлагаемой разработки заключается в том, что умение учиться и развиваться, составляющее основу личностного роста учащегося, означает умение учиться познавать и преобразовывать мир, ставить проблемы, находить разные пути решения; учиться сотрудничать с другими людьми не только в урочной, но и во внеурочной деятельности.

Новизна данного проекта определена требованиями к результатам основной образовательной программы основного общего образования ФГОС. Одним из главных аспектов нового стандарта является формирование компетентностей ребенка по освоению новых знаний, умений, навыков, способностей. Отличительной особенностью нового стандарта является включение в перечень требований к структуре основной образовательной программы:

– соотношение урочной и внеурочной деятельности учащихся;

– содержание и объем урочной и внеурочной деятельности учащихся.

Отличительными особенностями программы развития личностных УУД в урочной деятельности учащихся являются:

– организация работы с учащимися, имеющими разные потребности и индивидуальные возможности;

– определение видов организации деятельности обучающихся, направленных на достижение личностных, метапредметных и предметных результатов;

– в основу реализации программы положены ценностные ориентиры и воспитательные результаты;

– достижения планируемых результатов отслеживаются в рамках внутренней системы оценки педагогом, родителями и обучающимися.

Методические рекомендации по наиболее эффективным формам и методам формирования личностных УУД в урочной деятельности разработаны с учетом особенностей и традиций колледжа экономики и информатики, предоставляющих широкие возможности учащимся, имеющим разные достижения и результаты, в раскрытии интеллектуальных и творческих возможностей личности. Для сохранения преемственности направлений и форм данной работы в учебном заведении реализуются разновозрастные проекты, объединяющие все ступени обучения.

Тема занятия по химии для учащихся 1 курса

«Металлы».

Автор-составитель учитель химии

Александрова Светлана Евгеньевна

Цель занятия: воспитывать интерес к познанию, к химической деятельности, раскрыть причину особых свойств металлов.

Задачи:

– учить учащихся путем рассуждений строить цепочки взаимосвязей разного вида;

– самостоятельно прогнозировать возможные изменения в состоянии объектов, явлений, событий и их причины;

– приходить к каким-либо выводам и умозаключениям;

– формировать умения устанавливать причинно-следственную связь между предметами, явлениями, событиями.

Оборудование:

– мультимедийный проектор, экран;

– презентация «Металлы»;

– раздаточный материал с графическ

– раздаточный материал для лабораторных опытов.

Формируемые в рамках мероприятия УУД:

Личностные: самоконтроль и самооценка; умение высказывать свою точку зрения и выслушивать чужую; навыки сотрудничества со сверстниками, осознанная мотивация к выполнению заданий.

Коммуникативные: умение осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной форме; умение слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении вопроса; умение формулировать собственное мнение; учитывать разные мнения и обосновывать собственную позицию.

Регулятивные: принимать и сохранять учебную задачу; планировать свое действие в соответствии с поставленной задачей и условиями ее реализации; осуществлять поиск в разнообразном решении задач.

Познавательные: установление причинно-следственных связей; построение логической цепи рассуждений; анализ; синтез.

Планируемые результаты:

Личностные: развитая внимательность, настойчивость, целеустремленность, умение преодолевать трудности; умение высказывать свою точку зрения и выслушивать чужую; осознанная мотивация к выполнению заданий; признание собственной ошибки.

Метапредметные результаты: выдвижение гипотез опровержение или подтверждение истинности предположения; творческое мышление; умение решать задачи на логику; целостное восприятие окружающего мира; умение осознавать границы известного и неизвестного в виде ценности для дальнейшей жизни.

Предметные результаты: владение химическим языком, элементами химической логики; умение выполнять лабораторные опыты; интерес к химии; самостоятельность и ответственность за результат работы своей группы; активная мыслительная деятельность.

Оборудование.

На столах учащихся: набор металлов (медь, железо, цинк, алюминий), тигельные щипцы, алюминиевая фольга, железный гвоздь, спиртовка, спички, елочная игрушка, зеркало, периодическая таблица, стеклянные пластинки (2 шт.), вода, пипет­ка, набор пробирок, держатель для пробирок

На демонстрационном столе: приборы для определения электро- и теплопроводно­сти металлов, набор металлов, спиртовка, модели кристаллических решеток металлов.

Химические реактивы.

Склянки с гидроксидом натрия, сульфатом меди ( II),соляной кислотой, оксидом меди (II) магниевая стружка, гранулы цинка, спиртом, яичный белок, железный гвоздь.

Ход занятия.

Девиз занятия: «Мощь и сила науки – во множестве фактов, цель- в обобщении этого множества»

Д.И.Менделеев

В начале занятия сообщаем учащимся его тему, цель. Затем проводим беседу.

? Алхимики считали, что «семь металлов создал свет по числу семи планет». Назовите эти элементы и соответствующие им плане­ты.

(Золото символизировало Солнце, сереб­ро — Луну, медь — Венеру, железо - Марс (Марс — бог войны), олово — Юпитер, сви­нец — Сатурн, ртуть за необычайную под­вижность наградили символом Меркурия — самого подвижного, ловкого и деятельного римского божества*.)

• В скобках приведены ответы учащихся. Очевидные ответы опущены.

Выслушав ответы, читаем отрывок из за­писок алхимика (перевод Н. Морозова):

Семь металлов создал свет

По числу семи планет:

Дал нам космос на добро

Медь, железо, серебро,

Злато, олово, свинец...

Сын мой! Сера их отец!

И спеши, мой сын, узнать:

Всем им ртуть — родная мать!

? Что означает слово «металл»? Каков его смысл? (Слово «металл» может означать про­стое вещество и химический элемент.)

? Что такое химические элементы?

Выслушав ответы, продолжаем рассуждение.

Каково происхождение Слова «металл»?

Учитель рассказывает, что в одной из пьес А.И.Островского изображена купчиха, которая больше всего боится страшных слов, таких как металл.Она очень удивилась бы откройся ей происхождение этих роковых речений. Греческое слово металлон имело значение «земляные работы, раскопки», а позднее стало означать «шахта, рудник, руда» В латинском языке слово металлум получило значение « руда и выплавляемый из нее металл» и уже в виде французского металл перекочевало в Россию.

? Какое место занимают металлы в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева.

Совместно с учащимися начинаем составлять схему «Общие свойства металлов»

Чтобы ответить на вопрос «Какие свойства характерны для металлов и чем они отличаются от неметаллов?» необходимо охарактеризовать строение атомов металлов. К доске выходят3 учащихся из разных групп выполнять задание: дать характеристика Na Mg Al на основании положения П.С. Д.И.Менделеева.

Пока учащиеся готовятся ведем беседу с классом, затем выслушиваем ответы.

? Сколько злектронов на внешнем уровне в атомах химических элементов главных(I вариант) и побочных подгрупп (II вариант ) I группы? Назовите элементы? Металлы это или неметаллы?

? Сколько злектронов на внешнем уровне в атомах химических элементов главных(I вариант) и побочных подгрупп (II вариант ) II группы? Назовите элементы? Металлы это или неметаллы?

? Как связаны свойства металлов с осо­бенностями их электронного строения? (Ме­таллы способны легко отдавать валентные электроны и проявлять свойства восстанови­телей.)

Учитель подчеркивает, что нет резкой границы между металлами и неметаллами.

?Как соединены атомы металлов между собой.

Демонстрируем модели кристаллических решеток металлов, об их особенностях и о металлической связи рассказывает учитель . В частности, он сообщает учащим­ся, что металлические элементы чаще всего кристаллизуются в трех типах структур:

объемно-центрированные — тип вольф­рама (W, Cr, Fe, К, Li, Mo, Na, V);

гранецентрированные — тип меди (Си, Ва, Ag, A1, Аи, Pb, Pd, Pt, Sr);

гексагональные — тип магния (Mg, Be, Cd, Ti, Zn).

? В каком виде металлы встречаются в природе? (В виде простых веществ Ме°, ка­тионов Ме^п+ в составе сложных веществ: ок­сидов Ме_хО_у (основных или амфотерных), гидроксидов Ме(ОН)_у (основных или амфо­терных), солей Ме_хАп_у.)

Делаем общий вывод: что такое химиче­ский элемент — металл? Под химическим эле­ментам — металлом будем понимать вид атомов, способных легко отдавать элек­троны, входить в состав химических соеди­нений в виде катионов, а также образовы­вать простые вещества с характерными физическими свойствами.

Переходим к изучению физических свойств простых веществ — металлов.

Проводим лабораторный опыт «Изучение образцов металлов».

На каждом столе имеют­ся четыре пластинки из различных металлов. Каждую пластинку учащиеся обозначают номерами от 1 до 4, рассматривают их, пы­таются распознать металлы, называют их от­личительные признаки. Результаты наблюде­ний они заносят в табл. 1.

Таблица 1

Изучение образцов металлов

? Великий русский ученый М. В. Ломоно­сов так говорил о металлах: «Металлом на­зывается твердое, непрозрачное и светлое тело, которое на огне плавить и холодное ковать можно». О каких физических свойст­вах металлов здесь идет речь?

Учитель рассказывает о ковкости металлов — их способности к пластическим деформациям.

Характерная черта металлов — способность к пла­стическим деформациям. Под пластической деформа­цией металлического кристалла следует понимать из­менение его внешней формы под воздействием меха­нических факторов, не приводящих ни к разрушению его на части, ни к изменению объема. Если кристалл ковкого металла подвергается давлению в определен­ном направлении, то атомы в нем могут перемещать­ся параллельно одной из атомных плоскостей. Это явление называют скольжением. Наибольшей способ­ностью к пластическим деформациям обладают метал­лы со структурами типа меди и магния, так как в них особенно легко осуществляется скольжение.

Для того чтобы понять это явление, уча­щиеся проводят простой эксперимент. Две стеклянные пластинки накладывают друг на друга. Их легко разъединить. Затем на по­верхность пластин наносят несколько капель воды. Пластины легко скользят одна относи­тельно другой, но с трудом отрываются друг от друга.

? Какова роль воды? (Прослойка воды — модель «электронного газа».)

В качестве подтверждения пластичности металлов приводим интересные сведения о золоте.

Золото — самый пластичный металл: из 1 г золо­та можно вытянуть до 2 км проволоки, а из образца размером со спичечную головку — прокатать лист площадью 50 м². Золото, а также серебро добывают в Кузбассе вот уже третье столетие. В 1782 г. по цар­скому указу началась разработка золотых приисков Салаира, в 1792 г. заработал Гавриловский серебро­плавильный завод.

Следующее свойство, о котором пойдет речь, — это твердость. Металлы бывают мяг­кие и твердые. Калий, натрий можно резать ножом, из вольфрама и хрома изготавлива­ют режущие, бурильные инструменты. Учи­тель физики организует экспериментальное определение твердости пластин. Данные уча­щиеся заносят в табл. 1.

? Обратите внимание на внешний вид пластин, посмотрите в зеркало. Какое свой­ство металлов используют при изготовлении зеркал, елочных игрушек? (Металлический блеск и непрозрачность)

По металлическому блеску на первом мес­те стоит серебро.

Следующие свойства металлов — элек­тропроводность и теплопроводность — подтверждаются в ходе демонстрационного эксперимента, который проводит учитель. Самые электропроводные метал­лы — серебро, медь, золото, самые теплопро­водные — серебро, медь, алюминий, железо. Нагревание металла приводит к росту элек­трического сопротивления вследствие увели­чения амплитуды колебаний ионов и скоро­сти беспорядочного движения электронов. При низкой температуре электропровод­ность металлов возрастает. Существует груп­па металлов (около десяти), электрическое сопротивление которых при температурах, близких к абсолютному нулю, падает до нуля. Самой высокой температурой перехода в такое состояние сверхпроводимости облада­ет ниобий (9 К), а самой низкой — гафний(0,3К)

Плотность металлов различна. Самым легким является литий, его плотность 0,54 г/см³, а самым тяжелым - осмий, плот­ность которого 22,6 г/см³.

Важное свойство металлов — их темпе­ратура плавления. Учащиеся проводят лабораторный опыт: нагревают железный гвоздь и алю­миниевую фольгу.

? Почему фольга изменяет форму, а гвоздь нет? (Температура пламени спиртов­ки не позволяет расплавить железо.)

Итак, металлы бывают легкоплавкие и тугоплавкие. Самый легкоплавкий металл -ртуть (-39 °С), самый тугоплавкий - вольф­рам (3420 °С).

? Чем обусловлены общие свойства ме­таллов? (Электро- и теплопроводность метал­лов, их способность отражать свет (металли­ческий блеск), фотоэффект объясняются наличием свободных электронов. Большие различия в твердости, температурах плавле­ния и кипения отдельных металлов свидетельствуют о значительной разнице и энергии металлической связи.)

Заканчиваем составление схемы «Oбщие свойства металлов».

? В чем причина общих физических свойств металлов.

Выслушав ответы учащихся учитель подводит итог в виде составленной схемы.

Затем учитель зачитывает стихотворение Ефима Ефимовского:

Металл — это точность.

Металл — это прочность,

Скорость, высота,

Блеск и красота.

Не сразу в дом пришел металл,

Не сразу ложкой, вилкой стал.

Не сразу стал он кружкой

И заводской игрушкой.

Был путь металла долог:

Сперва пришел геолог.

Нашел он гору — в ней руда.

И горняки пришли туда.

И машинист дает гудок —

К печам руду доставит в срок.

И металлический ручей

Течет из огненных печей.

Еще работе не конец:

Придут и токарь, и кузнец,

Слесарь и штамповщик,

Сварщик, фрезеровщик.

И каждый вложит труд в металл,

Чтобы металл трудиться стал.

Он в проводах несет нам свет,

Металл — коньки, велосипед,

Метро, трамвай, будильник,

Утюг и холодильник.

? Где применяют металлы7

? Люди каких профессий работают с металлами?

Организуем коллективное обсуждение этих вопросов и. просмотр видеофильма «Применение металлов».

Учитель: теперь подойдем к теме металлы с позиции биологии.

Для этого проводим небольшое соревнование между рядами «Три ветки». Учащиеся расска­зывают о роли металлов в жизни растений. Эту информацию они нашли при выполне­нии домашнего творческого задания. После каждого ответа на веточке появляется листо­чек с символом металла, о котором было рассказано. Побеждает ряд, на ветке которо­го окажется больше листочков.

Обращаем внимание учащихся на то, что опасно употреблять в пищу плоды растений, растущих вдоль автострад. Эти растения на­капливают огромные дозы свинца. После того как свинец был обнаружен в молоке коров, которые паслись возле шоссе, и дет­ском питании, произведенном из него, в большинстве стран Европы запретили уст­раивать пастбища в придорожной зоне.

Очень интересны биологические свойст­ва металлов, которые находятся в химически связанном, окисленном состоянии в составе сложных молекул, например хлорофилла. Без него не может быть фотосинтеза — про­текающего в листьях растений фотохимиче­ского процесса, который обусловливает жизнь на Земле.

Итак, металлы встречаются в растениях?

А могут ли растения рассказать о металлах?

Учитель приводит интересную информацию.

В «Уральских сказах» П. П. Бажов писал о волшеб­ных цветах и разрыв-траве, открывающих людям кла­довые золота, железа, меди. Растения, которые указы­вают на наличие рудных месторождений, ученые на­зывают геологами или рудознатцами. В последние десятилетия были найдены научно обоснованные связи между теми или иными растениями и месторо­ждениями полезных ископаемых. Оказалось, что по внешнему виду или химическому составу некоторых растений можно судить, какие руды залегают в мес­тах их произрастания.

В очень малых количествах растения накаплива­ют металлы, они нужны живому организму, без них растение заболевает. Однако крепкие растворы тех же металлов действуют на многие растения как яд. По­этому в районах месторождений металлических руд

почти вся растительность гибнет. Остаются только те деревья и травы, которые могут выдержать накопле­ние в своем организме больших количеств какого-либо металла. Таким образом можно определить мес­та, где нужно искать полезные ископаемые (табл. 2).

Таблица 2

Признаки месторождений полезных ископаемых.

Иногда при повышенном содержании в почве металлов растения принимают несвойственную им карликовую форму. Например, смолевка, «пьющая» свинцовую воду, вырастает маленькой и коренастой, ее листья и стебли становятся темно-красными, а цветки — мелкими и невзрачными. Если полынь хо­лодная растет над месторождением лития, она кажет­ся недоростком со своим искривленным стеблем и мелкими, ненормально сизыми листьями. Повышен­ное количество бериллия приводит к изменению формы ветвей у сосны, а избыточное содержание в почве алюминия можно обнаружить по укорочен­ным корням и скрученным листьям растений.

Однако бывает и наоборот. В некоторых районах нашей страны можно встретить гигантские осины, листья которых достигают 30 см. Как флаги, трепещут гигантские листья на гигантских черешках. Это сви­детельствует о насыщении воды торием — значит, под почвой залегает месторождение редких металлов.

Для того чтобы определить, сколько и каких ме­таллов накопило растение, его сжигают, а золу изу­чают химическими методами. Бывает, что над зале­жами какой-нибудь руды в растении накапливается в 100 раз больше этого металла, чем в таком же расте­нии в другом районе.

На почвах, в которых более 3 % извести, растут растения-кальцелюбы (например, качим). Во Фран­ции, возле Орлеана, почва бедна известью, но в лесу обнаружили полоску вьюнка, который обычно посе­ляется на известковых почвах. Стали копать землю и нашли построенную еще римлянами дорогу, выло­женную известняком. Средневековые рудокопы Че­хии и Германии знали, что галмейская фиалка указы­вает на близость цинковых руд. В золе этой фиалки содержится до 4 % оксида цинка, т. е. во много раз больше, чем в золе обычных растений. Установлено, что бородавчатая береза накапливает в себе марга­нец, а зола американского ореха может содержать до 37 % алюминия .

Учитель просит учащихся вспомнить:

? Если металлы в организме человека?

Обсудив вопрос учитель подводит итог : в организме человека обнаружено 70 химических элементов, которые можно разделить на макро и микроэлементы. Учащиеся работают с таблице демонстрируемой на слайде.

Биологическая роль металлов и их токсическое действие

? Какие последствия для человеческого организма может иметь удаление из него всех металлов?

Учитель предлагает учащимся провести лабораторный опыт, цель которого — экспериментально доказать действие солей некоторых металлов на белок. 1 опыт. Учащиеся работая в парах смешивают белок с раствора­ми щелочи и медного купороса в соотношении 1:1 и наблюда­ют выпадение фиолетового осадка. Делают вывод о разрушении белка.

2 опыт .В пробирку с белком добавляют спирт. наблюдают выпадение белка в осадок.

Учитель подводит итог.

Мы часто говорим об охране растений, животных. А надо ли охранять человека?

Человек - он ведь тоже природа.

Он ведь тоже закат и восход.

И четыре в нем времени года.

И особый в нем музыки ход.

И особое таинство цвета,

То с жестоким, то с добрым огнем.

Человек — он зима.

Или лето. Или осень. С грозой и дождем.

Все вместил в себя — версты и время,

И от атомных бурь он ослеп.

Человек — он и почва, и семя.

И сорняк среди поля. И хлеб.

И какая в нем брезжит погода?

Сколько в нем одиночества? Встреч?

Человек — он ведь тоже природа...

Так давайте природу беречь!

С. Островой

Учитель: А какие общие химические свойства характерны металлам?

Проведем экспериментальное изучение химических свойств, работая в парах.

Результаты занесите в таблицу.

В заключении учитель просит учащихся сделать вывод по теме :«Металлы».

Рефлексия

Учитель: Наше путешествие по стране металлов закончилось, но не закончилось знакомство с этой группой элементов. Каждая группа подведите итог своей работы.

Учащиеся: В нашей группе … . правильных ответов. Самым трудным для нас оказалось… . задание. Очень понравилось... . задание. Ребята в группе работали … . Нашей группе помогли знания ... .

История развития человечества совпадает с историей освоения и изучения металлов, но науки движутся вперед и, неизвестно, сколько открытий будет совершенно среди металлов. Что нового человек возьмет у металлов, находясь в тесном контакте с ними.

Методические рекомендации.

Занятие проводится на первом курсе, в виде 2 часового занятия с элементами практической деятельности.». Занятие имеет познавательно – практический характер.

Критерии эффективности занятия

– обогащение жизненного опыта учащихся;

– научность, доступность;

–степень познавательной активности учащихся, творчества, самостоятельности;

– степень дисциплинированности, организованности и заинтересованности учащихся на уроке;

– комфортность, благоприятный психологический климат.

Рекомендации

В начале занятия учащиеся делятся на группы. Каждая группа получает лист оценивания.

Лист оценивания

– неправильный ответ

– правильный ответ

На заданных этапах участники группы должны сами распределить обязанности при выполнении заданий.

Литература

Интеллектуальное развитие старшеклассников на уроках химии: Материалы межре­гиональной научно-практической конференции, Москва-Сочи, 2009.

Граков Б. Н. Ранний железный век. — М.: МГУ, 1977.

Мезенин Н. А. Занимательно о железе. — М.: Метал­лургия, 1985.

Шукайло А. Д. Тематические игры по химии. — М.: ТЦ Сфера, 2003.

Энциклопедия для детей. Химия. — М.: Астрель, 2006.

Интернет-ресурсы.