Экспериментальные творческие задачи по химии как форма экологического образования учащихся

Автор: Руина Людмила Александровна

Организация: МБОУ «Поспеловская средняя школа»

Населенный пункт: Республика Татарстан, с. Поспелово

В ФГОС основного общего образования заложены основы формирования экологического мышления и проектирования в соответствии с новой методологией стандарта – системно-деятельностным подходом, который должен обеспечить переход от трансляции знаний об экологических проблемах к формированию экологического мышления и обучения экологически ориентированной деятельности. Возникновение серьезных экологических проблем, с которыми столкнулось человечество на рубеже тысячелетий, обусловлено прежде всего социально –экономическими факторами, и решаться эти проблемы должны не только техническими средствами, но и путем переориентации ценностей, взглядов и поведения человека в окружающей среде. Речь идет о формировании нового мышления, позволяющего изменить потребительское отношение к природным ресурсам, окружающей среде.

Чтобы достичь этого уровня, необходимо воспитать экологически грамотное и экологически мыслящее поколение.

Конечная цель экологического образования – это формирование экологической культуры учащихся.

Курс химии играет существенную роль в экологическом образовании и воспитании подрастающего поколения, в процессе его изучения можно естественным образом сформировать у уча­щихся экологические знания и умения, так как в основе любых процессов, протекающих в организме и экосистеме, лежат химические реакции. В плане интеграции химических и экологических знаний благоприятен и тот факт, что химия — экспериментальная наука.

Одним из эффективных методов формирования экологических знаний и умений школьников, экологической культуры, экологического поведения, является решение творческих экспериментальных задач с экологическим содержанием

В ходе решения таких задач создается творческая ситуация, в поисках ответа на вопрос ученик становится сопричастным к экологическим проблемам, использует приобретенные знания и экспериментально их подтверждает.

При решении экспериментальных задач я использую кейс- технологию (практико-ориентированные кейсы). В качестве примера приведу 2 ситуации применения кейсов:- на уроке химии;

- во внеурочной деятельности .

1. Экспериментальный кейс «Проблема бытового мусора»

(занятие внеурочной деятельности, или урок химии в 8 классе «Чистые вещества и смеси»)

Содержание кейса:

В настоящее время на каждого жителя нашей планеты прихо­дится в среднем около 1 т мусора в год, и это не считая миллионов изношенных и разбитых автомобилей. Если весь накапливающийся за год мусор не уничтожать и не перерабатывать, а ссыпать в одну кучу, образовалась бы гора высотой с Эльбрус - высочайшую гор­ную вершину Европы. Можно назвать несколько причин увеличе­ния количества мусора:

• рост производства товаров массового потребления одноразо­вого использования;

• увеличение количества упаковки;

• повышение уровня жизни, позволяющее пригодные к ис­пользованию вещи заменять новыми.

В процессе жизнедеятельности современного человека образуется огромное количество бытовых отходов. Городской мусор содержит много ценных веществ: алюминий (банки от напитков, фольга от чая, конфет), олово (консервные банки) и даже золото (негодные радиодетали, черепки тарелок с золотой каемкой). Однако переработкой мусора с целью выделения полезных материалов и веществ занимаются мало. Это связано с тем, что мусор — совершенно уникальная по количеству компонентов смесь.

Выделение из нее веществ в чистом виде — дело очень трудоемкое и дорогое.

Пока найдено немного эффективных и простых способов переработки мусора.

Это дело будущего, однако, вы уже сейчас можете предложить методы разделения некоторых компонентов отходов.

Вам выдана смесь поваренной соли, песка, железного порошка, гранул полиэтилена, моделирующая мусор, а также смесь нефти и воды.

Задания

1.Найдите простые и эффективные методы разделения этой смеси. Проведите эксперимент.

2. Вычислите массовую долю каждого компонента в смеси.

3.Сделайте выводы о способах разделения смеси и получения чистых веществ.

 

2.Экспериментальный кейс «Кислотные дожди, химия и мы»

(размышляем, экспериментируем, творим)

(урок химии в 11 классе «Реакции в растворах электролитов, рН растворов как показатель кислотности среды» или занятие внеурочной деятельности)

Содержание кейса:

В озерах, страдающих от кислотных осадков, первыми гибнут стеноинные организмы, некоторые моллюски, ракообразные, лососевые. Эврионные гидробионты выдерживают достаточно широкие колебания pH среды(например, жуки-плавунцы, некоторые виды планктона , из рыб- голец, угорь.

Пагубное воздействие процессов «закисления» водоемов на их обитателей слагается из двух факторов.

1.Прямое воздействие. Кислоты непосредственно нарушают жизненно важные функции гидробионтов. Например, моллюски, имеющие известковые раковины, в «кислой» воде лишаются своих «покровов»:

CaCO + 2 H Ca + H O + CO

2.Косвенное воздействие. «Кислая» вода с низким значением pH взаимодействует с донными породами с высвобождением в толщу воды токсичных веществ, в частности, содержащих кадмий и ртуть. В нейтральной воде такие вещества малорастворимы и особой опасности для гидробионтов не представляют. Например, присутствующий в донных породах нерастворимый в нейтральной среде гидроксид Al(OH) дает в «закисленных» водах среднетоксичный ион Al :

Al(OH) + 3H Al + 3 H O

Даже небольшая концентрация ионов алюминия (0, 2 мг/л) в водоемах смертельна для рыб. В то же время фосфат-ионы, обеспечивающие развитие фитопланктона и другой водной растительности, соединяясь с ионами алюминия, становятся малодоступными для этих организмов.

Повышение кислотности приводит к появлению в воде высокотоксичных ионов тяжелых металлов- кадмия, свинца и других, которые прежде входили в состав нерастворимых в воде соединений и не представляли угрозы живым организмам. Токсичная вода разрушает скелеты рыб и раковины моллюсков, а главное, снижает репродуктивные процессы. В свою очередь, это приводит к сокращению популяций наземных животных и птиц, связанных с водными организмами цепями питания.

Задания

1. Прочитайте внимательно условие задачи, запишите кратко его суть. Подумайте о направлениях поиска решения, подсказанных в условии.

- Что сказано в условии о происхождении первого из предлагаемых средств борьбы с кислотностью воды?

- Запишите, какие отходы бывают при приготовлении пищи. Какие из них способны нейтрализовать кислоту? При необходимости проверьте свои предположения на опыте.

2. Запишите в тетради, какие вы знаете строительные материалы и выясните нейтрализующую способность каждого из них.

1) к порошку цемента добавьте несколько капель воды и фенолфталеина. Что при этом происходит? Как объяснить результаты опыта?

3. Экспериментально подтвердите свои предположения

В стакан со слабым раствором серной кислоты поместить при перемешивании измельченную яичную скорлупу и порошок цемента. Изменение цвета индикатора покажет на нейтрализующий эффект используемого материала.

4. Сформулируйте выводы о средствах борьбы с кислотностью воды

1) В чем вы видите положительные и отрицательные последствия использования того или иного нейтрализатора?

2) Выделите наиболее значимые из предполагаемых последствий применения того или иного нейтрализатора.

3) Насколько безопасно для рыб и растений то или иное нейтрализующее средство? Доступно ли оно для использования? Может быть, имеет смысл это средство использовать по другому назначению.

 

В заключение хочу отметить ,что кейс-технология экологического содержания дает возможность оптимально сочетать теорию и практику, развивать навыки работы с разнообразными источниками информации, формирует практические навыки. Обучающиеся не получают готовые знания, а учатся их добывать самостоятельно, принятые решения в жизненной ситуации и их экспериментальное подтверждение быстрее запоминаются, чем заучивание правил. Во-вторых, процесс решения экспериментальной экологической проблемы, изложенной в кейсе – это творческий процесс познания, который стимулирует формирование экологической культуры учащихся.

 

Список литературы:

1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия [Текст] / Л. Ю. Аликберова . – М.: АСТ-ПРЕСС, 2002.
2. Аликберова Л.Ю., Хабарова Е.И. Задачи по химии с экологическим содержанием. М.: Центрхимпресс, 2001.
3. Безуевская В.А. Химические задачи с экологическим содержанием //Химия в школе №3, 2000.
4. Железнякова Ю. В. Назаренко А. М. Учебно-исследовательские экологические проекты. Химия в школе 2000, №3; 1999, №3.
5. Оржековский П.А., Давыдов В.Н. и др. Творчество учащихся на практических занятиях по химии-М.: АРКТИ, 1999.
6. Шустов С. Б., Шустова Л. В. Химические основы экологии. М.: Просвещение, 1995.

1. file0.docx.. 37,8 КБ

Опубликовано: 05.12.2021