межпредметные связи как ресурс интеграции идей

МЕЖПРЕДМЕТНЫЕ СВЯЗИ КАК РЕСУРС ИНТЕГРАЦИИ ИДЕЙ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ
В ПРОЦЕССЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ХИМИИ
Химические знания являются значительной частью общей культуры человека и вносят
заметный вклад в устойчивое развитие цивилизации.
Концепция учебного предмета «Химия»
Современному обществу нужны образованные, нравственные, творческие люди, которые
обладают нестандартным взглядом на проблемы, владеют навыками исследовательской работы,
могут самостоятельно принимать решения. Другими словами, от школы сегодня ждут людей,
способных на протяжении всей жизни добывать и применять новые знания, следовательно, быть
профессионально и социально мобильными.
Основная цель изучения химии в школе – формирование системы химических знаний и
опыта их применения, обеспечивающих общекультурное развитие личности (Образовательный
стандарт учебного предмета «Химия»).
В свою очередь в документах Хартии Земли, говорится: «Как никогда прежде в истории
человечества общая судьба и предназначение убеждают нас в необходимости поиска нового
начала». Для его реализации нам необходимо осознать и принять на себя обязательства
распространять ценности и цели Хартии.
Для этого нам требуется изменить свое мышление и сердце. Это требует нового ощущения
глобальной взаимозависимости и всеобщей ответственности. Мы должны разработать и
применять видение устойчивого образа жизни на всех уровнях: локальном, национальном,
региональном и глобальном. Наше культурное разнообразие является ценным наследием, и
различные культуры найдут собственные пути к реализации своего видения. Пусть наше время
останется в памяти человечества как время благоговения перед жизнью, твердого решения
сохранить эволюционные возможности Земли, ускорения борьбы за справедливость и мир и
воспевания жизни» (Хартия Земли).
Выдающийся советский педагог-новатор В. А. Сухомлинский считал, что в окружающем
мире знакомить детей с каждым предметом надо в его связях с другими, "открыть его так, чтобы
кусочек жизни заиграл перед детьми всеми красками радуги". Познавательная деятельность
ребёнка возможна лишь там, где созданы определённые условия для её развития. И в этом
огромную роль играет интеграция на основе межпредметных связей (далее МПС)
образовательного процесса. Именно тогда можно показать единство наук в познании биосферы, в
изучении человеческой деятельности и в решении глобальных вопросов современности.
Таким образом, процесс интеграции наук в школьном обучении реализуется через
межпредметные связи, что, по сути, является
интеграцией идей устойчивого развития.
Межпредметные связи (интеграция) с биологией, физикой, литературой, географией, астрономией
и бесспорно с математикой помогают мне создавать на уроках такие ситуации, которые
заставляют задуматься каждого ученика о своем предназначении на планете Земля.
Интеграция химии с математикой. Любая химическая задача, уравнение, зависимость
может быть решена только с помощью математических навыков и приобретенных логических
приемов. Алгоритм - математическое понятие, которое включает в себя четкость, конкретность
изложения действий. Мною широко используются алгоритмы во всех классах при составлении
формул веществ, уравнений реакций, решении задач, выполнении практических работ. Как один
из видов алгоритмов я использую опорные схемы в 7-8 классах [6].
Интеграция химии с биологией. Особое внимание я уделяю межпредметным связям химии
с биологией. Они устанавливаются легко, поскольку биологическая роль химических элементов,
физиологическое действие веществ, а также тесная связь органических веществ с биологическими
объектами широко рассматриваются в школьном курсе химии.
Например, изучение темы «Металлы» в 8 классе я организую в виде проектной
деятельности. В качестве основополагающих вопросов я предлагаю следующие: «Что такое
хорошо и что такое плохо?» (Проект «Металлы и жизнь», «Какова роль металлов в организме»
(Проект «Металлы в организме человека»).
Проблемными вопросами, которые помогают учащимся грамотно искать информацию и
реализовывать проект, могут быть: «Какие металлы всегда с тобой? Какой из металлов
преобладает в живых организмах и каково его значение? Что такое «тяжелые металлы» и чем они
опасны для человека? Как можно оценить содержание металлов в окружающей среде?
1
Металлотерапия — секрет здоровья? Откуда в моем организме металлы? Какие последствия при
недостатке металлов в организме? Какие последствия при избытке металлов в организме?».
В качестве домашнего задания по теме «Методы разделения смесей» в 7 классе я
предлагаю следующую ситуацию: попытайтесь найти простые и эффективные методы разделения
смеси бытового мусора, состоящего из поваренной соли, песка, железного порошка и гранул
полиэтилена.
При изучении темы «Массовая доля химического элемента в соединении» использую
проблемную ситуацию: «Человек, представляющийся фермером, рассказывает о том, что в
текущем году травостой на его полях несколько ниже, чем был в прошлом году, и цвет травы
желто-зеленый. Вспомнив школьный курс биологии, он понял, что растениям не хватает азота, и
решил к следующему сезону закупить удобрения. Наведя справки, он узнал, что на рынке
предлагается несколько видов азотных удобрений по приблизительно одинаковой цене. Учащимся
демонстрируются образцы удобрений с этикетками KNO3, NaNO3, Ca(NO3)2, NH4NO3,
CO(NH2)2.Предлагаю обдумать и обсудить в группах какое из удобрений должен предпочесть
фермер? Что будет главным при выборе?».
В 7 классе при изучении темы «Свойства кислорода и его применение» предполагается
решение занимательных задач: «Сорные куры строят гнезда из мусора и гниющих остатков
растений. В них на определенной глубине они откладывают яйца. Самец время от времени
помещают клюв в кучку мусора и частично раскидывают ее сверху или, наоборот, делают выше.
Для чего он это делает?», «Влажное зерно нельзя хранить в больших кучах, поскольку может
произойти обугливание и даже самовозгорание. Объясните, почему это происходит».
Большое значение в формировании Человека разумного, Человека действующего имеют
уроки в 7 классе по темам «Свойства кислорода и его применение», «Воздух. Озон. Охрана
атмосферного воздуха», в 8 классе - по теме « Вода и растворы в жизнедеятельности человека»,
«Коррозия металлов и сплавав», в 10 классе - по теме «Металл XXI века» («Алюминий») ,
«Минеральные удобрения», в 9 и 11 классах по темам «Нефть: знакомая незнакомка»
(«Природные источники углеводородов. Нефть»), «Свойства насыщенных одноатомных спиртов.
Применение» («Этанол: за или против») , «Полимеры».
При изучении темы «Природные источники углеводородов. Нефть» в 9 и 11 классах я
предлагаю учащимся смоделировать крушение танкера и придумать способы решения
экологической катастрофы с помощью подручных средств: бумаги, песка, стирального порошка.
Также ребята получают перо и пытаются смыть с него нефтяное загрязнение. Хочу отметить, что
решение проблемы «собственными руками» вызывает огромный интерес и несёт в себе
эмоциональный «взрыв».
Идея интеграции идей устойчивого развития в процесс преподавания химии натолкнула
меня на создание авторской программы факультативных занятий для учащихся 9 классов «Химия
неметаллов и жизнь» (программа рекомендована НИО в 2012 году)[7].
В рамках программы к рассмотрению я предлагаю следующие разделы: «Общая
характеристика биогенных элементов», «Неметаллы как макро- и микроэлементы».
Материал темы «Водород» направлен на повышение уровня полученных знаний за курс 7
класса, рассмотрение роли водорода в живой природе». В теме «Вода» рассматривается
биологическое значение воды, способов ее очистки, требования к питьевой воде. Содержание
темы «Галогены» расширяет знания учащихся о биологической роли фтора, хлора, брома и иода.
Раздел «Неметаллы как макро- и микроэлементы» дополнен следующими видами
лабораторных и практических работ: «Определение карбонат-ионов в яичной скорлупе, раковинах
моллюсков», «Действие каталазы на пероксид водорода», «Определение содержания нитратов в
продуктах питания экспресс-методом», «Исследование качества питьевой воды» и другие.
Также особенностью факультативного курса является активное обращение к вопросам
экологии. В процессе изучения курса «Химия неметаллов и жизнь» учащиеся решают
комбинированные задачи, творческие задачи с валеологическим и экологическим содержанием.
Я надеюсь, что знания и умения, полученные моими учащимися, помогут им усвоит
целостность окружающей среды, выработать адекватное отношение к сохранению и
рациональному использованию природных ресурсов, сохранению собственного здоровья и
здоровья окружающих/
Интеграция с географией. Межпредметные связи химии с географией могут быть
осуществлены через изучение природных соединений отдельных элементов и их месторождений.
2
На учебных занятиях я использую ролевые игры, где в ролях могут быть геологи, экономисты,
биологи и т.п.
Экономическая составляющая как одна из целей устойчивого развития рассматривается на
уроках по темам « Углеводороды», «Вода», «Водород», «Физические свойства металлов. Сплавы»,
«Коррозия металлов», «Общие способы получения металлов», «Тепловые эффекты химических
реакций», «Скорость химических реакций». Ребятам предлагается решать такие проблемные
задачи: «Как металлы влияют на развитие цивилизации?»,«Какой вред коррозия наносит
экономике народного хозяйства?», «Способно ли человечество решить проблему энергетического
дефицита?».
Интеграция с физикой. С физикой межпредметные связи особенно тесные. Они
устанавливаются через систему понятий о строении атома, строении вещества и его свойствах,
при изучении сущности процессов, общих для физики и химии законов (закон сохранения и
превращения энергии, периодический закон Д. И. Менделеева, скорость и тепловой эффект
химической реакции, электролиз), при ознакомлении с терминологией, системой единиц и т. д.
В качестве примера рассмотрим задание для 8 класса: «Грозой называется процесс
развития в атмосфере мощных электрических разрядов (молний), обычно сопровождаемых
громом. Напишите уравнение реакции получения оксида азота (II) из двух газов воздуха во время
грозы. Рассмотрите эту реакцию как окислительно - восстановительную».
Хочу привести еще один пример. На уроке «Химические источники тока» в 8 классе
учащимся заранее раздаётся следующий материал: «ЭТО ИНТЕРЕСНО! «Советская
Белоруссия»,№49, 2011. Лампочка работает на... огурцах. «Пока все человечество бьется над
поисками альтернативных источников электроэнергии, девятиклассник из Копыля Вячеслав
Калевич, похоже, нашел один из них. Вместо того чтобы с аппетитом хрустеть солеными
огурцами, парень сделал из них... батарейку. И самое удивительное, что она действительно
работает. Ученик копыльской СОШ № 2 убедил всех в этом на примере лампочки, которую
“подпитывали” огурцы».
Я предлагаю своим ученикам следующие вопросы и задания: «Возможно ли использование
альтернативных источников энергии, созданных из доступных материалов, для обеспечения
процесса жизнедеятельности человека?», «Определить опытным путём возможность создания
гальванического элемента из природных источников», «Какими величинами описывается
источник тока?», «Установить зависимость величин, описывающих источник тока, от рода
овощей, степени насыщения соляного раствора, материала и размеров электродов (пластин),
расстояния между пластинами, глубины».
Хочу отметить, что моими ребятами были созданы гальванические элементы из лимона,
яблок, солёных огурцов и помидор, произведены расчёты по замене батареек на продукты
питания.
Интеграция с литературой. При преподавании любого учебного предмета считаю просто
необходимым прививать любовь к чтению, особенно в настоящее время, когда компьютер
заменяет лучшую книгу. Поэтому стараюсь использовать стихотворения, отрывки из прозы как в
качестве эпиграфов к урокам, так и при формулировании проблемных вопросов.
Например, в 8 классе по теме «Смеси веществ» я предлагаю обсудить высказывание
А.Смита « Как это получается, что вода, столь нужная, что без нее было бы невозможно жить,
ценится так низко, тогда как алмазы, не приносящие никакой пользы, ценятся так высоко».
На уроке в 7 классе по теме «Методы разделения смесей» я предлагаю смоделировать
критическую ситуацию. В качестве примера - сюжет приключенческой повести шотландского
писателя Алистера Маклина «Ночь без конца». «В поисках спасения герои повести покинули
полярную станцию и двинулись на стареньком тракторе в сторону материка. Полярная ночь,
холод, нехватка продуктов поставили маленькую экспедицию на грань гибели. Остановился
вышедший им на помощь мощный снегоход: преступники насыпали сахар в бочки с запасом
бензина. Экипаж машины попытался профильтровать смесь, но способ оказался
малопроизводительным. Помощь явно запаздывала…». Что можно посоветовать экипажу
снегохода, чтобы они смогли продолжить движение? Удастся ли полярникам выжить? Итак,
представим, что эта ситуацию происходит в данный момент, а мы с вами – люди с материка,
поддерживающие радиосвязь с экипажем снегохода. И именно от нас зависит, спасут полярную
экспедицию или нет.
Ни один урок в 8 классе по теме « Периодический закон» не провожу без известного
стихотворения С.Щипачева «Читая Менделеева» и истории в стихах Е.Ефимовского «Ракета и
3
травинка». При чтении последнего предлагаю следующее: «Работать мы сегодня будем, привлекая
поэтические строки об истории открытия периодического закона Д. И, Менделеевым. Ваша задача
во время прослушивания составить записи в любой форме (схемы, таблицы, опорного конспекта,
тезисного плана, тезисного конспекта и любой другой форме), которая вам больше нравиться».
При изучении окислительно–восстановительных реакций в 10 классе привожу строчки Ю.
Кузнецова «Тайны Чёрного моря»:
Трясся Крым двадцать восьмого года,
И восстало море на дыбы.
Испуская к ужасу народа,
Огненные серные столбы.
Всё прошло. Опять гуляет пена,
Но с тех пор всё выше и плотней
Сумрачная серная геенна
Подступила к днищам кораблей…
Предлагаю расставить коэффициенты методом электронного баланса в окислительно –
восстановительных процессах, описанных в стихотворении:
2Н2S + O2 → 2Н2O + 2S; 2Н2S + 3O2 → 2Н2O + 2SО2.
Мы рассматриваем воду как эффективное топливо будущего на примере произведений
Жюль Верна:
«…Какое топливо заменит уголь?
-Вода, - ответил инженер.
-Вода? – переспросил Пенкроф.
- Да, но вода, разложенная на составные части, пояснил Сайрес Смит. - Без сомнения,
это будет делаться при помощи электричества, которое в руках человека станет могучей
силой….».
Ну, разве это не стимул, чтобы перечитать или открыть для себя это произведение? И разве
читая, его ученик не будет обращать внимание, и стараться найти фрагменты о химических
явлениях и процессах?
Иногда в литературных произведениях есть химические ошибки, например, в «Избранная
лирика» И.Сельвинского можно прочитать:
…Видишь – мрамор:
Это просто кальций…
или химическая некорректность в произведении: Артура Конан Дойла
«Собака
Баскервилей»: «…Да! Это была собака, огромная черная, как смоль. Но такой собаки еще никто
из нас, смертных, не видывал. Из ее отверстой пасти вырвалось пламя, глаза метали искры, по
морде и загривку мерцал переливающийся огонь. Ни в чьем воспаленном мозгу не могло возникнуть
видение более страшное, более омерзительное, чем это адское существо, выскочившее на нас из
тумана… Страшный пес, величиной с молодую львицу. Его огромная пасть все еще светилась
голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами. Я
дотронулся до этой светящейся головы и, отняв руку, увидел, что мои пальцы тоже засветились
в темноте. Фосфор, - сказал я».
На примере четверостишия Анны Ахматовой из сборника «Вечер» учащимся предлагается
найти неточность.
…На рукомойнике моём
Позеленела медь.
Но так играет луч на нём,
Что весело глядеть…
Союз науки и искусства слова всегда поражает меня и моих учеников своей
изобретательностью и неожиданностью. Монументальность химии, ее сложность, логика,
формулы, законы и понятия так гармонично сочетаются с изящной, напевной лирической поэзией
и фантастической прозой.
Таким образом, межпредметная связь (интеграция) на уроках химии помогает развитию
познавательного процесса, формированию целостного представления об изучаемом материале и
рассмотрению его с различных точек зрения, что улучшает качество знаний по предмету
(учащиеся хорошо усваивают теоретический материал, качественно выполняют контрольные и
практические работы, успешно сдают экзамены), поддерживает положительную мотивацию к
учебе, способствует снятию перенапряжения и утомляемости на уроке, позволяет учащимся
4
применять полученные знания в повседневной жизни, способствуют выбору профессии. При этом
средствами интеграции идей устойчивого развития создаются условия для становления активной
гражданской позиции учащихся.
Список использованных источников
1.
Муравьев, А. В. Образование в интересах устойчивого развития. Часть 1 / А.В.
Муравьев // Минск «Паркус плюс».- 2010.- 231 с.
2.
Соломон, Д.М. Роль межпредметных связей в развитии познавательной активности
учащихся во внеклассной работе./ Межпредметные связи в учебно-познавательной деятельности
учащихся. Сборник научных трудов (межвузовский). - Тула: изд-во Тул.гос.пед.ин-та им
Л.Н.Толстого, 1983, С.160.
3.
Третьяков, П.И. Формирование у учащихся понятия о естественнонаучной картине
мира при условии межпредметных связей /Межпредметные связи естественно-математических
дисциплин. Пособие для учителей. Сб. статей/Под ред. В. Н. Федоровой. - М., Просвещение, 1980.
- 208 с., ил.
4.
Федорова, В Л. Общие вопросы проблемы межпредметных связей естественноматематических дисциплин/ Межпредметные связи естественно-математических дисциплин.
Пособие для учителей. Сб. статей /Под ред. В. Н. Федоровой. - М., Просвещение, 1980. - 208 с., ил.
5.
Филипович, Е.В. В интересах устойчивого развития / Е.В. Филипович, О.Ю.
Хазикова, Е.В.Храмцевич // Образование Минщины. – 2013. – №6. – с.6-8.
6.
Храмцевич, Е.В. Опорные схемы для изучения химии в 7-8 классах/
Е.В.Храмцевич// Образование Минщины, №3, 2010.
7.
Храмцевич, Е.В. Программа факультативных занятий «Химия неметаллов и
жизнь», 9 класс./ Е.В.Храмцевич// Хiмiя: праблемы выкладання. - № 6, 2012,
8.
Храмцевич, Е.В. Хімія неметалаў і жыццё/ Е.В.Храмцевич// Настаўніцкая газета от
16.03.2013.
Приложение
План-конспект урока в 11 классе «Получение и применение насыщенных одноатомных
спиртов»
Цель урока: предполагается, что к концу урока учащиеся будут знать: способы получения
спиртов в лаборатории гидролизом галогеналканов; промышленный синтез метанола и этанола;
области применения спиртов; токсичность спиртов, их действие на организм человека; уметь
составлять УХР получения спиртов.
Задачи: образовательные: в ходе урока создать условия для изучения общих
лабораторных и промышленных способов
получения спиртов, специфических способов
получения этанола и метанола; для изучения областей применения насыщенных одноатомных
спиртов, расширить знания учащихся о причинах и последствиях негативного влияния алкоголя на
организм человека . Продолжить формировать
умения записывать уравнения реакций,
отражающих способы получения и химические свойства спиртов. Продолжить развитие
общеучебных умений: работа с учебником, анализ информации, её обобщение, проведение
эксперимента с соблюдением правил безопасного поведения;
развивающие: создать условия для формирования самостоятельности мышления, для
развития логического и аналитического мышления.
воспитательные: в ходе урока содействовать формированию нравственного воспитания,
этических норм поведения, здорового образа жизни; продолжить формирование негативного
отношения к алкоголизму как общественному явлению; подвести учащихся к осознанному отказу
от алкоголя, основанному на знаниях о его вредных последствиях.
Оборудование и реактивы: Мультимедийный проектор, экран, презентация к уроку,
видеоролики, реактивы: этиловый спирт, р-р яичного белка, вода, бюксы с кусочками свежего
мяса, куриной печени, сливочное масло, кристаллический иод, насыщенный раствор хлорида
натрия, раздаточные листы, чистые пробирки. Спиртсодержащие медицинские препараты,
средства бытовой химии, резиновые изделия. Овощи, фрукты, материалы, из которых можно
получить этиловый спирт (виноград, картофель, древесные опилки)
Методы обучения: проблемный, частично-поисковый
Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, индивидуальная,
групповая.
Ход урока
5
1.
Орг. момент
1) готовность к уроку
2) ДЕВИЗ УРОКА : ОПЫТ – единственный верный путь спрашивать природу и слышать ее
ответ в лаборатории ( Д.И.Менделеев)
3) план работы на уроке
Листок оценки
Проверка ДЗ
Способы получения
Работа в группе
Итоговая оценка
спиртов
«Применение спиртов»
«Верю – не верю»
самооценка
оценка партнера
оценка группы
согласно «Шкалы
перевода»
10 баллов
10 баллов
10 баллов
максимально 30
баллов
2. Ликвидация пробелов
1. Проверка по эталону выполнения ДЗ
2. Самооценка
3. Рефлексия
3. Мотивация и целеполагание
1. Эпиграф
Бог Бахус здесь расправит крылья
И чашу с винным спиртом пригубит,
Дух «Спиритус» вдруг станет нашей былью
Жизнь нам облегчит, но и осложнит.
Он в ряд один поставит спирт древесный,
Бараний жир, для душа гель, сорбит.
Еще не раз бог древний, бог известный
Порадует нас, огорчит и удивит.
Какие ассоциации вызывают эти строки?
2. Тему нашего сегодняшнего урока также нам подскажут предметы, которые Вы видите на моем
столе. Среди них: медицинские препараты, средства бытовой химии, резиновые изделия, уксусная
кислота, виноград, древесные опилки, картофель. Как Вы думаете, что их объединяет?
3. Предложите цели для себя на уроке, пользуясь клише
Узнать…
Научиться:
Уточнить…
составлять…
Понять…
находить…
Выяснить…
объяснять…
анализировать…
Что ещё?
обобщать…
4. Мини-лекция о способах получения алканолов
5. Первичное закрепление
5.1.«Верю-не верю»
1. Этанол получают гидратацией этена водяными парами в присутствии фосфорной кислоты
2. Спирт , полученный из этена называют техническим
3. В пищевой промышленности получают метанол спиртовым брожением глюкозы
4. Спирт, полученный брожением глюкозы , называют пищевым
5. Древесным спиртом называют этанол
6. Метанол получают из синтез-газа
7. Синтез-газ – это смесь углекислого газа и воды
8. Для получения спиртов в лаборатории используют галогеналканы
9. Абсолютным спиртом является 100%-ный этанол
10. Этанол- наркотическое вещество
5.2 Оценка партнера
5.3. Рефлексия
ФИЗКУЛЬТМИНУТКА
6. Эмоциональный настрой
Демонстрация видеоролика «Береги себя!»
6
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
7. Применение спиртов
7.1.Работа в группе (4 группы)
Учащиеся получают мини-кейсы: 3 – о вреде этанола, 1 – о положительном применении спиртов.
В конце каждого кейса вопрос «Этанол друг или враг?».
В них – информация о вредном воздействии на организм человека этанола, описание
лабораторных опытов, описание применения других спиртов.
7.2 Выступление по 1 вопросу от каждой группы
7.3. Оценка группы
8.Подведение итогов. Выставление отметок за урок
9. Итоговая рефлексия
- ДЕМОНСТРАЦИЯ КАРТЫ ТЕРЗВОСТИ МИРА
- СОСТАВЛЕНИЕ СЛОГАНОВ
ТРЕЗВОСТЬ
АЛКОГОЛЬ
СЕКРЕТ
СЕМЬЯ
НОЛЬ
НЕТ
ПЬЯНСТВО
ПРОБЛЕМЫ
ЖИТЬ
Я
НЕМЫ
НЕ ПИТЬ
АЛКОГОЛЬ
БОЛЬ
ВРЕД
РОЛЬ
АЛКОГОЛЬ
НЕТ
НАРОДА
ЯД
БОЙ
МОДА
ГОВОРЯТ
С ТОБОЙ
В конце урока подводятся его итоги, обсуждение того, что узнали, и того, как работали – т.е.
каждый оценивает свой вклад в достижение поставленных в начале урока целей, свою активность,
эффективность работы класса, увлекательность и полезность выбранных форм работы. Ребята по
кругу высказываются одним предложением, выбирая начало фразы из рефлексивного экрана на
доске:
сегодня я узнал…
было интересно…
было трудно…
я выполнял задания…
я понял, что…
я почувствовал, что…
я научился…
меня удивило…
урок дал мне для жизни…
мне захотелось…
10. ДЗ § 24 , УПР. 2,5 с.121
7