Математическая грамотность как прочная ступенька лестницы успеха на ВПР, ОГЭ, ЕГЭ по химии
Варнакова И.В.
учитель химии ФГКОУ "СОШ № 24" Вольск Саратовская область
Математическая грамотность как прочная ступенька лестницы успеха на ВПР, ОГЭ, ЕГЭ по химии
Аннотация: В статье описывается роль математической грамотности в изучении химии и успешной подготовке к Всероссийской проверочной работе (ВПР), Основному государственному экзамену (ОГЭ) и Единому государственному экзамену (ЕГЭ). Описаны основные математические концепции, необходимые для изучения химии, методы решения химических задач с использованием математических знаний, типичные ошибки и способы их избежать, а также практические советы по развитию математической грамотности. Представлены примеры заданий из ВПР, ОГЭ и ЕГЭ с подробными решениями.
Ключевые слова: математическая грамотность, химические процессы, задачи, ВПР, ОГЭ, ЕГЭ, ошибки.
Математическая грамотность играет неотъемлемую роль в процессе обучения химии и является важным инструментом для успешного усвоения материала. В контексте урока химии, математическая грамотность позволяет ученикам не только понимать химические законы и формулы, но и применять математические методы для решения различных задач и проведения расчетов.
Именно математика превратила химию из описательной науки в экспериментальную, она сделала химию наукой. Именно с помощью математики мы производим как простейшие расчёты по химическим формулам и уравнениях химических реакций, так и сложнейшие математические операции, моделирующие сложнейшие химические процессы как в живой, так и неживой природе. Без математики невозможно ни одно химическое производство. Если на мгновение представить, что было бы, если из химии исчезли числа и математические расчёты… Мир бы лишился пищи, лекарств, красок, фотоплёнок, минеральных удобрений, пластмасс, металлических сплавов и многих других полезных веществ и вещей.
Рассмотрим основные математические концепции, необходимые для изучения химии, методы решения химических задач с использованием математических знаний, типичные ошибки и способы их избежать, а также практические советы по развитию математической грамотности.
Иметь представление о тригонометрии (для понимания строения молекул) и элементах математического анализа (для изучения кинетики химических реакций).
Арифметические операции: сложение, вычитание, умножение, деление. Эти операции являются базовыми и необходимы для выполнения любых расчетов, связанных с химическими формулами и уравнениями.
Проценты и пропорции: расчет массовой доли, выход продукта. Умение работать с процентами и пропорциями необходимо для расчета концентрации растворов, массовой доли элемента в соединении, выхода продукта реакции и других важных параметров.
Степени и корни: расчет констант равновесия, pH. Степени и корни используются при расчете констант равновесия, pH растворов и других величин, связанных с химическими процессами.
Логарифмы: расчет pH, константы диссоциации. Логарифмы применяются при расчете pH растворов, констант диссоциации слабых электролитов и других параметров, описывающих кислотно-основные свойства веществ.
Иметь представление о тригонометрии (для понимания строения молекул) и элементах математического анализа (для изучения кинетики химических реакций).
При решении химических задач часто допускаются математические ошибки, которые приводят к неправильным ответам. Рассмотрим наиболее распространенные ошибки и способы их избежать.
Неправильное округление: влияние на конечный результат. Округление чисел необходимо выполнять с учетом правил значимости. Пример: округление до двух знаков после запятой, если требуется. Неправильное округление может существенно повлиять на конечный результат, особенно если вычисления выполняются в несколько этапов.
Ошибки в единицах измерения: перевод единиц. Необходимо внимательно следить за единицами измерения и правильно переводить их из одной системы в другую. Пример: перевод граммов в килограммы, литров в кубические метры. Неправильный перевод единиц измерения является одной из самых распространенных ошибок.
Неверное применение формул: незнание или неправильная интерпретация. Необходимо знать формулы и понимать, в каких случаях их можно применять.
Использование неверных констант: давление, температура, стандартные потенциалы. Необходимо использовать правильные значения констант, взятые из справочников или таблиц. Использование неверных констант приводит к неправильным результатам.
Очень трудно найти какой-либо раздел математики, который совсем не используется в химии. Выражение «математическая химия» прочно вошло в лексикон химиков. Многие статьи в серьезных химических журналах не содержат ни одной химической формулы, зато изобилуют математическими уравнениями. Приложения математики в химии обширны и разнообразны. Для описания веществ и реакций используют теории, в которых роль математики настолько велика, что иногда трудно понять, где химия, а где математика. Отсюда следует, что и химия немыслима без математики.
Математическая грамотность играет важную роль в подготовке к сдаче ОГЭ ВПР и ЕГЭ по химии. Эти экзамены требуют от учеников не только знания химических формул и законов, но и умения применять математические методы для решения задач.
В химических расчетах часто используются различные математические операции, такие как простейшие арифметические действия, пропорции, расчеты молекулярных масс и объемов реакций. Поэтому без хорошего уровня математической грамотности сложно успешно справиться с заданиями на экзаменах по химии. Кроме того, математическая грамотность помогает ученикам анализировать и интерпретировать данные, проводить эксперименты, строить графики и делать выводы на основе полученных результатов. Все это является неотъемлемой частью подготовки к ОГЭ, ВПР и ЕГЭ по химии. Ученики, обладающие хорошими математическими навыками, имеют больше шансов на высокий балл и успешное поступление в учебное заведение. Кроме того, математическая грамотность способствует развитию логического мышления, аналитических способностей и умения принимать обоснованные решения на основе математических данных. Эти навыки являются важными не только для успешной сдачи экзаменов, но и для дальнейшего образования и профессиональной деятельности.
Таким образом, математическая грамотность на уроке химии является необходимым компонентом образования, который помогает ученикам лучше понимать и усваивать химический материал, развивать критическое мышление и подготавливаться к успешной сдаче экзаменов. Поэтому важно уделять достаточно внимания развитию математических навыков в контексте изучения химии и постоянно совершенствовать свои знания и умения в этой области.
В заключение еще раз подчеркнем важность математической грамотности для успешного изучения химии и подготовки к экзаменам. Математика является надежным фундаментом, на котором строится понимание химических процессов и решение задач.
Призываем вас к постоянному совершенствованию математических навыков. Чем лучше вы владеете математикой, тем легче вам будет понимать химию и решать сложные задачи. Математические знания, полученные при изучении химии, могут быть полезны в будущей профессиональной деятельности, связанной с наукой, технологиями и инженерией. Для дальнейшего изучения математики и химии рекомендуем использовать дополнительные ресурсы, такие как учебники, справочники, онлайн-курсы и научные статьи. Не останавливайтесь на достигнутом и продолжайте развиваться в этих важных областях знаний.
