Захарова Светлана Геннадьевна

Мастер-класс «Особенности организации обучения химии в рамках компетентностно-ориентированной модели образования»

Материал опубликован 23 November 2019

Особенности организации обучения химии в рамках компетентностно-ориентированной модели образования.

Мастер-класс преподавателя химии Захаровой Светланы Геннадьевны

Россия, г. Сызрань, ГБПОУ медико-гуманитарный колледж

«Знание только тогда знание,

когда оно приобретено усилиями своей мысли,

а не одной памяти» Л.Н.Толстой

Химическое образование в школе претерпевает непростой этап своего реформирования, связанный с изменением взглядов на роль и цели общего образования в контексте задач его модернизации. Долгое время школьная система России была научно-просветительская, а учитель был в ней информатором.

В настоящий момент основной ценностью становиться не сумма знаний, а способы эффективного действия в различных жизненных ситуациях. Меняется функция знаний – они становятся средством развития и самоопределения личности. Роль учителя в современных условиях – научить ребенка учиться – добывать знания самому, работать с информацией, самостоятельно совершенствовать свои умения и знания в разных областях, но при этом за учителем сохраняется роль организатора познавательной деятельности.

Компетентностно-ориентированная парадигма образования предполагает изменения в организации учебного процесса. Сравним учебные функции при традиционном подходе и в компетентностно-ориентированной модели образования.

Признаки сравнения	Традиционный подход	Компетентностно-ориентированная модель
Обучение	Процесс передачи знаний, умений и навыков, социального опыта от старшего к подрастающему поколению	Процесс обретения смысла образования, приобретения опыта решения личностно-значимых задач
Результат обучения	Определенная сумма знаний и умений, точное воспроизведение образца, трансляция без искажений	Готовность к продуктивному самостоятельному и ответственному действию на разных этапах образования. эталон не задается, возможность понимания сущности проблемы и выбор адекватных способов решения
Контроль	Централизованный, многоуровневый, по 5-балльной системе	В дополнении учительскому контролю добавляется само и взаимоконтроль, самооценка, зачетные системы оценивания
Педагогические требования	Сочетание активности и послушания	Мотивация достижения и ориентация на перспективные цели развития личности
Позиция учителя	Ответственное лицо, позиция старшего, носитель знаний	Организатор, консультант, толкователь «правил игры»
Позиция ученика	Подчиненный, объект педагогических воздействий	Ответственность за собственное учебное продвижение, он субъект собственного развития
Форма организации учебного процесса	Урок – занятие одним предметом с целым классом	Урок, но и сессия, погружение, самостоятельная работа в классе, в библиотеке и др.
Характер обучения	Репродуктивный, знания и способы действий даются в готовом виде	Куррикулумы – учебные материалы, несущие как дидактическую функцию так и функцию организации самостоятельной деятельности учащихся

А теперь рассмотрим структуру учебной деятельности при традиционном и компетентностно-ориентированном подходах. Учебную деятельность можно свести к следующим этапам:

Традиционный подход	Компетентностно-ориентированный подход
1.Восприятие и запоминание одной дидактической единицы	1.Осознание структуры изучаемого явления через укрупненную дидактическую единицу
2.Тренировка способов деятельности по образцу	2.Конструирование собственной мысли на основе обобщенного алгоритма способов деятельности
3.Закрепление информации в стандартных ситуациях под контролем учителя	3.Построение плана решения задач с использованием способов деятельности в процессе коллективной работы
4.Работа над ошибками после проверке знаний	4.Пошаговая рефлексия процесса решения задач и собственной деятельности
ИТОГ: восприятие – память – понимание - суждение	ИТОГ: восприятие – понимание – суждение - рефлексия
ВЫВОД: память – главный элемент обучения	ВЫВОД: учитель учит видеть смысл в изучаемых объектах

В компетентностно-ориентированной модели обучения учебная деятельность делится в соответствии со следующим распределением времени:

Этапы учебной деятельности	Способы деятельности
1.Осознание структуры изучаемого явления (30%)	- четкая формулировка пакета задач по теме - представление новых знаний в рабочей гипертекстовой форме Выполнение ключевых задач
2.Осознание генезиса способов деятельности(10-20%)	- распознавание типа заданий, выполняемых во внешней речи - расчление комбинированных задач и приведение их к ключевым
3.Самореализация (40-50%)	- решение задач с наращиванием сложности, выполняемые учащимися во внутренней речи и коллективной деятельности
4.Рефлексия (10-20%)	- выполнение предварительного и итогового контроля

Если сравнивать тематическое планирование учебного материала при традиционном и компетентностно-ориентированном подходах то имеем следующее распределение на примере темы «Углеводороды»

Традиционный подход ( по программе О.С.Габриеляна – 1 час в неделю)	Компетентностно-ориентированный подход
Количество часов: 11	Количество часов: 11
Ожидаемый результат: знать строение и свойства основных классов органических веществ, уметь составлять молекулярные и структурные формулы органических веществ, описывать химические свойства основных классов органических веществ, знать основные области применения органических веществ.	Ожидаемый результат: уметь характеризовать особенности состава, строения и свойств органических веществ, составлять молекулярные и структурные формулы органических веществ, называть вещества различных классов по международной номенклатуре, распознавать реакции различных типов, отражающие основные свойства веществ, решать задачи на вывод структурных формул, схем превращений.
Темы уроков: 1. Введение. Предмет органической химии. Сравнение органических соединений с неорганическими. 2. Основные положения теории химического строения. 3. Понятие о гомологии и гомологах, изомерии и изомерах. 4.Природный газ как топливо. Состав природного топлива. 5. Алканы: гомологический ряд, химические свойства, применение. 6. Алкены: : гомологический ряд, химические свойства, применение. 7. Алкадиены и каучуки. 8. Алкины: : гомологический ряд, химические свойства, применение. 9. Нефть: состав и переработка нефти. Нефтепродукты. 10. Бензол: химические свойства, применение. 11. Контрольная работа по теме «Углеводороды»	Темы уроков: 1.Предмет органической химии. Основные положения теории химического строения органических соединений (лекция) 2.Углеводороды – общая характеристика (лекция). 3.Строение предельных и непредельных углеводородов (семинар). 4.Строение углеводородов (практикум). 5.Вывод формул углеводородов (решение задач). 6.Химические свойства углеводородов (лекция). 7.Химические свойства углеводородов (семинар). 8.Ароматические углеводороды – общая характеристика (лекция). 9.Получение, применение углеводородов. Нефть (лекция-семинар). 10.Повторение темы «Углеводороды и их природные источники». 11.Контрольная работа по теме «Углеводороды и их природные источники»
Выводы: - на каждом уроке новый теоретический материал, - нет времени на отработку составления формул органических веществ, химических реакций, - нет времени для решения задач	Выводы: - теоретический и практический материал разделен во времени, - есть возможность для отработки номенклатуры органических веществ, составление структурных формул, написания схем превращений органических веществ, - есть возможность отработать навык решения расчетных задач

Изучение раздела «Углеводороды» по компетентностно-ориентированной модели состоит из 4 этапов:

1 этап работы – осознание структуры изучаемого явления (изучение нового материала)

Теоретический материал в учебнике представлен в 8 параграфах. Данный материал разделен на три основные единицы информации: строение и номенклатура углеводородов, химические свойства и применение углеводородов, ароматические углеводороды.

Теория представлена в виде сжатого конспекта- таблицы, конспекта-схемы. Опираясь на базовые знания учащихся, полученные еще в курсе 9 класса (блок «Органическая химия»), на уроке создается конспект-схема или конспект-таблица изучаемого явления. Информация подается в сжатом знаково-символьном виде. Из всей теории выбирается все самое необходимое для решения последующих задач. Ученик сам делает выбор: что ему записывать, а что легко запомнить.

Рассмотрим некоторые конспекты к изучаемой теме.

Конспект к уроку «Углеводороды – общая характеристика»

Углеводороды – вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода и водорода

Углеводороды делятся на: предельные, непредельные, циклические, ароматические.

Показатели	Алканы	Алкены	Алкины
1.Общая формула	C_nH_2n+2	C_nH_2n	C_nH_2n-2
2. Представители	CH₄ – метан, C₂H₆ - этан, C₃H₈ - пропан	C₂H₄ – этен, C₃H₆ - пропен C₄H₈ - бутен	C₂H₂ – этин , C₃H₄ – пропин C₄H₆- бутин
3.Физические свойства	С₁ – С₄ – газы С₅ – С₁₅ – жидкости С₁₆ и более – твердые	С₂ – С₄ – газы С₅ – С₁₆ – жидкости С₁₇ и более - твердые	С₂ –С₃ – газы С₄ –С₁₆ – жидкости С₁₇ и более - твердые
4. Химическая связь	простая (одинарная) - σ- связь	двойная (кратная) - σ- связь, π- связь	тройная (кратная) – σ-связь, 2π-связи
5. Длина связи	С – С 0,154 нм	С = С 0,132 нм	С ≡ С 0,12 нм
6. Валентный угол	109°28'	120°	180°
7. Строение	тетраэдрическое, sp³- гибридизация	плоское, sp² - гибридизация	линейное, sp - гибридизация
8. Электронные, структурные, молекулярные формулы	H H H׃C׃H H – C – H H H CH₄	H H H ׃ C ׃ ׃C ׃ H H – C = C – H H H C₂H₄	H ׃ C ׃׃׃ C ׃ Н H – C ≡ C – H C₂H₂
9. Номенклатура	окончание -ан _{1 2 3 4} CH₃ – CH – CH – CH₃ \| \| CH₃ CH₃ 2,3-диметилбутан	окончание -ен _{1 2 3 4} CH₂ = C – CH – CH₃ \| CH₃ 3-метилбутен-1	окончание -ин _{1 2 3 4} CH ≡ C – CH – CH₃ \| CH₃ 3-метилбутин-1

Домашнее задание заключается в изучении или повторении теоретического материала.

2 этап работы – генезис (закрепление теоретического материала)

Процесс решения ключевых задач осуществляется следующим образом: учащиеся вслух объясняют каждый свой шаг при решении задачи, учитель под их диктовку записывает решение, опеспечивается гипертекстовое представление изучаемого явления, в это момент происходит кодирование информации у каждого учащегося на своем уровне. Данный процесс обеспечивает интеллектуальное видение содержания и сущности явления и способов деятельности.

Здесь возможна работа в группах по структуре явления. Учащиеся рассказывают и разъясняют друг другу материал; зачет или письменный или быстрый (блиц-опрос) по ключевым понятиям.

Конспект к уроку «Строение углеводородов. Номенклатура углеводородов» (семинар)

Вопросы для обсуждения.

Определите по приведенным общим формулам класс соединений:

CnH₂_n_-2 CnH₂_n CnH₂_n₊₂ CnH₂_n_-6

Укажите формулы алканов и назовите эти соединения:

C₆H₁₂ C₄H₁₀ C₂H₂ C₁₂H₂₆ C₆H₆ C₉H₂₀

Составьте молекулярные и структурные формулы алканов, алкенов, алкинов с числом углеродных атомов а) 6, б) 8, в) 3. Назовите полученные вещества.

Составьте структурные формулы по приведенным углеродным скелетам:

C – C – C – C b) C – C – C = C – C c) C ≡ C – C - С

d) C – C ≡ C – C – C f) C = C – C – C = C

| | | | |

C C – C C C C

Составьте формулы гомологов бутана, пропена, этина, гексана.
Укажите пары гомологов: этан и этен, пропан и этан, бутан и гексан, метан и октан, гексан и гептен.
Составьте структурные формулы изомеров пентана, гексана

Номенклатура – система названий, применяемая в какой-либо науки. Номенклатура: тривиальная, рациональная, международная (систематическая) ИЮПАК.

Алгоритм названия органических веществ.

Выберите в молекуле самую длинную углеродную цепочку.
Пронумеруйте цепь с того конца, к которому ближе разветвление молекулы или кратная связь.
Основа названия вещества – название углеводорода с самой длинной цепью.
Перед основой названия перечислить все заместители в алфавитном порядке с указанием номеров, при которых они стоят. Если одинаковых заместителей два используем приставку ди-, если три – приставку три-, если четыре – приставку тетра.
Все цифры отделяются запятыми, буквы от цифр –дефисом, название пишется в одно слово. Положение кратной связи указывается в конце названия через дефис цифрой.

CH₃CH₃ CH₃

| | |

CH₃ – C – CH₃CH₃ - CH₂ – C – CH – CH₃

| |

CH₃CH₃

2,2-диметилпропан 2.3,3-триметилпентан

Назовите по международной номенклатуре:

CH₃ – CH₂ – CH – CH₃

CH₃

CH₃ – CH – CH – CH₃

| |

CH₃ CH₃

CH₃ – CH – CH₂ – CH = CH – C – CH₂ – CH₃

| |

CH₃ CH₃

9. Напишите структурные формулы веществ:

а) 2,3-диметилпентана

б) 2-метил-3,3-диэтилпентана

в) 3,4-диметилгексена – 5

г) 3.4,4-триметилпентина -1

10. Проверьте названия веществ, исправьте, если требуется.

a) CH₃ –CH – CH₂ – CH₂ – CH₃ 4-метилпентан

CH₃

CH₃ – CH – CH – CH₃2,3-диметилбутан

| |

CH₃ CH₃

CH₃ – CH – CH – CH₃2-этил-3-метилбутан

| |

C₂H₅ CH₃

CH₃ – CH – CH- CH₂ – CH – CH₃2-метил-4.5-диметилгексан

| | |

CH₃ CH₃ CH₃

Д/з: составьте формулы изомеров нонана, гептена, пентина. Назовите полученные вещества по международной номенклатуре.

Конспект урока «Химические свойства углеводородов» (семинар)

Вопросы для обсуждения:

С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать ацетилен: бром, метан, водород, хлороводород, кислород. Напишите уравнения возможных реакций.
С какими веществами будет взаимодействовать метан: хлор, вода, водород, углерод, перманганат калия, кислород. Напишите уравнения возможных реакций.

3 . Осуществите схемы превращений:

a) CH₄ ----> C₂H₆ ---> C₂H₅Br ---> C₂H₅OH

b) метан ---> ацетилен ---> этан ---> хлорэтан ---> этилен

C₂H₅Cl

c) ↑

C₂H₅OH ← C₂H₄ → C₂H₆

H₂ , Pt Br₂ KOH(спирт)

d) C₃H₄ -----> A -----> B -----> C

2 H₂ Pt Cl₂, свет KOH (спирт)

f) C₃H₄ -----> A -----> B -----> C

3 этап работы – самореализация ( практикум, самостоятельная работа).

Учитель на данном этапе выступает в роли консультанта; учащиеся работают в парах или в группах или индивидуально. Пары и группы подобраны по равным способностям. На данном этапе происходит отработка ключевых задач, осуществляется промежуточный контроль усвоения ключевых задач.

Практикум: работа по индивидуальной траектории ( учащимся предлагается большой пакет задач от простых к сложным) Ученик сам достигает своего индивидуального максимума.

На данном этапе подбираются задания, чтобы выявить пробелы в знаниях, подготовиться к контрольной работе, выполнить практическое исследование.

Конспект к уроку «Повторение темы «Углеводороды»

Вопросы для повторения

Какие вещества, формулы которых приведены ниже относятся к алканам:

C₄H₁₀ C₂H₂ CH₄ C₆H₆ C₂H₄;

к алкенам: C₅H₁₂ C₃H₆ C₅H₁₀ C₆H₆ C₄H₆ C₇H₁₄

Для угреводородов:

CH₃ – CH – CH₃ CH₂ = CH – CH – CH₃

| |

CH₃ CH₃

составьте структурные формулы двух гомологов и двух изомеров. Назовите полученные вещества.

Назовите вещества по международной номенклатуре:

CH₃ – CH – CH – CH₃ c) CH₂ = CH – CH – CH₃

| |

CH₃ CH₃ C₂H₅

C₆H₅ – C₂H₅d) C₆H₄ – (CH₃)₂

С какими из перечисленных веществ будет реагировать ацетилен: бром, метан, водород, хлороводород, вода, кислород. Напишите уравнения возможных реакций.

Осуществите схемы превращений:

1500 C, 400 + H₂, Pt

CH₄ -----> X₁ -----> X₂ -----> C₆H₁₂

+ H₂O + Cl₂, свет + Na

Al₄C₃ -----> X -----> Y -----> C₂H₆

CH₄ -----> C₂H₂ -----> CH₂ = CHBr -----> CH₃ – CH₂Br -----> C₄H₁₀

CH₄ -----> CH₃Cl -----> C₂H₆ -----> C₂H₅Br -----> C₂H₄ -----> (-CH₂- CH₂-)_n

↓ ↓

C₂H₂ CO₂

Массовая доля углерода равна 85,71 %, водорода – 14,29 %, относительная плотность углерода по азоту равна 1. Найдите формулу углеводорода.
При полном сгорании 14,4 г. органического вещества было получено 44 г CO₂ и 21,6 г воды. Относительная плотность углеводорода по воздуху 2,48. Выведите формулу органического вещества.

4 этап работы – рефлексия (контрольная работа и ее анализ).

Текст проверочной и контрольной работы содержит одинаковые по форме задания. Задачи решаются по рассмотренным способам деятельности (алгоритмам), отработанных на ключевых задачах.

Фрагмент контрольной работы по теме «Углеводороды» 1вариант

Задание 1. Для вещества, формула которого

CH₃ – CH – CH – CH₃

| |

CH₃ CH₃

составьте структурные формулы двух изомеров и двух гомологов. Дайте названия всех веществ по систематической номенклатуре.

Задание 2. С какими из перечисленных веществ: азотная кислота, вода, хлор, хлороводород – будет реагировать метан? Напишите уравнения реакций, укажите условия их осуществления, составьте названия исходных веществ и продуктов реакций.

Задание 3. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превращения по схеме:

C₂H₂ → C₆H₆ → C₆H₆CL₆

↓

C₆H₅NO₂

Задание 4. Массовая доля углерода в углеводороде равна 92,31%, а его относительная плотность по воздуху – 0,897. Выведите его молекулярную формулу.

После контрольной работы учащиеся сами определяют, какие вопросы им нужно проработать и каким методом (в группах, индивидуально).

Таким образом, компетентностно-ориентированная модель организации образовательного процесса предполагает, при условии выполнения учащимися обязательного минимума, автономную самостоятельную работу на уроке. Всем предоставлены равные возможности, но решение об уровне своих достижений учащийся принимает сам, сам своим трудом достигает своего интеллектуально максимума.