CC BY
20
с применением лекарственных препаратов, требуют грамотного отношения к их использованию: надо внимательно читать инструкции по применению лекарств и понимать их содержание. Они пришли к единому мнению, что необходимо знать те лекарственные растения, которые произрастают в улусе, надо составить их список, в дальнейшем по возможности заниматься интродукцией лекарственных растений на пришкольном участке.
Используя такую технологию (проектная технология относится к сквозным технологиям), мы пришли к выводу, что для решения определенной проблемы на разных уровнях обучения (основной, базовой и профильной) данная технология не только активизирует деятельность всего класса, но и в целом способствует формированию таких важных компетентностей современного человека, как умения искать, анализировать, преобразовывать, применять информацию для решения проблем (информационная); эффективно сотрудничать друг с другом
(коммуникативная); ставить цели, планировать, ответственно относиться к здоровью, полноценно использовать личностные ресурсы (самоорганизации); готовность конструировать и осуществлять собственную образовательную траекторию (самообразования).
список источников и ЛИТЕРАТУРЫ
1. Современные педагогические технологии в профильном обучении: Учеб.-метод. пособие для учителей / Под ред. А. П. Тряпицыной. - СПб.: КАРО, 2006. - 176 с.
2. Сборник нормативных документов. Химия / Сост. Э. Д. Днепров, А. Г. Аркадьев. - М.: Дрофа, 2004.
3. Общая методика обучения химии в школе / Р. Г. Иванова, Н. А. Городилова, Д. Ю. Добротин и др.; под ред. Р. Г. Ивановой. - М.: Дрофа, 2008.
РЕАЛИЗАЦИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА ХИМИИ В УСЛОВИЯХ ПЕРЕХОДА НА ПРОФИЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ
IMPLEMENTING PRACTICAL ORIENTATION OF CHEMISTRY DURING THE TRANSITION TO SPECIALIZED TRAINING
#
Е. О. Марсунова
E. O. Marsunova
В данной статье рассматривается реализация практической направленности учебного предмета химии при изучении технологических процессов с учетом региональных потребностей.
The article examines the implementation of practical orientation of the subject of chemistry when studying technological processes taking into account regional needs.
Ключевые слова: сырье, технология, производство, Keywords: региональный подход. approach.
raw materials, technology, regional
Как известно, химическое образование является одним из важных компонентов естественнонаучного образования и общей культуры в целом. В связи с этим одним из основных требований к совершенствованию содержания считается усиление его практической направленности. По существу, речь идет об отражении в содержании учебного предмета химии представления о химии как о науке, которая является мощным инструментом преобразующей деятельности людей. Известно, что в образовании результаты деятельности людей во многом определяются тем специфическим компонентом культуры, который формируют те или иные научные знания. Например, по учебному предмету химии формируются такие химические знания, которые отражают сложный комплекс отношений «человек - вещество - материал - практическая деятельность». Однако для отражения в образо-
вательной деятельности этого комплекса отношений необходим показ взаимосвязи систем научного и учебного знания в разных формах обучения, что является одной из основных задач учебного предмета химии для реализации практической направленности и формирования определенной культуры мышления (в данном случае химической культуры). Это требование особенно актуально в условиях перехода школ на профильное обучение. На наш взгляд, наиболее оптимальным вариантом усиления практической направленности учебного предмета химии является использование регионального подхода [1].
Наша школа находится на территории Хангаласского улуса (района), где функционирует единственный в республике ОАО Производственное объединение «Якутцемент», которое производит цемент с активной минеральной добавкой цеолита, успешно работают заводы по производ-
ству строительных материалов (ООО «Сокол») и по огранке алмазов (Покровский гранильный завод). В последние два года успешно реализуются проекты, связанные с организацией заводов по производству стекла и базальтовых материалов. Специалисты РОСНАНО признали уникальность свойств якутского базальта и перспективным для инновационных проектов по выпуску изделий из сверхпрочных и долговечных, не подлежащих коррозии нанобазальтовых композитов на базе Покровского завода.
Вместе с тем следует отметить, что Якутия занимает первое место по добыче алмазов, сурьмы, олова и второе - по добыче золота. Интенсивно ведутся разработки месторождений природного газа, нефти и угля. Имеются перспективы добычи редкоземельных металлов, цеолитов, апатитов. По данным Госкомгеологии Республики Саха (Якутии), в республике учтены более 1120 разведанных месторождений по 37 видам полезных ископаемых. Эти основные ресурсы являются основой для развития экономики и обеспечения благосостояния республики.
В этих условиях ориентирование выпускников на получение специальностей характерных для нашего региона отраслей промышленности, таких как добывающая, перерабатывающая, позволяет оптимально внедрять идеи про-филизации - выстраивания учеником собственной, индивидуальной образовательной траектории. Все это нацеливает на то, что выпускники школы могут быть резервом пополнения трудовых ресурсов, поэтому подготовка их к труду в сфере материального производства в процессе обучения химии предполагает усиление практической направленности учебного предмета химии. Такой подход к подготовке выпускников стыкуется и с той задачей, которая поставлена правительством республики - подготовка технических кадров для социально-экономического развития региона. В этих условиях использование на уроках химии дополнительного регионального содержания как привязки к основному содержанию химии является одним из оптимальных подходов [2]. Известно, что усиление практической направленности учебного предмета химии происходит не только при проведении лабораторно-практиче-ских работ, но и при изучении технологических процессов производства веществ и материалов.
В качестве примера покажем изучение темы «Производство серной кислоты». Прежде чем начать рассмотрение вопроса, важно объяснить учащимся понятие «технология». Как отметил академик Н. М. Жаворонков: «Во все времена вопрос о том, какие материалы создавать, какие свойства им придавать, был и всегда будет неотделим от вопроса, каким способом это делать. Ответы на такой вопрос дает технология - наука о промышленном производстве» [3]. При изучении данной темы учащиеся знакомятся с такими технологическими понятиями, как «продукт», «производство», «сырье» и др., а также с химическими реакциями, лежащими в основе производства, с технологическими процессами, мерами по охране природы от вредного воздействия производственных отходов и др. На данном уроке нами использован методический прием - проектирование с использованием возможностей компьютерной технологии.
Сначала учащиеся, используя знания условий проведения химических реакций, проводят «проектирование» устройства аппарата-печи для обжига в «кипящем слое». Учащиеся под руководством учителя на уроке осуществляют совместный поиск решения учебной проблемы, каким должен быть аппарат для проведения следующей химической реакции:
4РеБ2 + 1102 = 2Ре203 + 8Б02 + 0
твердое тело
твердое тело
газ (800 °С)
Идет процесс актуализации знаний, анализ и умение использовать теоретические знания для конкретного практического проектирования. Учащиеся самостоятельно составляют характеристику данной реакции и приходят к выводу, что реакция: 1) необратимая, 2) экзотермическая, 3) гетерогенная.
Далее начинается рассмотрение устройства аппарата. Для учащихся постижение устройства аппарата является трудной задачей, а работа по печатным схемам-таблицам не вызывает такой активной мыслительной деятельности, как «собственное» проектирование на основе физико-химической характеристики реакций, проведение особой формы абстракции. Правильность мышления учащихся зависит от точности «руководства» учителя, поэтому им задается вопрос: каков по прочности должен быть кожух аппарата, с учетом данной температуры? Как правило, этот вопрос не вызывает затруднений у учащихся. Используя возможности компьютера, проектируем на экран контур аппарата печи для обжига в «кипящем слое» (рис. 1).
Затем выясняем, выдержит ли стальной кожух аппарата температуру 800 °С, а то и более.
Все соглашаются с тем, что надо дополнительно защитить стенки аппарата огнеупорным кирпичом (на контур добавляется изображение кирпичной кладки, рис. 2).
По уравнению реакции видно, что пирит - твердый и его надо подавать в аппарат сверху. На вопрос «Как подавать - лопатой?» ученики сразу реагируют и отвечают, что надо использовать конвейер, а далее проектируется следующая деталь - бункер для подачи пирита в аппарат (рис. 3).
Разбираем, а как подать другое сырье - кислород? (Может быть, с помощью насоса?) Возникает вопрос, как обеспечить максимальное соприкосновение веществ разных агрегатных состояний - твердого и газообразного? Предположений, как правило, бывает много, но, постепенно направляя
Рис. 1. Контур печи
Рис. 2. Кирпичные огнеупорные стенки
Рис. 3. Бункер для подачи пирита
Рис. 4. Компрессор для подачи воздуха
рассуждения, мы приходим к выводу, что оптимален вариант подачи воздуха снизу, и ставится вопрос: а как сделать так, чтобы каждая частица пирита была «окутана» воздухом? Почему такое интересное название - печь для обжига в «кипящем слое»? Приходим к выводу, что воздух подается компрессором, то есть под небольшим давлением (проектируем на экран контур компрессора и изображение, показывающее высокую температуру в печи, рис. 4).
Затем выясняется вопрос о необходимости отвода образующегося тепла: чем и как? (На контур аппарата прикрепляем змеевик с подачей холодной воды, рис. 5).
Выясняем попутно возможные области использования бесплатно полученного горячего водяного пара (отопление жилых помещений, зданий детского садика, школы, оранжереи, теплиц и т. д.). Подходим к вопросу удаления из аппарата продуктов реакции: печного газа - Б02 с примесями через верхнюю часть аппарата (проектируем на аппарате, рис. 6) и твердого остатка Ре203 - огарок, попутно отмечая, что он используется для производства цемента (проектируем патрубок на аппарат, рис. 7). Итак, мы завершили «сборку» печи для обжига пирита в «кипящем слое» - рис. 8.
Такое сочетание мыслительной деятельности учащихся и наглядности (использование возможностей компьютерной технологии) дает каждому ученику индивидуальную возможность использования базовых теоретических знаний по скорости химических реакций в новых условиях - условиях абстракции, «деяния», проектирования, а также способствует развитию творческой самостоятельности, формированию прочной связи между теорией и практикой, а самое главное - «конструирование» химических аппаратов становится интересным.
Понятие «химический продукт» - значительно шире, чем понятие «продукт химической промышленности», так как включает в себя ряд продуктов, вырабатываемых на заводах, которые не относятся к химической промышленности. Например, производство цемента основано на химических превращениях сырьевых материалов в готовый продукт.
Рис. 6. Труба для удаления печного газа
Рис. 5. Змеевик с холодной водой
Рис. 7.
Патрубок для удаления огарка
Рис. 8. Общая схема печи для обжига пирита «в кипящем слое»
При изучении химии учащиеся усваивают, что сырьем условно называют все материалы, поступающие на производство для переработки путем химических реакций. У девятиклассников формируется понятие о нерудном минеральном сырье, в том числе об известняке и глине. Учащиеся Мохсоголлохской школы, проживающие на территории поселка цементников и не раз наблюдавшие перевоз сырья из карьера Сасаабытского месторождения, что находится в двух километрах от поселка, убеждаются в том, что природный материал известняк - основной компонент для производства цемента. Для формирования целостного представления о производстве цемента рассматриваем процессы добычи, подготовки сырья и транспортировки от карьера до завода.
Химические реакции составляют основу технологического процесса. Поэтому важно знать, что происходит во вращающейся печи при обжиге сырьевой массы (дегидратация, декарбонизация, кристаллизация), в результате которого получается клинкер, измельчая который с различными добавками получают цемент разных марок.
При изучении данной темы мы знакомимся с устройством и работой типичных аппаратов. Таким образом, учащиеся приобретают знания не только об основном аппарате - вращающейся печи для обжига, но и об аппаратах для подготовки сырья (грохоты, дробилки, мельницы, смесители).
Рассматривая экологическую ситуацию на территории вокруг цементного завода, обращаем внимание учащихся на те меры, которые предпринимаются для уменьшения вредных выбросов в атмосферу, для качественной очистки сточных вод.
При таком подходе к реализации практической направленности учебного предмета химии учащиеся приобретают некоторые компетенции (учебно-познавательные, информационные, социокультурные). Этот подход также является основой профориентационной работы, так как примерно 70% работников цементного завода -выпускники Мохсоголлохской школы.
список источников и ЛИТЕРАТУРЫ
1. Егорова К. Е. Региональный подход в обучении химии. - М.: Школа-Пресс, 1999. - 143 с.
2. Андреева М. П. Химия: модули регионального содержания. - Якутск: Сахаполиграфиздат, 2000. - 184 с.
3. Буринская Н. Н. Политехническое образование и профориентация учащихся в процессе обучения химии. - М.: Просвещение, 1983.
