Реферат
Кваліфікаційна робота містить 67 сторінок, 8 таблиць, 2 схеми, 41 використаний джерело.
ТЕХНІЧНІ ЗАСОБИ НАВЧАННЯ, аудіовізуальних засобів навчання, КОМП'ЮТЕР, медіаосвіти.
Об'єктом дослідження є навчальна і науково - методична література з хімії та методики викладання хімії, навчальний процес у загальноосвітній школі.
Мета роботи - вивчення проблеми вдосконалення методики застосування комп'ютерних технологій при навчанні хімії в 9 класі загальноосвітньої школи.
У процесі роботи використовувався досвід сучасного викладання хімії, педагогічний експеримент.
У результаті дослідження розроблено методику, що забезпечує ефективне застосування комп'ютерних технологій у комплексі з традиційними на уроках хімії, розроблено методичні рекомендації та дидактичні посібники (комп'ютерні програми) до проведення уроку за темами «Сплави», «Залізо», «Лужні метали».
Ступінь впровадження - часткова.
Область застосування - в практиці роботи вчителя.
Ефективність - підвищення якості знань, умінь і навичок учнів.
Введення
В останні десятиліття виникла новий елемент культури - інформатика. Вона має великий вплив на всі сторони життя людства. Поява комп'ютерів, використання їх в самих різних областях людської діяльності значно змінили традиційні промислові технології, методи лікування хвороб людей, прийоми навчання. Зрозуміло, що такий елемент культури став визначати рівень освіченості людини.
Отримали розвиток і широко розкинулися глобальні інформаційно-комунікаційні мережі, з'явилися принципово нові технічні можливості. Комп'ютерне навчання переростає в мережеве, дистанційне, інтерактивне. ливается в мощное направление – «интернет-образование» [1]. Те й інше c жається потужне напрямок - «інтернет-освіта» [1].
Спеціальні та загальнонавчальні вміння успішно формуються при правильному поєднанні різноманітних методів і прийомів навчання, доцільному використанні дидактичних засобів: натуральних об'єктів, наочних посібників, а також сучасних технічних засобів навчання [2].
Технічні засоби навчання (ТЗН) - це різноманітні світлотехнічні та звукові апарати та посібники, які використовуються в навчальному процесі.
Раціональне використання ТЗН у навчальному процесі вимагає від вчителя хімії професійної психолого-педагогічної, методичної та технічної підготовки [3].
Впровадження комп'ютерної техніки в навчальні заклади відкриває широкі можливості для оптимізації процесу навчання.
Використання програмних продуктів забезпечує реалізацію таких принципів навчання, як науковість, наочність, доступність, активність і самостійність [4].
Комп'ютерні програми забезпечують не тільки формування знань і умінь, робота на комп'ютері сприяє розвитку творчих здібностей учнів. При цьому комп'ютерні програми служать доповненням до основного навчального матеріалу або виступають як засіб, що підвищує результативність навчання [5].
Таким чином, мета цієї роботи полягає у вдосконаленні методики застосування комп'ютерних технологій при навчанні хімії в середній загальноосвітній школі.
Основними завданнями цієї роботи є:
Розробити методичні рекомендації та різні дидактичні посібники в комплексі з традиційними (наочні посібники, хімічний експеримент, натуральні об'єкти) до проведення окремих уроків з використанням комп'ютерних технологій;
Вивчити вплив використання комп'ютерних технологій на активізацію пізнавальної діяльності школярів, а також на якість засвоєння ними знань.
Перевірити ефективність розроблених методичних рекомендацій у педагогічному експерименті.
Значимість кваліфікаційної роботи полягає в тому, що розроблені в ній методичні рекомендації за темами: «Сплави», «Лужні метали», «Залізо», що сприяють посиленню ролі розвиваючої, виховної та освітньої функцій навчання, можуть бути використані в досвіді роботи вчителів хімії.
Психолого-педагогічні основи застосування технічних засобів при навчанні хімії
Вимоги наочності в навчанні були ще проголошені Яном Амосом Коменським у "Великій дидактиці»: «Нехай буде для учнів золотим правилом: все, що тільки можна надавати до почуттями, а саме: видиме - для сприйняття зором, чутне - слухом, підлягає смаку - смаком, доступне дотику - дотиком. Якщо ж будь-які предмети відразу можна сприйняти кількома почуттями підносяться »[4].
Існують різні види наочності - зорова і слухова, кинестетическая. У 1941р. професор В.А. Артемов, досліджуючи психологічні особливості навчання мовам, ввів поняття мовної наочності [4].
Неминуче виникає питання при описі дидактичного принципу наочності: яким чином і за допомогою яких засобів зазначені види наочності можуть бути реалізовані на практиці? Таких способів існує безліч.
Наприклад, за способом вираження зорова наочність може бути графічної, ілюстративної, вербальної, екранної. У свою чергу ілюстративна зорова наочність може бути предметної, ситуативною, сюжетної і т.д.
З появою нових інформаційних технологій основним став комплексний спосіб реалізації принципу наочності.
Мультимедійність стала звичайним способом вираження принципу наочності.
Таким чином, кажучи про матеріальних засобах навчання, носіях навчальної інформації, важливо визначити вид і форму наочності, які використовуються при проектуванні того чи іншого засобу навчання, що, у свою чергу, у чималому ступені залежить від його природних якостей, дидактичних властивостей [4].
1.1 Класифікація технічних засобів навчання
Технічні засоби навчання відіграють значну роль у формуванні наукового світогляду учнів [6].
У вітчизняній і зарубіжній літературі визначилися різні підстави для їх класифікації: роль і функції ТЗН у навчальному процесі, дидактичні основи і принципи застосування, вид і ступінь впливу на органи чуття людини і пр.
Найбільш широко поширена класифікація засобів навчання, запропонована Н.М. Шахмаєва і П. П. Прессман, в якій за основу взято роль ТЗН у навчально-виховному процесі [7, 8]. Відповідно до цього ознакою засоби навчання ділять на три групи:
передають інформацію;
допомагають здійснити контроль знань учнів;
з'єднують багато функцій - універсальні.
М. Аткінсон виділяє проективні і непроектівние ТЗ [3]. До групи проективних коштів автором віднесена тільки світлова і оптична проекція. До непроектівним засобам він відносить навчальні таблиці, схеми, креслення, фотографії, радіо, телебачення, ЕОМ, магнітофон і т. д.
За формами матеріалізації навчальної інформації аудіовізуальні засоби доцільно розділити на три групи:
ТЗ запису, збереження і відтворення звукової інформації (звукові засоби навчання), тобто опосередкування розумової діяльності людини у внешнеречевой формі.
ТЗ запису, зберігання і пред'явлення зорової інформації, тобто опосередкування розумової діяльності людини у візуальній знаковій формі (екранні засоби навчання).
ТЗ запису, зберігання і пред'явлення аудіовізуальної (візуально-звуковий) інформації, тобто звукової та зорової навчальної інформації одночасно (екранно-звукові засоби навчання) [3].
Більше наочне уявлення про те, які існують ТЗ (апаратура) і які навчальні матеріали призначаються для їх використання, може дати таблиця 1.1.
Таблиця 1.1 - Педагогічна техніка та аудіовізуальні засоби навчання
Педагогічна техніка | Аудіовізуальні засоби | Вид сприйняття |
Кіно - апаратура | Кінофільми: навчальні, хронікально-документальні, художні | Візуально - слуховий |
Діапроектори | Діафільми, діапозитиви (на склі, плівкові) | Зоровий |
Епідіаскопи | Засоби картинно-образотворчої наочності (креслення, малюнки, фото та ін) | Зоровий |
Графопроектори | Креслення, малюнки, записи на прозорих аркушах спеціального формату | Зоровий |
Магнітофони | Магнітні записи, тексти до них | Слуховий |
Радіоприймачі | Навчальні та загальноосвітні передачі, запису їх на магнітну стрічку | Зорово-слуховий |
Відеомагнітофони | Відеозаписи | Зорово-слуховий |
ЕОМ, комп'ютер | Адаптовані програми | Зорово-слуховий |
При цьому велике значення мають такі виразні можливості екранних посібників, як автентичність, однозначність при сприйнятті, інформаційна щільність [6].
Розвиток технічних засобів сприяло вдосконаленню уроку і класно-урочної системи в цілому (схема 1) [1]:
Схема 1:
Технологія | ||||||||
Засоби діяльності | Способи діяльності | |||||||
Урок | ||||||||
ТСО | ||||||||
Програмоване навчання | Проблемне навчання | |||||||
Комп'ютери | ||||||||
Телекомунікації та мережі | Комп'ютерне навчання | Евристичне навчання | ||||||
Віртуальна реальність | ||||||||
Інтернет-освіта | ||||||||
1.2 Науково-методичні основи інформатизації та їх реалізація в системі освіти
Будь-яка педагогічна технологія - це інформаційна технологія, так як основу технологічного процесу навчання становить інформація і її рух (перетворення).
На наш погляд, більш перспективними є технології навчання, що використовують комп'ютер - "комп'ютерні технології».
Вони розвивають ідеї програмованого навчання, відкривають зовсім нові, ще не досліджені технологічні варіанти навчання, пов'язані з унікальними можливостями сучасних комп'ютерів і телекомунікацій [9, 10].
Використання комп'ютера на уроці має бути доцільно і методично обгрунтовано. Не варто використовувати комп'ютер там, де більш ефективні інші засоби навчання. До інформаційних технологій необхідно звертатися лише в тому випадку, якщо вони забезпечують більш високий рівень освітнього процесу в порівнянні з іншими методами навчання [9].
1.2.1 Переваги використання комп'ютерних технологій
На сучасному етапі розвитку освіти комп'ютеризація є одним з перспективних напрямів активізації навчального процесу [11].
Відповідно до прийнятої Концепції модернізації російської освіти до 2010 року була розроблена Програма модернізації педагогічної освіти, схвалена рішенням колегії Мін освіти Росії 18.02.03 р [12].
Згідно з цим документом мета модернізації педагогічної освіти - створити механізм ефективного педагогічної освіти в умовах здійснення модернізації російської освіти. Результатом модернізації педагогічної освіти має стати оновлена система підготовки, перепідготовки та підвищення кваліфікації педагогів, що відповідає вимогам, що пред'являються суспільством до педагогічних кадрів.
Багато з розроблених в рамках цієї програми заходу прямо пов'язані з інформатизацією освіти:
навчання педагогів використанню інформаційних і комунікаційних технологій в освітньому процесі;
створення федеральних комплектів навчально-методичної літератури, в тому числі на електронних носіях, для педагогічних напрямів і спеціальностей.
Програмою модернізації педагогічної освіти передбачено проведення комплексу заходів, спрямованих на досягнення наступних цілей:
оволодіння сучасними формами і методами навчання, інформаційними та комп'ютерними технологіями, новими методами оцінювання результатів навчання.
подолання відставання матеріально-технічної бази та ресурсного забезпечення педагогічних навчальних закладів від рівня сучасних вимог; цільової поставки обладнання та комп'ютерів для педагогічних навчальних закладів [12].
Сучасні інформаційні технології відкривають учнем доступ до нетрадиційних джерел інформації, підвищують ефективність самостійної роботи, дають абсолютно нові можливості для творчості, придбання і закріплення різних навичок [13]. Комп'ютерні технології відкривають великі можливості в переосмисленні методів і прийомів навчання.
Інформатизація освіти, в першу чергу, має сприяти вирішенню педагогічних проблем.
Інформатизація дозволяє від авторитарної школи перейти до педагогіки співробітництва, коли вчитель і учень, перебуваючи в рівному відношенні до інформаційних ресурсів, стають партнерами за провідної ролі вчителя. Особливу роль у забезпеченні такої взаємодії повинні зіграти шкільні бібліотеки, перетворені в медіатеки і медіацентри.
Слід відзначити також низку соціальних наслідків процесу інформатизації освіти. Використання інформаційних технологій у навчальному процесі істотно змінює роль і місце викладача та учня в системі «вчитель - інформаційна технологія навчання - учень».
Інформаційна технологія навчання - не просто передавальне ланка між учителем і учнем. Зміна засобів і методів навчання приводить до зміни змісту навчальної діяльності, яка стає все більш самостійною і творчою, сприяє реалізації індивідуального підходу в навчанні.
Змінюється також зміст діяльності викладача. Викладач перестає бути просто «репродуктором» знань, стає розробником нової технології навчання, що, з одного боку, підвищує його творчу активність, а з іншого, - вимагає високого рівня технологічної та методичної підготовленості [14].
Крім того, саме нова техніка дає можливість максимально використовувати час навчається. Саме в цьому бачиться, перш за все, ефективність навчання [15]. Подача матеріалу повинна бути організована так, щоб всі органи почуттів, які при цьому можуть бути задіяні, брали участь у навчанні.
Інформаційні технології навчання дають можливість викладачеві для досягнення дидактичних цілей застосовувати як окремі види навчальної роботи, так і будь-який їх набір [16]. Таким чином застосування комп'ютерної методології навчання орієнтована в першу чергу на інтеграцію всіх видів навчальної діяльності і підготовку суб'єктів освітнього процесу до життєдіяльності в умовах інформаційного суспільства.
Традиційно в якості основних принципів дидактики вважалися і вважаються принципи наочності, свідомості і активності студента, доступності і посильності, врахування вікових та індивідуальних особливостей, систематичності і послідовності. До основних відносяться також принципи науковості, зв'язку теорії і практики, навчання і виховання.
Розглянемо їх з точки зору нових інформаційних технологій. Традиційні методи викладання прагнуть активно використовувати принципи наочності. Але всі, хто бере участь в освітньому процесі, знають, наскільки він трудомісткий у реалізації, а саме головне, - обмежений у можливості при викладі теоретичних знань. Принципово нові можливості дають нам у цьому плані інформаційні технології, що дозволяють представляти приховані від безпосереднього сприйняття сутнісні закони та закономірності пізнається. В даний час різного роду електронні візуалізатори активно застосовуються в області хімії, фізики і т.д.
Таким чином, ми можемо наочно представляти не тільки те, що можливо для безпосереднього сприйняття почуттями, але й те, що виражається абстрактними законами та моделями [15, 16].
Використання сучасних інформаційних технологій дозволяє повністю замінити вже застарілі технічні засоби навчання - телевізор, відео-та аудіо - магнітофон, діа-і слайд - проектори, кодоскопи і кіноустановки. Дозволяє безболісно відмовитися від незручних в зберіганні та рубрикації таблиць. Зображення на таблицях, як і весь вміст аудіо-і відеокасет, можна легко перевести в цифровий формат і зберігати в пам'яті комп'ютера, швидко відтворюючи при необхідності [17].
У результаті використання навчальних програмно-педагогічних засобів відбувається індивідуалізація процесу навчання. Кожен учень засвоює матеріал за своїм планом, тобто у відповідності зі своїми індивідуальними здібностями сприйняття.
Принцип доступності та посильності освіти зводиться до того, щоб досліджуваний матеріал по рівню труднощі був доступний, але в той же час вимагав напруги розумових і духовних сил для свого засвоєння. Реалізувати цей найважливіший принцип дидактики у традиційних методах навчання дуже важко. Вихід підказують нові інформаційні технології. За допомогою комп'ютерів стало можливим диференціювати діалоги з учнями в залежності від їх підготовленості, швидкості та якості виконання завдань. Сучасні програми дозволяють генерувати завдання зростаючої складності. При належної мотивації, працюючи з такою програмою, учень сам буде відбирати завдання, що вимагають від нього розумової напруги.
Принцип свідомості і активності передбачає, що учень виступає суб'єктом навчальної діяльності.
Саме нова техніка дає можливість реалізувати найкращим чином ідею самоосвіти, тобто учень мотивовано підходить до освітнього процесу, розуміє, що, як і навіщо він робить.
Таким чином, аналіз традиційних дидактичних принципів, показує, що нові інформаційні технології створюють умови для повноцінної їх реалізації [11, 15].
Виходячи з усього сказаного, можна констатувати наступне:
Комп'ютерна інформаційна технологія - це сукупність методів, форм і засобів впливу на людину в процесі його розвитку. Навчальна технологія будується на фундаменті певного змісту і повинна відповідати йому. Вона передбачає використання адекватних способів представлення комп'ютерної техніки.
Комп'ютерні технології дозволяють досягти якісно більш високого рівня наочності пропонованого матеріалу, значно розширюють можливості включення різноманітних вправ у процесі навчання, пожвавлюють навчальний процес, сприяють підвищенню його динамізму, що, в кінцевому рахунку, веде до досягнення чи не головної мети власне процесуальної сторони навчання - формування позитивного ставлення учнів до матеріалу, що вивчається.
За допомогою комп'ютера з'являється можливість розвитку критичного мислення, тобто вдосконалюються вміння, пов'язані з витяганням, переробкою і засвоєнням інформації [18, 19].
Очевидно, що використання комп'ютерних технологій забезпечує оперативність, наочність і ємність інформації за короткий проміжок часу.
1.2.2 Проблеми комп'ютеризації освіти
Існує ряд проблем, пов'язаних з використанням комп'ютерних технологій у навчальному процесі.
Їх можна розділити на наступні групи: організаційні, дидактичні, психологічні, методичні та інформаційні [11].
Розглянемо деякі найбільш важливі проблеми комп'ютеризації навчання.
Організаційні проблеми.
В даний час у міських школах створені всі умови для викладання інформатики. Тому постає проблема організації уроків хімії в кабінетах інформатики, які, як правило, передбачені для занять не всього класу, а тільки групи. Як поділити клас? Таким чином, для більш ефективної роботи в школах необхідно створення спеціального кабінету, залучення спеціаліста, який може дати грамотну консультацію [11, 12].
Крім того, пропоновані на ринку програмного забезпечення навчальні і тестуючі системи не доопрацьовані і мають ряд істотних недоліків в методичному плані, а також ряд інших проблем. Для ефективного застосування комп'ютерних технологій навчання необхідно переглядати структуру навчальних дисциплін і, як наслідок, перетворювати весь навчальний процес [12].
Потрібно відзначити, що при тривалій експлуатації комп'ютера шкідливий вплив на здоров'я користувача можуть надати підвищена напруга, психічна перевантаження, тривалий незмінне положення тіла, електромагнітне випромінювання і т.д. Тому при роботі учнів з комп'ютером слід суворо дотримуватися існуючі санітарно-гігієнічні норми, а також рекомендувати їм при перших ознаках втоми виконувати спеціальні вправи для зняття втоми [19, 20].
Дидактичні проблеми.
Проблема співвідношення обсягу інформації (потоку інформації), який може надати комп'ютер учня, і обсягу відомостей, які учень може, по-перше, подумки охопити, по-друге, осмислити, а по-третє - засвоїти.
Учня не привчили орієнтуватися у новому могутньому потоці навчальної інформації, він не може розділяти її на головне і другорядне, виділяти спрямованість цієї інформації, переробляти її для кращого засвоєння, виявляти закономірності і т.п. По суті, інформація (відомості про навколишній світ і що протікають в не процесах) може розглядатися як якась багатофакторна система, деталі якої приховані від учнів, а тому і весь цей потік відомостей в цілому (його основи, спрямованість, цілі, зв'язки між елементами, причинно - наслідкові залежності тощо) виявляється важко доступним для сприйняття [21].
Проблема співвідношення "комп'ютерного" і "людського" мислення
"Машинне" і людське мислення істотно розрізняються. Якщо машина "мислить" тільки в двійковій системі, то мислення людини значно багатостороннє, ширше і багатше. Як використовувати комп'ютер, щоб розвинути в учнів людський підхід до мислення, а не прищепити йому якийсь жорсткий алгоритм розумової діяльності? Процес впровадження інформаційної технології в навчання школярів досить складний і вимагає фундаментального осмислення. Застосовуючи комп'ютер у школі, необхідно стежити за тим, щоб учень не перетворився на автомат, який уміє мислити і працювати тільки по запропонованому йому кимось (в даному випадку програмістом) алгоритму. Для вирішення цієї проблеми необхідно поряд з інформаційними методами навчання застосовувати і традиційні. Використовуючи різні технології навчання, ми привчимо учнів до різних способів сприйняття матеріалу: читання сторінок підручника, пояснення вчителя, отримання інформації з екрана монітора та ін З іншого боку, навчальні та контролюючі програми повинні надавати користувачеві можливість побудови свого власного алгоритму дій, а не нав'язувати йому готовий, створений програмістом. Завдяки побудові власного алгоритму дій учень починає систематизувати і застосовувати наявні в нього знання до реальних умов, що особливо важливо для їх осмислення.
Психологічні проблеми.
Дидактичні проблеми комп'ютеризації нерозривно пов'язані з психологічними.
Працюючи з моделюючими педагогічними програмними засобами (ППС), користувач може створювати різні об'єкти, які за деякими параметрами можуть виходити за межі реальності, задавати такі умови протікання процесів, які в реальному світі здійснити неможливо. З'являється небезпека того, що учні в силу своєї недосвідченості не зможуть відрізнити віртуальний світ від реального. Тому, щоб уникнути можливого негативного ефекту використання інформаційної технології в процесі навчання школярів, при розробці ППС, що містять елементи моделювання, необхідно накладати обмеження або вводити відповідні коментарі (наприклад, "У реальних умовах ваша модель не може існувати" і т.п.), щоб учень не міг "піти" за межі реальності в результаті маніпулювання хімічними явищами. Віртуальні образи, поряд з небезпекою створення нереальних ситуацій, можуть зіграти позитивну дидактичну роль. Інформаційна технологія дозволить учням усвідомити модельні об'єкти, умови їх існування, покращуючи, таким чином, розуміння досліджуваного матеріалу і, що особливо важливо, їх розумовий розвиток. Слід зазначити, що комп'ютер, як педагогічний засіб, використовують у школі, як правило, епізодично. Це пояснюється тим, що при розробці сучасного курсу хімії не стояло питання про прив'язку до нього інформаційної технології. Застосування комп'ютера тому виявляється доцільним лише при вивченні окремих тем (хімічна рівновага, синтез речовин, швидкість реакції тощо), де є очевидна можливість варіативності. Для систематичного використання інформаційної технології в процесі навчання необхідно переробити (модернізувати) весь шкільний курс хімії [11, 21].
1.3 Цілі і можливості інформатизації шкільного курсу хімії
Для багатьох дітей комп'ютер сьогодні стає зовсім природним засобом пізнання навколишнього світу.
Перелічимо основні блоки факторів, що визначають якість знань учнів [22]:
зміст досліджуваного матеріалу;
підручник і навчальні посібники;
вчитель;
учень;
матеріально-технічна база;
Підручник і навчальні посібники зараз доповнюються інформаційним забезпеченням: мультимедійні варіанти підручників, навчальних посібників, довідників з є викладеним матеріалом, навчальним інтерфейсом і пошуковою системою; навчальні та тестові комп'ютерні програми; тренажери; віртуальні лабораторні практикуми.
Перелічене інформаційне забезпечення не може не дати очікуваний результат підвищення якості знань. Але це відбувається тільки в тому випадку, якщо належну увагу приділено формуванню в учнів основоположних пізнавальних умінь.
При хорошому технічному, програмному та методичному забезпеченні уроку вчитель сам повинен вільно володіти загальними навичками роботи з комп'ютером і саме головне, правильно усвідомлювати свою змінилася роль.
Основними функціями викладача в навчальному процесі з застосуванням комп'ютера є: відбір навчального матеріалу і завдань, планування процесу навчання, розробка форм пред'явлення інформації учнем, контроль за вивченням матеріалу, корекція процесу навчання.
Функція відбору матеріалу і завдань є найбільш складною і творчою. Тут чільну роль відіграє досвід викладача, глибина знання ним предмета. Основними вимогами при реалізації цієї функції є необхідність чіткого виділення головних і другорядних моментів в дисципліні і диференціація матеріалу за ступенем складності.
Планування процесу навчання з застосуванням комп'ютера повинно здійснюватися в напрямку його максимальної індивідуалізації, яка може проводитися по послідовності надання досліджуваних понять, за методом викладу матеріалу навчання, по пропонованих роз'яснень та довідкових матеріалів.
Застосування комп'ютера дозволяє планувати різні схеми проходження навчальних завдань, розділяти складні завдання на складові елементи різного рівня, практикувати найбільш раціональні форми їх поєднання.
Для досягнення високоякісного рівня в учнів необхідно чіткий розподіл функцій між учасниками навчального процесу із застосуванням комп'ютера.
У таблиці перераховані основні функції, і знаком «+» вказані їх виконавці. У разі можливості виконання функцій одночасно кількома учасниками навчального процесу знаком «!» Відзначено найбільш якісний виконавець [23].
Таблиця 1.2 - Основні функції учасників навчального процесу
№ |
п / п | Функції | Викладач | ПК | Учень |
1 | Вибір стратегії навчання | + | - | - |
2 | Відбір навчального матеріалу | + | - | - |
3 | Визначення послідовності вивчення матеріалу | + | + | + |
4 | Виклад нового матеріалу та пред'явлення завдань | + | + | - |
5 | Виконання завдань | - | - | + |
6 | Перевірка та оцінки рішень | + | +! | - |
7 | Повідомлення результатів | + | +! | - |
8 | Вказівка про подальші дії | + | +! | - |
9 | Реєстрація даних про хід процесу | + | +! | - |
10 | Допомога в ході процесу | + | + | + |
Таким чином, основна мета інформатизації - розширення творчих можливостей сучасного вчителя, модернізація шкільної освіти. Використання програмних засобів в хімії вирішує наступні завдання:
індивідуалізація і диференціація процесу навчання;
самоконтроль і самокорекція;
самодіагностика і ліквідація прогалин у власних знаннях;
самооцінка результатів навчальної діяльності;
тренінг у процесі засвоєння навчального матеріалу;
самопідготовка учнів;
візуалізація навчальної інформації, в тому числі процесів, прихованих в реальному світі (наприклад, розгляд процесів на атомно-молекулярному рівні);
проведення віртуальних хімічних експериментів;
формування культури навчальної діяльності школяра.
1.3.1 Форми організації навчальної діяльності із застосуванням комп'ютерних технологій
Розглянемо методи організації навчання із застосуванням комп'ютерів, що дозволяють підвищити якість знань учнів.
На практиці можуть застосовуватися чотири основні методи організації навчання:
пояснювально-ілюстративний;
репродуктивний;
проблемний;
дослідницький.
Враховуючи, що перший метод не передбачає наявність зворотного зв'язку між учнем і системою навчання, його використання в системах із застосуванням комп'ютерних технологій не доцільно. Хоча він може реалізовуватися із застосуванням мультимедійних презентацій.
Репродуктивний метод навчання із засобами обчислювальної техніки передбачає засвоєння знань, що повідомляються учневі викладачем та (або) комп'ютером, і організацію діяльності учня по відтворенню вивченого матеріалу і його застосування в аналогічних ситуаціях. Цей метод не дозволяє радикально змінити навчальний процес у порівнянні з вживаною традиційною схемою (без ПК) [23].
Проблемний метод навчання використовує можливості ПК для організації навчального процесу як постановки і пошуку способів вирішення певної проблеми. Головною метою є максимальне сприяння активізації пізнавальної діяльності учнів.
У процесі навчання передбачається вирішення різних класів задач на основі отриманих знань, а також вилучення та аналіз ряду додаткових знань, необхідних для вирішення поставленої проблеми. При цьому важливе місце відводиться набуттю навичок зі збору, упорядкування, аналізу і передачі інформації.
Дослідницький метод навчання із застосуванням ПК забезпечує самостійну творчу діяльність учнів у процесі проведення науково-технічних досліджень у рамках певної тематики [24]. Тут застосовуються засоби наочності, практичні завдання, письмові і графічні роботи, натуральні об'єкти і їх реальні та символічні зображення, ведуться лабораторні заняття і т.д. У цьому разі навчання є результатом активного дослідження, відкриття, ігри [25], внаслідок чого, як правило, буває більш приємним і успішним, ніж при використанні інших методів. Дослідницький метод передбачає вивчення методів, об'єктів, ситуацій у процесі впливу на них. У цьому плані незамінним є моделювання, тобто імітаційне представлення реального об'єкта, ситуації чи середовища в динаміці [16, 26].
Можна виділити три основні напрями розвитку інформаційних технологій у сучасному природно - науковій освіті [27]:
дистанційне та відкрите освіта;
віртуальні лабораторії;
бібліотеки мультимедіа-об'єктів.
Слід зазначити, що різкого розмежування між зазначеними напрямками немає, кожен напрям розвивається як відкрита система, що включає інші елементи. Так, наприклад, школи дистанційної освіти використовують ресурси і віртуальних лабораторій, і мережевих бібліотек.
Хотілося б виділити наступні можливості використання комп'ютера в школі:
організація навчального процесу (підготовка розкладів, електронних документів і т.д.);
підготовка навчальних посібників;
навчання користувачів ПК для вирішення прикладних завдань, навчання основам програмування, дизайну, комп'ютерного моделювання;
комп'ютерне навчання основам наук за допомогою спеціально розроблених програм (недолік: ігнорування дидактичного принципу доступності);
комп'ютерний контроль знань;
використання комп'ютера для отримання і робота з інформацією з мережі Інтернет;
створення і робота зі шкільним сайтом, що дозволяє зв'язати вчителів, батьків, учнів.
Microsoft
Microsoft
2.1 Можливості застосування програми Microsoft Power PointУ даній роботі вивчена можливість застосування програми Microsoft Power Point на уроках хімії.
При проведенні традиційних уроків у кабінеті хімії вчителю доводиться викладати навчальний матеріал на дошці, простір якої обмежено. Розклад у школах, як правило, складається так, що один за одним ідуть класи різних паралелей. Тому вчителю доводиться витрачати багато часу на оформлення дошки до наступного уроку.
Подолати ці труднощі йому допоможуть можливості комп'ютера.
До уроку готується презентація в програмі Microsoft Power . Основные опорные моменты урока появляются на экране с помощью мультимедиапроектора. Point. Основні опорні моменти уроку з'являються на екрані за допомогою мультімедіапроектора. Це сприяє кращому сприйняттю, а отже, і засвоєнню матеріалу, так як записи зроблені чітко, логічно струнко, а також барвисто, супроводжуються малюнками, схемами, таблицями, рівняннями хімічних реакцій, які учень повинен записати в зошит. До цих записів можна повернутися в будь-який час, повторюючи їх неодноразово. Мультимедіа-презентація дозволяє залучити й утримувати на більш довгий термін увагу і впливає більше ніж на один орган чуття.
Подача навчального матеріалу у вигляді мультимедійної презентації скорочує час навчання, вивільняє ресурси здоров'я дітей.
Крім того, можна маніпулювати звуком і відео для досягнення спецефектів, синтезувати і відтворювати звук і відео, включаючи анімацію та інтеграцію всього цього в єдину мультимедіа-презентацію. Так в презентацію можна включити відеофрагмент хімічного експерименту. При цьому хоча і втрачається натуральність експерименту, але його зручно демонструвати при повторенні та узагальненні вивченого матеріалу або в разі проведення тривалого досвіду (наприклад, експеримент по корозії металів) [28]. Також при вивченні токсичних речовин віртуальний світ дає можливість проводити хімічний експеримент без ризику для здоров'я учнів. Якщо в кабінеті відсутнє необхідне обладнання для якихось практичних робіт, використання комп'ютера дозволяє все-таки провести ці роботи.
Таким чином, використання комп'ютерних технологій збагачує курс хімії експериментом.
Такий презентацією можна скористатися учневі, що пропустив урок через хворобу.
Використання мультимедійних презентацій доцільно на будь-якому етапі вивчення теми і на будь-якому етапі уроку: при навчанні хімії ефективно на уроках вивчення нового матеріалу, при відпрацюванні умінь і навичок (навчальне тестування), а також під час проведення хімічного практикуму [9].
Подібні уроки допомагають вирішити наступні дидактичні завдання [29]:
засвоїти базові знання з предмета;
систематизувати засвоєні знання;
сформувати навички самоконтролю;
сформувати мотивацію як до досліджуваного предмета, так і до навчання в цілому;
надати навчально-методичну допомогу учням в самостійній роботі над навчальним матеріалом.
Методика проведення уроку на тему: «Сплави»
Нами були розроблені методичні вказівки із застосуванням мультимедійного уроку на тему: «Сплави». За типом цей урок ставився до уроку придбання нових знань. Були поставлені наступні цілі:
Освітня: ознайомити учнів зі сплавами металів, з їх класифікацією, властивостями і застосуванням.
Виховна: формування навичок колективної роботи в поєднанні з індивідуальною, підвищення творчої активності учнів, пізнавального інтересу до хімії, сформувати вміння слухати співрозмовника, гуманне ставлення до оточуючих.
Розвиваюча: сформувати в учнів пізнавальний інтерес до предмета, розвинути в учнів уміння аргументувати свою точку зору під час вирішення завдання, вміння логічно міркувати, узагальнювати і робити висновки з отриманих знань.
На організаційному етапі уроку вчитель акцентує увагу хлопців, що вони вже знайомі з будовою, властивостями і способами одержання багатьох металів. Наука, що займається отриманням металів з їх природних сполук - мінералів і руд, носить назву (яке?) Металургії.
веке ученый и врач Георг Агрикола, заложивший основы металлургии, автор сочинения «Двенадцать книг о металлах», призывал стремиться к тому, чтобы « добытую руду плавить с пользой для дела и получать из нее путем отделения шлаков чистые металлы ». Ще в VI столітті вчений і лікар Георг Агрікола, що заклав основи металургії, автор твору «Дванадцять книг про метали», закликав прагнути до того, щоб «видобуту руду плавити з користю для справи і отримувати з неї шляхом відділення шлаків чисті метали». Це головне завдання металургії і в наші дні.
(Демонструється слайд № 1 з висловлюванням Георга Агрікола).
Далі вчитель задає питання: Якими важливими фізичними властивостями володіють метали? (Відповідь: міцність, ковкість, високі тепло-і електропровідність).
Вчитель продовжує свою розповідь.
Але чому хімічно чисті метали рідко використовують у побуті та промисловості? Наприклад, з магнію не роблять побутові вироби; легкий міцний кальцій не використовують у літакобудуванні?
Як же можна усунути крихкість металів?
Це питання не переставав хвилювати людство з тих пір, як кам'яний вік здав свої повноваження епохи міді.
Перше знайомство з міддю відбулося в доісторичні часи. З мідних самородків людина робила сокири, списи, щити.
(Демонструється слайд № 2 з фотографіями виробів з мідних самородків).
У Росії мідні рудники були на Дону, в Придністров'ї, на Уралі. Відкриття і розробка родовищ міді на Уралі пов'язані з ім'ям Микити Демидова. Досвід застосування чистої міді показав багато недоліків цього металу і змусив замислитися над поліпшенням його якостей. Ось тоді на зміну мідному віку прийшов бронзовий. Метали одинаки поступився місцем сплавів.
(Демонструється слайд № 3 з зазначенням теми уроку).
Учитель визначає цілі уроку і його завдання.
Потім вчитель задає хлопцям питання: «Виходячи з життєвого досвіду скажіть, що ж таке сплави?»
Учитель плавно підводить хлопців до визначення сплавів.
Дається формулювання: сплави - матеріали з характерними властивостями, що складаються з двох або більше компонентів, з яких принаймні один - метал.
(Демонструється слайд № 4, в якому відображено визначення сплаву).
Учитель повідомляє, що при сплаву різних металів будова їх змінюється: відстань між атомами у вузлах кристалічної решітки або зменшується, або, навпаки, збільшується.
Вважається, що при цьому з'являються додаткові сили, що скріплюють атоми в кристалі. Ось чому сплави зазвичай міцніші, ніж чисті метали.
Розглянемо склад і області застосування різних сплавів.
Таблиця 2.1 - Склад і області застосування різних сплавів
Вид | Склад | Застосування |
Чавун | Fe (93%); C (2-4,5%); Mn, Si, P, S | Виготовлення литих деталей (труби, колеса і т.д.), переробка в сталь |
Сталь | Fe (93%); C (<2%); Mn, Cr, Ni, W, Si, Mo, V, Ti | У літакобудуванні, виготовлення інструментів, деталей для машин |
Латунь | , Zn (30-35%) З u, Zn (30-35%) | У літакобудуванні |
Дюралюміній | Al (95%) Mg, Cu, Mn | Виготовлення деталей для машин, предметів домашнього ужитку |
Бронза | Cu - Sn; Cu - Al; Cu - Pb; Cu - Si | Виготовлення частин машин, для художніх виливків |
(Демонструється з Лайд № 5, в якому наведена дана таблиця).
Учитель повідомляє, що в металургії залізо і весь його сплави виділяють в одну групу під назвою чорні метали; інші метали та їх сплави мають технічна назва кольорові метали.
Учитель зазначає, що такі сплави, як чавун і сталь можна використовувати не тільки для виготовлення різних деталей для машин, але і в архітектурі і мистецтві.
На даному етапі уроку виступає учень з повідомленням «Сталь: від зброї до ... ювелірних виробів», зміст якого наступне:
З метою розширення можливостей застосування стали в архітектурі і декоративно-прикладному мистецтві розроблені різні прийоми її декорування, зокрема фарбування. Для отримання «нержавійки» золотого, червоного, синього або зеленого кольорів сталь «фарбують» зануренням у концентрований розчин хромової і сірчаної кислот. Сталь - основа сучасної техніки. Але і в мистецтві цей чудовий матеріал зайняв дуже гідне місце.
За старих часів сталь вважалася дорогоцінним металом. З неї в першу чергу робили зброю. Найзнаменитішим був булат. Його батьківщина - Індія. веке до н.э., были поражены исключительной твердостью мечей индийского войска, во II –ой половине 17 века тульские чудо - изобретатели украшали оружие (шпаги, например) кружевным набором из ограненных стальных шариков. Македонці, що вторглися в цю країну в IV столітті до н.е., були вражені винятковою твердістю мечів індійського війська, у II-ій половині 17 століття тульські диво - винахідники прикрашали зброю (шпаги, наприклад) мереживним набором з огранених сталевих кульок. Виготовлення їх було виключно складним і трудомістким, зате переливи граней сталевих намистин створювали повне відчуття блиску діамантів.
-ой половине 18 века начали выпускать художественные и бытовые, обычно затейливо украшенные вещи: мебель, зеркала, каминные экраны, самовары. У I-ій половині 18 століття почали випускати художні та побутові, зазвичай вигадливо оздоблені речі: меблі, дзеркала, камінні екрани, самовари.
веке сталь начали использовать для украшения интерьеров. У XX столітті сталь почали використовувати для прикраси інтер'єрів. Сталеві барельєфи, світильники використані, наприклад, для прикраси станцій метро в Санкт-Петербурзі.
(Демонструється слайд № 6 з фотографіями виробів із сталі).
Потім вчитель повідомляє, що бронза в мистецтві з глибокої давнини. М'які мідь, вступивши в союз з оловом, перетворилася на міцну і одночасно пластичну бронзу.
Учитель починає свою розповідь про секрети дзвонової бронзи. Здавна Русь славилася незліченною кількістю православних храмів. Невід'ємна частина кожного з них - дзвіниця. Дзвін дзвонів ... Де і коли він лунав вперше?
(Демонструється слайд № 7 з фотографіями дзвіниць церков у супроводі фонограми з записом дзвону).
- VI веках плавили колокольную бронзу в Египте. Учитель повідомляє, що ще в IV - VI століттях плавили Дзвіничну бронзу в Єгипті. У російських літописах вперше згадується про дзвонах в 988 році. У 15 столітті в Москві відкрився гарматний двір для лиття дзвонів і гармат. Вироби прославилися на всю Росію. На цьому дворі Андрій Чохов відлив дзвін Реут вагою 32 760 кг, а також безіменний дзвін вагою 114660 кг. Звертає увагу на Цар-гармату, відлиту також їм в 1586 році. Зазначає, що в архівах можна знайти імена багатьох майстерних російських майстрів ливарної справи.
(Демонструється слайд № 8 фотографіями дзвонів, Цар-гармати крупним планом, а також коротка біографія А. Чохова).
Головне достоїнство всякого дзвони - його благозвучність. Але відлити дзвін необхідного тону і потрібної ваги було нелегко. Мало не головною умовою успіху був склад сплаву. Бронза для дзвони повинна володіти високою твердістю, щоб забезпечити хороше звучання при численних ударах мови про краю дзвони, і при цьому не бути крихкою, вона не повинна зазнавати значних деформацій, а також фарбувати при ударах.
столетии был установлен состав колокольной бронзы: У XX сторіччі був встановлений склад дзвонової бронзи:
– 77–80%, Sn – 20-23%. Cu - 77-80%, Sn - 20-23%.
(Демонструється слайд № 9 з діаграмою, відображає склад дзвонової бронзи)
Кількість домішок (свинець, залізо, нікель та інші) залежить від чистоти завантажується в плавильну піч шихти і не повинен перевищувати 1%. А в старовинних ж дзвонах, де вміст свинцю доходило до 4%, а срібла - до 1%, домішок більше.
Дуже часто в якості сировини для відливання дзвонів використовували старі дзвони і мідні монети. При плавленні шматків бронзи відбувається окислення олова до оксиду олова, а для його відновлення в шихту вводили до 2% фосфору, який підвищує міцність сплаву без зниження його пластичності. Однак надлишок фосфору робить бронзу крихкою.
Учитель пропонує написати рівняння реакцій даних процесів і скласти окислювально-відновний баланс.
При цьому на екрані з'являється відповідний пункт (Слайд № 10):
Sn +? = SnO 2
+ ? SnO 2 + P =? +?
Учні працюють і в зошитах, і біля дошки.
Учитель розповідає: з давніх пір гуляє по світу чутка, ніби-то на рідкість чудовим і мелодійним дзвоном славиться бронза, у якій є срібло. Повинно бути чув про це і Н.В. Гоголь, який писав у повісті «Тарас Бульба» «Далеко лунає могутнє слово, немов гучний голос мідяного дзвона, в яку багато благання майстер дорогого чистого срібла, щоб далеко по містах, по хатах, по палацах і селах розносився красний дзвін».
(Демонструється слайд № 11 з висловлюванням М. В. Гоголя).
Учитель задає питання: «Чи дійсно срібло допомагало ливарникам поставити дзвону голос?» Виявляється, ні в одному старовинному дзвоні не знайдено в помітних кількостях цього дорогоцінного металу. Припускають, що майстри, отлівшіе дзвони, зловживали довірливістю побожних людей, які робили пожертвування сріблом, і відправляли його в особливі отвори, минаючи розплавлену масу. В даний час доведено, що срібло не тільки не поліпшує звук дзвону, але й шкодить йому.
В кінці уроку учням пропонується виконати кілька завдань, які відображені на екрані.
и Формулювання завдання: Мельхіор - сплав, у якому 80% З u і
. 20% Ni. и Ni для производства 25 кг мельхиора? (Слайд №12) . Скільки потрібно взяти З u і Ni для виробництва 25 кг мельхіору? (Слайд № 12).
Учні записують умову задачі і звіряють його з записом на екрані.
Далі учням пропонується завдання на закріплення.
Формулювання завдання: Вага дзвона Лебідь, відлитого Миколою Немчінов в 1532 році, становить 7,29 тонн. Визначте, яка кількість Sn (в молях) у ньому міститься, якщо масова частка цього металу в дзвонової бронзі дорівнює 20%?
Учні вирішують це завдання в зошитах, порівнюючи відповідь із записом на слайді № 13.
Потім учням пропонується завдання на знаходження масової частки компонентів, один з яких вступає в хімічну взаємодію.
Формулювання завдання: Сплав бронзи, що складається з алюмінію і міді, маса якого 49,1 г, обробили соляною кислотою до припинення виділення водню (н.у). Обсяг утворився газу виявився дорівнює 6,72 л. Обчисліть масову частку кожного компонента у зразку бронзи. (Слайди № 14). Учитель разом з хлопцями розбирає рішення задачі.
На закінчення вчитель зачитує вислів Бернарда Шоу (Слайд № 15): «Тепер коли ми вже навчилися літати по повітрю як птахи, плавати під водою як риби, нам не вистачає лише одного: навчитися ....» Чому? Жити на Землі як люди! Як ви це розумієте? Хлопці висловлюють свою думку на дане питання.
В якості домашнього завдання пропонувався відповідний параграф.
Учитель підводить підсумки.
Методика проведення уроку на тему: «Залізо. Фізичні і хімічні властивості »
Нами були розроблені методичні вказівки із застосуванням мультимедійного уроку на тему: «Залізо. Фізичні і хімічні властивості ». За типом цей урок ставився до уроку придбання нових знань. Були поставлені наступні цілі:
Освітня: дати школярам уявлення про елемент і простому речовині - залозі, його фізичні і хімічні властивості. Спираючись на знання залежності властивостей металів від будови їх атомів, передбачити характерні хімічні властивості заліза.
Виховна: формування в учнів самостійності в досягненні поставленої мети, підвищення творчої активності учнів, пізнавального інтересу до хімії; виховання культури спілкування.
Розвиваюча: сформувати в учнів пізнавальний інтерес, уміння логічно міркувати, узагальнювати і робити висновки з отриманих знань.
На організаційному етапі уроку вчитель починає свою розповідь з того, що у кожного з нас є свій адреса: це вулиця, будинок, квартира. У хімічних елементів теж є свій «будинок». Як він називається? Які адреси мають хімічні елементи? Сьогодні ми познайомимося з одним з мешканців цього «дому».
І для того, щоб сконцентрувати весь клас, учням була загадав загадку (Слайд № 1):
Серед металів найславетніший,
Найважливіший, древній елемент.
У важкій індустрії - головний,
Знайомий з ним школяр і студент.
Народився у вогненній стихії,
Розплав його тече рікою.
Важливіше немає в металургії,
Він потрібен усій країні рідний.
(Відповідь: Залізо)
Після чого тема уроку не залишалася секретом.
Тема уроку демонструється слайдом № 2. Після чого учні знайомляться з метою уроку, його завданнями.
На другому етапі уроку (пояснення нового матеріалу) учні повинні були заповнити «Візитну картку заліза». Працюючи в парі визначте адресу «проживання» заліза (5 хв) за таким планом: Де розташоване залізо в ПС? Яке будова його атома? Яку ступінь окислення слід очікувати у заліза в його з'єднаннях?
На екрані з'являються відповідні пункти, учні відповідають, записують відповіді у свої зошити, після чого на екрані з'являються правильні відповіді (Слайд № 3):
Порядковий номер: 26
Період: IV
Група: VIII
Електронна формула атома: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2
Ступінь окислення: +2, +3
Далі вчитель зачитує вислів А. Є. Ферсмана з екрана (слайд № 4):
«Залізо не тільки основа всього світу, найголовніший метал оточує нас, воно - основа культури і промисловості, воно - знаряддя війни і мирної праці. І важко у всій таблиці Менделєєва знайти інший елемент, який був би так пов'язаний з минулими, теперішніми та майбутніми долями людства ».
І ставить хлопцям питання «Як ви думаєте, хлопці, чому Ферсман дав таку високу оцінку залозу? Згадайте, де цей метал знаходить застосування? »Діти називають області використання заліза, вчитель доповнює:
Дійсно, застосування заліза налічує вже багато століть, але справжнє вторгнення заліза в техніку відбулося на рубежі XVIII і XIX століть.
Із сплавів, до складу яких входить залізо, виготовляється плуг хлібороба, верстат робітника, зброя воїна, який стоїть на варті мирної праці, голка, якою ви шиєте. Без заліза немислима жодна галузь сучасної промисловості: кораблебудування, будівництво залізниць, машинобудування, будівельна справа, військова справа. Не будь його, на Землі не було б життя в звичних для нас формах: адже цей елемент входить до складу крові майже всіх представників тваринного світу нашої планети. Залізо необхідне для утворення хлорофілу. Залізо, що міститься у ферментах, значною мірою впливає на інтенсивність дихання рослин. В організмі людини залізо зустрічається у вигляді іонів заліза. Воно входить до складу гемоглобіну, який переносить кисень до клітин, а назад - вуглекислий газ. Зазвичай вміст заліза в організмі не перевищує 5 г, але його значення дуже велике. При нестачі заліза в організмі людина швидко починає стомлюватися, виникають головні болі, з'являється поганий настрій. І для людини, а також тварин джерелом заліза є рослини, наприклад, салат, шпинат, капуста.
(При цьому демонструється слайд № 5, в якому відображені основні галузі застосування заліза).
На даному етапі уроку виступає учень з повідомленням «Перебування заліза в природі» (Слайд № 6), зміст якого наступне:
Перше залізо, що потрапило ще в глибоку давнину в руки наших предків, було, мабуть, не земного, а космічного походження. Залізо входить до складу метеоритів, що падають на нашу планету з космічного простору. Не випадково на деяких стародавніх мовах залізо іменується «небесним каменем». Залізо також виявлено і на Місяці, причому в місячному грунті воно присутнє в самородному, неокислених стані, що, очевидно, пояснюється відсутністю атмосфери.
За запасами в земній корі залізо займає 4-е місце серед віх елементів після кисню, кремнію і алюмінію. Набагато більше заліза в ядрі планет, яке, за пропозиціями вчених, складається з нікелю і заліза. Але це залізо навряд чи стане доступним у доступному для огляду майбутньому. У зв'язку з цим найважливішим джерелом заліза залишаються залягають на поверхні землі або невеликих глибинах такі мінерали, як магнетит Fe 2 O 4, гематит Fe 2 O 3, сидерит FeCO 3.
(Демонструється слайд № 7 з фотографіями основних мінералів заліза).
Вони складають основу головних залізних руд - магнітного, бурого, червоного залізняку. Більше всього заліза - 72,4% - міститься у магнетит.
(Демонструється слайд № 8 з діаграмою, що відбиває зміст заліза в мінералах).
На території Мордовії (Ельніковкій, Червонослобідський райони) є родовища залізної руди, але вони слабо вивчені.
(Демонструється слайд № 9 - карта з відображенням розташування перерахованих районів на території республіки Мордовія).
Далі мова ведеться про фізичні властивості: залізо - сріблясто-білий блискучий метал (tпл = 1539 C, t кип = 3200 C), що володіє феромагнітними властивостями, досить важкий (ρ = 7,87 г / см 3). Залізо пластично, тобто йому можна надавати більшу міцність і твердість за рахунок термічного і механічного впливу (гарт, прокатка).
Існує залізо технічно чисте і особливої чистоти. Різниця у тому властивості - і фізичних, і хімічних - значна. Технічно чисте залізо називається низьковуглецевої електротехнічної сталлю. У цій назві відображено призначення матеріалу і зміст головних домішок: вуглецю 0,02-0,04%, а кисню, сірки, азоту і фосфору ще менше.
Залізо особливої чистоти містить менше 0,001% домішок.
Обидва матеріали володіють хорошими магнітними властивостями, добре зварюються. Однак якщо технічно чисте залізо - метал середньої активності, то Високочисте - майже - інертно. У заліза вищої чистоти міцність набагато менше, ніж у сталі або чавуну. Тому в якості конструкційного матеріалу залізо особливої чистоти не застосовується. Але якщо в нього ввести в певному порядку легуючі добавки, то воно зможе витримати навантаження до 600 кг / см 2 замість звичайних 17-21 кг / см 2.
(Демонструється слайд № 10, в якому відображена опорна схема «Фізичні властивості заліза»).
По ходу розповіді учні повинні записати фізичні властивості заліза за таким планом:
Колір: сріблясто-білий
Твердість: твердий із-за домішок
Пластичність: пластичний
Щільність: 7,87 г / см 3
Температура плавлення: 1539 0 С
Далі на екрані з'являється наступний пункт - хімічні властивості заліза. Учитель задає питання: З якими речовинами буде реагувати даний метал?
Демонструється слайд № 11 з опорної схемою.
Працюючи в парах, учні повинні передбачити, які хімічні властивості буде проявляти залізо?
Учитель просить хлопців скласти рівняння у відповідності зі схемою перетворень:
Учні працюють і в зошитах, і біля дошки.
Учні переносять отриману схему в зошиті. І записують рівняння реакцій, коментуючи при цьому по ланцюжку запис відповідного рівняння реакції, розстановку коефіцієнтів. Потім перевіряють правильність записів (Слайд № 12), при цьому вчитель доповнює їх відповідь:
Таблиця 2.2 - Хімічні властивості заліза
Без нагрівання | При нагріванні |
З киснем у вологому повітрі утворюється Fe 2 O 3 • nH 2 O | З киснем +2 O 2 = Fe 2 O 3 • FeO 3 Fe +2 O 2 = Fe 2 O 3 • FeO |
C розведеними HСl і H 2 SO 4 Fe +2 HCl = FeCl 2 + H 2 Fe 0 + 2H + = Fe 2 + + H 2 0 |
З HNO 3 (конц.) і H 2 SO 4 (конц.) не реагує