VI международный творческий конкурс «Пусть всегда будет солнце!» для детей, педагогов и воспитателей Казахстана, стран ближнего и дальнего зарубежья

Роль химических знаний в экологической подготовке учащихся

Шестой международный творческий конкурс «Вот оно какое, наше лето!» для детей, педагогов и воспитателей Казахстана и стран ближнего и дальнего зарубежьяя

 

 

 

Монастырева Ирина Павловна учитель химии и биологии, стаж 24 года, высшая категория КГУ СШ им. Д.Конаева, Енбекшиказахский район, с. Тургень

Чем более подвигается наука в изучении причин болезни, тем более выступает то общее положение, что предупреждать болезни гораздо легче, чем их лечить.
И. И. Мечников.

Введение

Среди современных проблем, стоящих перед мировым сообществом, особенно выделяется одна — проблема ухудшения качества среды обитания человека. Она носит глобальный характер и волнует людей всех стран. Рост загрязнения окружающей среды проявляется наглядно и вызывает критику людей. Обычно основные претензии населения обращены к химии. Между тем по уровню загрязнения атмосферы химическая промышленность занимает далеко не первое место. В этом она уступает топливно-энергетическому комплексу, автотранспорту, металлургии и даже промышленности строительных материалов.

В сложившихся условиях необходимо провести обычный анализ причин масштабов загрязнения окружающей среды и учащения катастроф, связанных с некоторыми распространением химических соединений технического и биологического происхождения. Можно выделить два основных аспекта общей проблемы. Первый — касается известной хаотичности и противоречивости развития экономики с ее эгоистичностью и неравномерным региональным развитием и относится к областям политики и социологии. Второй аспект касается самого человека, уровня его подготовленности к осознанному использованию достижений естественных наук в производственных и бытовых сферах. Особенно важно решение вопроса элементарной «химической» подготовленности людей, ведь с веществами, способными принести определенный вред человеку, сегодня контактирует практически каждый из нас. В повседневной жизни человек использует лекарства, косметические и парфюмерные средства, красители, топливо, пластики, удобрения и т. д. Однако немногие из потребителей имеют представления об опасностях, связанных с их использованием. Это противоречие обуславливает многие беды, обрушивающиеся на людей.

Современная школа, должна вести активную работу с учащимися, связанную с характеристикой основных свойств распространившихся в быту и на производствах химических соединений. Особенно в аспектах их влияния на окружающую среду.

Одну из острых экологических проблем — эрозия почвы, нарушение травянистого покрова, процессы выветривания ее плодородного слоя.

Серьезная экологическая проблема — выхлопные газы автотранспорта. Можно продолжить рассмотрение примеров, но нас интересует защита окружающей среды.

Вот так на уроках химии в школе у учащихся нужно формировать понимание возможности причинить природе вред или принести пользу методами химии. Если учащимся уделяется экологическое воспитание, то они получают общетеоретические представления, адаптируются к экологической пробематике. Осознание такого положения может помочь совершенствованию химической подготовленности школьников, формированию их гражданской позиции, нравственного отношения к окружающему миру.

Знание экологических проблем, роль химии в защите окружающей среды, все это осуществляется на уроках химии, в работе химического кружка, а также исследовательских работах самих учащихся.

Учебно-исследовательские экологические проекты в обучении химии

 

Кто двигается вперед в знании, но отстает в нравственности, тот более идет назад, чем вперед. Аристотель

Основная идея метода проектов — обучение и воспитание детей через деятельность. Выбранную ими самими для достижения цели и выполненную «от всего сердца».

Экологическое образование и воспитание способствует формированию личности с целью восприятием мира, с высоким уровнем экологической культуры и стремлением к практической деятельности по изучению и сохранению природного окружения. Они ориентированы на личность ребенка, на социальный эффект его деятельности, на познание мира, на интеграцию знаний. Эти ориентиры экологического образования и воспитания находят свое отражение и в проектной деятельности школьников.

Учащийся, участвующий в выполнении экологического проекта, имеет возможность реализовать свои способности. В данном случае уместно говорить о развивающем обучении, поскольку в процессе проектной деятельности учащийся обязательно сталкивается с более сложными заданиями и выполняет их, пользуясь незначительной помощью учителя и дополнительной литературой.

Социальная направленность проектной деятельности учащихся отражает в их умении строить отношения в группе, отстаивать свою точку зрения и прислушиваться к мнению других. Они должны научиться принимать решения. Нередко в проекте участвуют и родители учащихся, которые таким образом активно подключаются к их школьной жизни, мнение которых важно учитывать в процессе работы, т. е. Учащиеся находятся в реальном контакте с жизненными проблемами, понимая. Что их деятельность важна для окружающих. Это повышает, с одной стороны, их социальную активность, а с другой — осмысленность учения.

Экологические проблемы многоаспектны, поэтому для своего решения они требуют комплексного подхода и, как правило, знаний из различных наук. Таким образом, в процессе работы над проектом у учащихся формируется комплекс специфических умений, подкрепленный соответствующей теоретической базой.

Применительно к курсу химии средней школы система проектной работы может быть представлена двумя подходами: 1) связь проектов с учебными темами, включение их в программу; 2) использование проектной деятельности во внеклассной работе (ведение исследовательских проектов).

Привожу несколько примеров проектов связанных с учебными темами и включенных в программу.

1. Урок из раздела «Кислород. Оксиды. Горения» в 8 классе

Тема урока: «Аукцион знаний по экологическим проблемам».

Цель: убедить учащихся в необходимости охраны окружающей среды; сообщить им необходимый минимум сведений об экологической обстановке в республике, области, в родном краю. Привить интерес к изучаемому предмету, наладить самостоятельно-поисковую работу учащихся.

Форма проведения урока: «Аукцион» знаний.

Подготовку начинаем за 2 недели. Класс делится на 3 группы, каждая группа готовит подборку материала с указанием источника информации о нарушении экологии окружающей среды, а также предложения по устранению этих нарушений. Группы создаются добровольно. Ответственных в группе выбирают сами учащиеся. Первая группа работает над проблемой охраны водных ресурсов, вторая — охраны почв, третья — охраны атмосферного воздуха.

Ход урока

1. Организационный момент.
2. Открытие и ведение аукциона
3. Подведение итогов. Выставление оценок.

2. Урок из раздела «Электролитическая диссоциация» в 9 классе

Тема урока: «Понятие о кислотности растворов атмосферных осадков, вод природных водоемов».

Цель: формирование представлений об источниках кислотных осадков, их влияние на живую и неживую природу, на объекты, созданные трудом человека.

План урока:

1 Понятие о кислотности растворов осадков, вод природных водоемов.
2.Источники кислотных осадков.
3.Химические процессы образования кислотных осадков.
4.Влияние кислотных осадков на человека и окружающую среду.
5.Меры борьбы с кислотными осадками

Проблема кислотных осадков — одна из глобальных и актуальных экологических проблем. К восприятию этого материала учащиеся уже готовы в 9 классе, у них есть общее представление об экологических системах, влияние среды на живые организмы и первоначальные знания предмета химии. С основными загрязнителями воздуха — сернистым газом и оксидами азота, которые вызывают повышенную кислотность осадков, нужно познакомить учащихся.

3. Урок из раздела  «Подгруппа азота» в 9 классе

Тема: «Фосфор. Минеральные удобрения» общественный смотр знаний.

Цель: обобщить, систематизировать, расширить и углубить знания, а также осуществить их контроль.

Руководит смотром ведущий, который объявляет тему, сообщает правила выполнения конкурсных заданий, представляет жюри.

Первый конкурс. На двух частях доски изображены кроссворды. Вопросы к кроссворду могут быть различными, например: минеральное удобрение, в состав которого входит гидрофосфат кальция?

Второй конкурс. Представители команд получают задания. Они должны составить уравнения реакций получения фосфора, и рассчитать массовую долю фосфора в заданном удобрении.

Третий конкурс. Команды поочередно отвечают на перекрестные вопросы: какое место по распространенности в земной коре, среди других элементов занимает фосфор и т. д.

Четвертый конкурс. Конкурс на лучшего технолога, представителям команд предстоит восстановить главные этапы производства нитроаммофоски, написать уравнения.

Пятый конкурс. Экспериментальный — представители распознают по два удобрения, и говорят о роли удобрения для растения.

Шестой конкурс. Составьте рассказ о фосфоре, в рассказе должны фигурировать вопросы экологии.

4. Урок из раздела «Металлы» в 11 классе

Тема: «Медь и окружающая среда».

Цель: расширить знания ребят в области изучения свойств и применения меди, влияние меди на организм.

План урока:

1 Историческая справка
2. Современные масштабы использования меди
3. Влияние меди на организм.
4. Опасность отравления.
5. Лабораторная работа.

Хотелось бы подробнее остановиться на 4 фрагменте урока.

Вывешивается таблица № 3 «Распределение меди в организме»

Органы и ткани

Содержание меди, мг на сырую ткань.

Печень

Мозг

Сердце

Почки

Селезенка

Легкие

Кости

Мышцы

0,3 – 1,3

0,1 – 0,6

0,1 – 0,6

0,2 – 0,3

0,26

0,25

0,1 – 0,6

0,54

Если поступление меди в организме превышает его суточную потребность, то это приводит к отравлению. Используя элементы медиаобразования, приводится задание такого содержания: «Ионы тяжелых металлов, содержащиеся в питьевой воде, могут стать причиной тяжелых заболеваний. Ионы меди при ежедневном потреблении менее 2 мг вызывают анемию, заболевания костной системы, при потреблении более 50 мг — нарушение деятельности печени. Ионы этого металла можно удалить из воды, осадив в виде сульфидов. Найдите концентрацию ионов меди, какой эффект вызовет повышение потребности ионов меди?» Учащиеся должны уметь извлекать данные из предложенной информации.

6. Урок из раздела «Белки» в 11 классе

Тема: «Многообразие свойств белков».

Цель: подчеркнуть многообразие свойств белков, проявить самостоятельность при проведении эксперимента, значение белков для организма человека.

План урока:

1. Изучение свойств белков.
2. Лабораторная работа.
3. Выводы, значение белков.

Во время экспериментального исследования свойств белков делим учащихся на три группы, каждая выполняет свой вариант работы.

Вариант № 1 Обнаружение пептидных связей в молекулах белка; Осаждение белков спиртом.

Вариант № 2 Обнаружение в молекулах белков ароматических аминокислот; Осаждение белков солями тяжелых металлов.

Вариант № 3 Обнаружение в молекулах белков серосодержащих аминокислот; Осаждение белков концентрированной серной кислотой.

При рассмотрении значения белков, отвечают на вопросы: Почему при отравлении людей солями тяжелых металлов в качестве противоядия можно использовать сырое яйцо или молоко? Какое химическое взаимодействие лежит в основе обезвреживания солей тяжелых металлов? и т, д

7. Учебные проекты могут быть различных форм:

  • Урок-деловая игра: «Производство аммиака», " Получение серной кислоты».
  • Интегрированные уроки: «Характеристика белков, как биологических полимеров», «Нефть. Нефтепродукты», " Металлы в организме человека».
  • Урок-конференция: «Вода — вещество № 1 на планете Земля», «Некоторые второстепенные компоненты атмосферы и несколько первостепенных явлений угрожающих окружающей среды».
  • Сюжетно-ролевая игра: «Путешествие в мир веществ».
  • Урок-сказка: «Про азотную и соляную кислоты».
  • Урок-практикум: «От мыла к синтетическим моющим средствам», «Комплексные соединения».

На некоторых из этих уроках применяю эксперимент, так например: на уроке «Белки» демонстрирую влияние солей тяжелых металлов и кислот на растворы белков молока и яйца; на уроке " Нефть» идет демонстрация слипания перьев под действием нефти, делаем вывод, что же может произойти с птицей если она сядет на воду загрязненную нефтью; на уроке «Кислотность атмосферных осадков» ребята самостоятельно определяют рН растворов взятых осадков (дождя или снега).

Исследовательские проекты

Сегодня общество наконец-то осознало, как важно, чтобы человек со школьной скамьи начал узнавать о тех сложных связях, которые существуют в системе «природа — общество — человек». Это важнейший фактор, учитывать который необходимо при самостоятельном выборе принципов своей деятельности по отношению к природной среде. Они облегчают поиски путей решения всех жизненных задач, позволяют сочетать интересы собственного и общественного развития.

Обучить учащихся правильному выбору этих принципов, а значит, и культуреиследования учитель может, организовав работу ученического научного общества. При этом важно использовать и интегрировать разнообразные методы и технологии, например, создавать условия для самообразования: предлагать выполнять системы творческих заданий и исследований, включающих моделирование, конструирование и проектирование. Они объединяют процесс обучения и воспитания, способствует развитию. Творческого мышления в процессе практической деятельности, позволяют выявить интересы и склонности детей, а также продолжить их целенаправленное развитие как в учебном процессе, так и во внеклассной работе.

Практика вовлечения учащихся в выполнение учебно-исследовательских экологических проектов началась с работы по исследованию составных частей молока.

Данная работа ведется на протяжении пяти лет. Работа состоит из четырех частей:

1. Качественный состав молока;
2. Количественное определение белка и жира в молоке.
3. Изучение свойств белка молока.
4. Качество молока.

Первая часть данной работы называлась: «Исследование составных частей молока». С помощью химического эксперимента подтвердили состав молока. В молоко входят: вода, жир, белки, ферменты, витамины, минеральные вещества.

Белки играют роль строительного материала в организме человека. Альбумин влияет на рост, глобулин на иммунитет. Альбумин и глобулин не выдерживают высокую температуру и разрушаются, так образуется пленка (пенка) на поверхности молока после кипячения. Еще один белок молока казеин, он разрушается под действием кислот или ионов тяжелых металлов.

Углеводы представлены молочным сахаром, который под действием грибков при брожении образует молочную кислоту, она то и способствует коагуляции белка — казеина. Этим объясняется явление — скисание молока. На свойстве казеина свертываться основано производство творога и сыра.

Жир в молоке — это источник энергии для организма. Жир, вследствие меньшего удельного веса, собирается сверху на поверхности молока. Отстаявшийся жир образует сливки. Из сливок можно получить сметану и масло. Содержание жира в молоке различных домашних животных не одинаково. Это и послужило началом нашей следующей работы.

Вторая часть называется: «Количественное определение жиров и белков в молоке домашних животных». В результате работы по количественному определению жиро и балка в молоке домашних животных, установили:

— Жир в молоке можно извлечь полностью только органическими растворителями, затем растворитель удаляют и определяют количество извлеченного жира;

— Белок сжигают в присутствии серной кислоты и катализаторов. В результате чего содержащийся в нем азот переводится в сульфат аммония. Образующуюся аммиачную соль разлагают гидроксидом натрия и выделившийся свободный аммиак, отгоняют в титрованный раствор серной кислоты (взятый в избытке). Оставшуюся серную кислоту оттитровывают щелочью. По количеству серной кислоты связавшейся с аммиаком, рассчитывают процентное содержание азота в белке. Умножая полученное значение на белковый коэффициент, находят содержание белков в молоке. Наиболее ценное в питательном отношении молоко овцы.

Третья часть работы: «Качественные реакции на белки». Изучив свойства белка, на примере белков содержащихся в молоке, мы сделали следующие выводы:

— Реакции осаждения белков являются обратимыми, т. е. белки сохраняют способность снова переходить в раствор и восстанавливать свои свойства;

— Необратимые изменения внутренней структуры белка, разрыв определенных связей между отдельными частями, изменение ее формы, изменение растворимости и других физических свойств — это денатурация белка.

Четвертая и заключительная часть работы: «Качество молока». В этой работе уделяется внимание качеству молока, продаваемому на рынке. Приобретая молоко на рынке, мы не задумываемся о его качестве. А некоторые хозяйки для того чтобы ее молоко имело товарный вид, было гуще и казалось жирнее добавляют в молоко муку или крахмал. А для того чтобы оно дольше не скисало, добавляют еще и соды. Определить содержание муки и соды можно даже в домашних условиях. Проверяйте продукт купленный вами на рынке, заботьтесь о своем здоровье.

В этом году был начат еще один проект по установлению степени засоленности земельного участка. Ниже нашей школе действует соленый источник, воды которого поступают на поля расположенные ниже его. Ранее на этих полях выращивали кукурузу, а вдоль дороги шла лесополоса. Сегодня из деревьев ничего не осталось, а растительность на поле не растет.

О степени засоленности почвы судят по величине остатка воднорастворимых солей. При приготовлении водной вытяжки из почвы в нее переходят легкорастворимые в воде органические и минеральные вещества. Минеральные соединения представлены в основном хлоридами, сульфатами, карбонатами и бикарбонатами щелочных и щелочноземельных металлов, а органические вещества — органическими кислотами, их солями и воднорастворимыми гумусовыми веществами.

Содержание в почве воднорастворимых солей выше определенного количества вызывает различную степень засоленности почвы и неблагоприятно влияет на произрастание сельхозкультур. Обычно принято считать, что если количество солей превышает 0,5% от веса почвы, то на такой почве вести культуру нецелесообразно. Определение количественного содержания солей в почве позволяет наметить мероприятия для устранения их вредного действия на растения.

Содержание воднорастворимых солей в почве устанавливается путем выпаривания некоторого объема водной вытяжки и получение сухого остатка.

Большое содержание солей — характерная особенность солончаков. Высокая концентрация солей в них отрицательно сказывается на их водном и питательном режимах. Вследствие высокой гигроскопичности солей резко снижается количество доступной для растений влаги. Наш исследуемый участок характеризуется низким плодородием, т. к. высокая концентрация воднорастворимых солей в почвенном растворе резко нарушает снабжение растений водой и приводит их к гибели.

Особенно токсична сода, менее токсичен сульфат натрия. Сульфат кальция безвреден, но в почвах он спутник других солей, поэтому большое содержание его в почвах служит низким показателем плодородия.

Большинство культурных растений при повышенном содержании воднорастворимых солей в почвах не может развиваться или дает очень низкие урожаи. Поэтому освоение таких почв возможно лишь при сложных мелиоративных мероприятиях. Наиболее эффективный и радикальный прием удаления солей и опреснения почв — промывка. Нормы расхода воды на промывку засоленных земель зависят от степени засоления, влажности, механического состава и глубины залегания грунтовых вод.

Промывку почв часто практикуют с одновременным возделыванием риса на фоне глубокого дренажа в целях снижения капитальных затрат на освоение этих почв. Поливные воды не должны быть минерализованными. Перед промывкой необходима глубокая вспашка. По глубокой вспашке быстрее вымываются соли, меньше затрачивается воды.

Лучше проводить промывку в осенне-зимний период. Повышение плодородия промытых от солей почв достигается внесением органических и минеральных удобрений. В первый период после промывки следует высевать солеустойчивые культуры. Хорошими освоителями засоленных почв во время мелиоративных работ являются люцерна, ячмень, просо. На наших почвах это возможно, т. к. рядом располагается водный канал, но эффект будет больше если прекратить действие соленого источника.

В заключение сформирую основные этапы организации работы научного общества. Сначала выбирают объект и ставят проблемы. Важно, чтобы тематика проектов была конкретной и доступной для учащихся, имела практическую направленность и перспективу развития. Затем продумывают методику проектирования. Она может быть следующей: изучение учебной и научно-популярной литературы о технологиях проектирования; обследование участка окружающей среды; выявление и решение проблем проекта; построение нескольких моделей проектов; поиск возможностей применения полученных решений проблемы для проектирования других объектов; защита проекта.

Участвуя в исследовательских проектах, учащиеся не только расширяют свой кругозор, получают научные знания, но и приобщаются к экологической культуре, тем самым постигая истинные ценности жизни и формируя личное мировоззрение. Вот почему так важно правильно организовать любую деятельность ребят.

Предложения

 

В этой жизни кто больше знает, меньше доверяет словам.

Задача подготовки учащихся к жизни в информационном мире становится все актуальнее. Ее решением занимается новая область педагогики, которую называют медиаобразованием.

Основная цель медиаобразования — развитие критического мышления т. е. обучение учащихся подвергать полученную информацию анализу, направленному на понимание скрытого смысла того или иного сообщения.

Я предлагаю использовать элементы медиаобразования на уроках при этом:

  • учащиеся должны уметь понимать задания в различных формулировках и контекстах;
  • учащиеся должны уметь в течение длительного времени проводить поиск, обработку и систематизацию информации;
  • уметь находить ошибки в получаемой информации;
  • уметь извлекать данные из предложенной информации и представлять их в табличной или другой форме;
  • уметь выделять главное в информационном сообщении;
  • уметь устанавливать ассоциативные и практически целесообразные связи между информационными сообщениями.

Литература

1. Предводителев Д. А. Роль экологических знаний в экологической подготовке школьников. Химия в школе 1998 г. № 3 стр 20–23.
2. Жилин Д. М. Современные проблемы экологии. Химия в школе 19998 № 2
3. Богдановский Г. А. Химическая экология. М. МГУ 1994 г.
4. Маркова А. К. Формирование мотивации учения в школьном возрасте. М. Просвещение 1993 г.
5. Ревель Г. Среда нашего обитания. М Мир 1995 г. т.2 с159.

Содержание

1. Введение стр. 1
2. Исследовательская работа. стр. 3

а) на уроках. стр. 4
б) исследовательские проекты. стр. 8

3. Предложения стр. 10
4. Литература. стр. 11

Приложения

Смотреть в формате PDFСмотреть в формате PDF

Категория: