Элективный курс "История химии"

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

В связи с переходом системы полного среднего образования на профильное обучение в учебные планы включаются различные элективные курсы. Элективные курсы становятся, пожалуй, единственной возможностью развить интерес школьников к химической науке, химическому производству, к другим отраслям, связанным с химией. С одной стороны, содержание этих курсов призвано углубить и расширить знания и умения учащихся по определенным предметам. С другой стороны, элективные курсы должны максимально реализовать как межпредметные связи и связь с жизнью, так и возможности выхода школьника на будущую профессию.

Элективный курс “История химии” может быть предпрофильным, профильным и модульным.

Теоретической базой курса служат химия и история. На занятиях курса расширятся и углубятся межпрежметные знания и умения, полученные на уроках.

Элективный курс предполагает решение следующих задач:

• усвоение основ истории химической науки, понятий, законов и теорий;
• расширение и углубление химических знаний;
• овладение специальными практическими умениями и навыками в области химии;
• развитие познавательных и мыслительных способностей учащихся;
• формирование научного мировоззрения учащихся и естественнонаучной картины мира;
• преодоление безразличного отношения к экологическим проблемам;
• ознакомление школьников с ролью химии в различных отраслях человеческой деятельности;
• подготовку учащихся к олимпиадам, конкурсам, научно-практическим конференциям и поступлению в вузы.
• подготовка учащихся к сознательному выбору профессии;
• воспитание трудолюбия, аккуратности, внимательности и т.д.;
• формирование у учащихся гуманистических чувств и отношений в общении с окружающими людьми и во взглядах на природу в целом.

Организуя элективные курсы, необходимо, чтобы они отвечали следующим принципам - занимательность, актуальность, связь с жизнью, научность, доступность изучаемого материала и его связь с учебной программой, возможность проявления учащимися творчества и самостоятельности, индивидуальный подход и учет интересов каждого учащегося, плановость и систематичность в проведении занятий.

Каждый ученик должен иметь рабочий журнал и, желательно, белый халат, что в значительной степени дисциплинирует учащихся и повышает их ответственность к занятиям.

Занятия курса целесообразно начинать с краткого обзора и повторения материала, рассмотренного на предыдущих занятиях. Затем решаются основные задачи занятия, предусмотренные планом в соответствии с программой. Этот этап работы должен выполняться с максимальным использованием наглядности (эксперимента) и самостоятельности учащихся. Для проведения химического эксперимента не требуется сложного оборудования. На каждое занятие назначаются ответственные дежурные. Целесообразно давать учащимся опережающие домашние задания, чтобы ученики заранее были ознакомлены с темой и материалом занятия. Это сэкономит время, а занятия пройдут более плодотворно, учащиеся будут работать более осмысленно.

Программа курса включает ряд лекционных, практических и семинарских занятий. Лекционные занятия представляют собой лекции-объяснения, лекции-беседы, лекции-рассказы с демонстрацией учебного эксперимента. На практических занятиях проводятся учебный эксперимент, иллюстрирующий изучение теоретического материала, а также занимательные химические опыты, рисуются различные схемы, таблицы (обязательно включается инструктаж учащихся по технике безопасности). Некоторые опыты сложны в исполнении, поэтому учитель делает их демонстрационно. Остальные же опыты проводятся фронтально.

Приоритетными условиями и факторами при выборе конкретного эксперимента определялись его доступность, наглядность и простота исполнения, а также связь со школьным материалом и практикой. Эти приоритеты определены не только (и не столько) проблемами в обеспечении школ учебным оборудованием, но и дидактическими принципами организации учебного эксперимента. Кроме того излишне громоздкий, требующий сложного оборудования и большого расхода реактивов, опыт чаще всего требует значительных затрат времени, как на его подготовку, так и на его проведение. Обучающий эффект от таких опытов минимален.

В течение всего учебного года учащиеся учатся работать с дополнительной литературой, оформлять полученные сведения в виде курсовых работ (творческих проектов) и стенных газет.

Основными идеями (концепциями) курса являются:

• становление и развитие химии, как и любых других наук, определяется практической деятельностью и потребностями человека;
• химическая наука служит интересам человечества, и при правильном и рациональном использовании ее достижений способствует решению многих проблем, стоящих перед обществом;
• материальное единство веществ и живых организмов, нормальное существование которых возможно лишь на основе эволюционно сложившегося обмена веществ между организмом и окружающей средой;
• человек и окружающая среда взаимосвязаны и находятся во взаимной зависимости.

Итоги работы курса рекомендуется подводить в виде тематического вечера, творческого отчета, выставки, конференции и т.д. с приглашением других учащихся, учителей и родителей. Обязательным итогом элективного курса является защита курсовой работы (творческого проекта) и выпуск стенгазеты по индивидуальным темам.

Тема 1: Организационное занятие. Знакомство с лабораторией. Техника безопасности при работе в лаборатории. (1 час)

Тема 2: Доалхимический период. (2 часа)

Теоретическая часть: Химия – наука о составе веществ и их превращениях. Происхождение названия “химия”. Использование химических процессов в первобытнообщинном обществе. Развитие химических знаний в условиях рабовладельческого строя. Древние философы Греции и Рима

Практическая часть: Изготовление чернил. “Секретные чернила”. Двухцветный рисунок. Появление разноцветных надписей и рисунков. Изменение окраски живых цветов. Опыты с зажигательными смесями <Рисунок1>. Фараоновы змеи <Рисунок2>.

Тема 3: Алхимический период. (3 часа)

Теоретическая часть: Основные особенности периода. Греко-египетская алхимия. Арабская алхимия. Европейская алхимия. Достижения алхимии.

Практическая часть: "Превращение одного металла в другой" <Рисунок 3>. Получение "золота". "Молоко из воды". "Серебрение" медных монет". Получение металлического серебра и его свойства. Горение фосфора Самовоспламенение белого фосфора. “Самовозгорание свечи”.

Тема 4: Ятрохимия. (3 часа)

Теоретическая часть: Эпоха Возрождения в химии. Значение ятрохимического периода.

Практическая часть: "Заживление раны" <Рисунок4> <Рисунок5>. Опыты с ацетилсалициловой кислотой. Опыты с уротропином. Экстрагирование жиров из масличных культур. Срочная “химчистка”. Затвердевание жидкости. Индикатор воды. Вещества в смесях сохраняют свои индивидуальные свойства. “Вода” зажигает костер. Мы “пишем” красками.

Тема 5: Техническая химия. (2 часа)

Теоретическая часть: Металлургия. Производство фарфора. Атомистика.

Практическая часть: Получение бездымного пороха. Восстановительные свойства углерода. Свойства гипса. “Несгораемый платочек” <Рисунок 6>. “Несгораемая нить”. Самодельный огнетушитель.

Тема 6: Пневматическая химия. (3 часа)

Теоретическая часть: Характеристика периода. Флогистика.

Практическая часть: Определение объемного содержания кислорода в воздухе. Углекислый газ тяжелее воздуха. Опыты с водородом. Водород не поддерживает горение. Взрыв газовых смесей с воздухом. Окрашивание пламени.

Тема 7: Химия в России в XVII-XVIII веках. (2 часа)

Теоретическая часть: Вклад М. В. Ломоносова в развитие науки.

Практическая часть: Опыты, иллюстрирующие закон сохранения массы веществ. Реакции в растворах. Улавливание продуктов реакции горения. Установление природы неизвестного металла. Эксперименты со свечой.

Тема 8: Химия второй половины XVIII века. (1 час)

Теоретическая часть: Кризис теории флогистона. Кислородная теория.

Тема 9: Химия первой половины XIX века. (2 часа)

Теоретическая часть: Характеристика периода. Возникновение стехиометрии. Открытие гальванического электричества. Гипотеза Авогадро. Развитие химической атомистики. Химия в России в первой половине XIX столетия.

Практическая часть: Определение молярной массы оксида углерода (IV).

Тема 10: Возникновение органической химии. (3 часа)

Теоретическая часть: Общая характеристика периода. Открытие изомерии. Великие химики – органики.

Практическая часть: Состав природного или сжиженного газа. Свойства бензина. Опыты с этиловым спиртом. Окисление этанола. Воспламенение глицерина. Получение чистой уксусной кислоты и ее свойства. Гидролиз жиров. Свойства сахарозы. Получение и свойства крахмала <Рисунок 7>. Разложение древесины.

Тема 11: Развитие аналитической химии. (3 часа)

Теоретическая часть: Открытие спектрального анализа. Ученые, внесшие наибольший вклад в развитие аналитической химии.

Практическая часть: Определение галогенов пробой Бейльштейна. Определение формулы образца кристаллической соды. Индикаторы своими руками. Открытие углерода и водорода в составе органических веществ. Определение азота и серы в составе аминокислот и белков. Перлы буры.

Тема 12: Периодический закон Д.И. Менделеева. (3 часа)

Теоретическая часть: Открытие периодического закона. Жизнь и научная работа Д.И. Менделеева.

Практическая часть: Физические свойства и аллотропия серы. Горение натрия. Соли аммония и их свойства. "Дым без огня" <Рисунок 8>."Извержение вулкана". Зажигание спиртовки.

Тема 13: Физическая химия.(3 часа)

Теоретическая часть: Законы газового состояния. Кинетическая теория. Теория электролитической диссоциации. Учение о катализе.

Практическая часть: Явления при растворении веществ. Выращивание кристаллов. "Химические водоросли" <Рисунок 9>. Вода - катализатор. Зола – катализатор. Электрохимическая коррозия железа. Опыты с тиосульфатом натрия.

Тема 14: Современная химия. (2 часа)

Теоретическая часть: Получение топлива. Разрушение озонового экрана. Парниковый эффект. Полимеры. Лекарственные препараты. Генная инженерия. Агрохимия. Производство красителей. Химическая промышленность. Нанотехнологии.

Практическая часть: Получение искусственного шелка. Покрытие рисунков и таблиц полимерными пленками. Исследование полимеров. "Огонь – художник". "Фейерверк в цилиндре". Перекрашивание цветков.

Тема 15: Развитие методики обучения химии. (1 час)

Теоретическая часть: Развитие отечественной методики обучения химии. Ученые-методисты, внесшие наибольший вклад в развитие науки.

Тема 16: Заключительное занятие. (1 час)

ТРЕБОВАНИЯ К РЕЗУЛЬТАТАМ ОБУЧЕНИЯ

1. Знать и выполнять правила техники безопасности работы в химической лаборатории.
2. Уметь работать с реактивами, обычной и специальной химической лабораторной посудой, нагревательными приборами и простейшим оборудованием.
3. Иметь понятие о истории химии.
4. Знать основные этапы развития химии; биографии великих химиков, интересные факты их жизни.
5. Видеть значимость тщательного и точного исполнения химических лабораторных методов исследования для правильной и своевременной оценки свойств веществ.
6. Уметь выпускать стенгазету, написать и публично защитить творческий проект (курсовую работу, реферат) с использованием дополнительной литературы и результатов своих экспериментов.
7. Система оценки образовательных достижений учащихся складывается из оценок за участие в лекциях-беседах во время объяснения нового материала; за ответы во время фронтальных опросов учащихся; за выполнение практических работ; за выпуск стенной газеты; за выполнение и защиту курсовой работы (творческого проекта); за участие в итоговом мероприятии курса (конференция, тематический вечер и т.д.).

Элективный курс “История химии” был апробирован с учащимися 9-х классов гимназии №1 г. Саратова. Апробация элективного курса на практике показала, что:

1. интерес учащихся к химии заметно повысился;
2. увеличилось число учащихся, планирующих выбрать химико-биологический профиль обучения;
3. увеличилось число учащихся, которые хотели бы продолжить обучение на химических специальностях вузов.

Литература, рекомендуемая для учителя:

1. Фигуровский Н.А. Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в. Учеб. пособие для студентов хим. и биол. спец. – М.: Наука, 1969. – 458 с.
2. Соловьев Ю. И. Всеобщая история химии. М.:Наука, 1980, 399 с.
3. Джуа М. История химии. М., Мир, 1975.
4. Фигуровский Н.А. История химии: учеб. пособие для студентов – М.: Просвещение, 1979. – 311 с., ил.
5. Волков В.А и др. Выдающиеся химики мира: Биографический справочник/ Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И.; Под ред. В.И. Кузнецова. – М.: Высш. Шк., 1991. – 656 с., ил.
6. Чернобельская Г.М. Основы методики обучения химии: Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по спец. "Химия". – М.: Просвещение, 1987. – 256 с.: ил.
7. Телешов С.В. От истоков до устья… (Материалы для истории методики обучения химии в России (сер. XVIII – XX вв.). – СПб., 2000. – 170 с.: с илл. (часть I).
8. Телешов С.В. От истоков до устья… (Материалы для истории методики обучения химии в России (1940–2000 гг.). – СПб., 2002. – 267 с. с илл. (часть 2).
9. Штремплер Г.И. Химия на досуге: Кн. Для учащихся сред. и стар. возраста /Рис. авт. При участии В.Н. Растопчина. – Фрунзе.: Гл. ред. КСЭ, 1990. – 192с.: ил.
10. Зайковский И.И. Занимательная химия. Пособие для учителей. Изд. 2-е, исправ. и доп. М.: Государственное Учебно-педагогическое Издательство Министерства Просвещения РСФСР, 1962.
11. Химия. (Курсы по выбору в предпрофильной подготовке) – Саратов: ГОУ ДПО “СарИПКиПРО”, 2006 г., - 52 с.

Литература, рекомендуемая для учащихся при подготовке творческих проектов, рефератов и др.:

1. Джуа М. История химии. М., Мир, 1975.
2. Фигуровский Н.А. Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в. Учеб. пособие для студентов хим. и биол. спец. – М.: Наука, 1969. – 458 с.
3. Соловьев Ю. И. Всеобщая история химии. М.:Наука, 1980, 399 с.
4. Фигуровский Н.А. История химии: учеб. пособие для студентов – М.: Просвещение, 1979. – 311 с., ил.
5. Крицман В.А. Роберт Бойль, Джон Дальтон, Амедео Авогадро. Создатели атомно-молекулярного учения в химии. Пособие для учащихся. М., "Просвещение", 1976.
6. Андрусев М.М., Андрусева Е.М. Н.Н Зинин, В.В. Марковников. Выдающиеся рус. химики-органики XIX в. Пособие для учащихся. М., просвещение, 1977.
7. Быков Г.В. А.М. Бутлеров. Основоположник теории строения органических соединений. Пособие для учащихся. М., Просвещение, 1978. – 93 с., ил.
8. Волков В.А и др. Выдающиеся химики мира: Биографический справочник/ Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И.; Под ред. В.И. Кузнецова. – М.: Высш. Шк., 1991. – 656 с., ил.
9. Солтерсовская химия: В 4-х книгах/ Под ред. Н.П. Тарасовой, П.Д. Саркисова. Книга 1. О химии и химиках/ Пер. с англ. – М.: ИКЦ "Академкнига", 2005. – 384 с.: ил.
10. Штремплер Г.И. Химия на досуге: Кн. Для учащихся сред. и стар. возраста /Рис. авт. При участии В.Н. Растопчина. – Фрунзе.: Гл. ред. КСЭ, 1990. – 192с.: ил.
11. Штремплер Г. И. Химия на досуге: Домашняя хим. лаб.: Кн. для учащихся. – М.: Просвещение: "Учеб. лит.", 1996. – 94 с.: ил.
12. Ольгин О. Опыты без взрывов. М., "Химия", 1978.
13. Зеленцов В.В. Полный интерактивный курс химии "Открытая химия" – ООО “Физикон”, 2002.

Литература, использованная при подготовке программы:

1. Воронина Г.А. Элективные курсы: алгоритмы создания, примеры программ: практическое руководство для учителя / Г.А. Воронина.- М.: Айрис-пресс, 2006.- 128с. – (Профильное обучение).
2. Электив 9: Физика. Химия. Биология: Конструктор элективных курсов (Межпредметных и предметно-ориентированных) / Дендебер С.В., Зуева Л.В., Иванникова Т.В. и др. – М.: “5 за знания”, 2006. – 304 с.
3. Фигуровский Н.А. Очерк общей истории химии. От древнейших времен до начала XIX в. Учеб. пособие для студентов хим. и биол. спец. – М.: Наука, 1969. – 458 с.
4. Джуа М. История химии. М., Мир, 1975.
5. Становление химии как науки. Всеобщая история химии. Ответственный редактор – Ю.И. Соловьев. – М.: Наука, 1983. – 464 с.