Конспект занятия по развитию учебно-логических умений учащихся на уроках химии

Разделы: Химия


Уровень индивидуальной познавательной деятельности или познавательная компетентность лежит в основе самодостаточной, инициативной жизнедеятельности личности. На уроках биологии, химии, экологии и др. студенты должны изучить не только основы этих дисциплин, но и овладеть механизмом приобретения, организации и применения знаний.
В основе познавательной компетентности лежат общеучебные умения, которые можно сгруппировать по следующим основаниям: учебно-управленческие, учебно-информационные, учебно-логические. Предмет химии является наиболее подходящим для развития учебно-логических умений студентов. Под учебно-логическими умениями понимают общеучебные умения, обеспечивающие чёткую структуру содержания процесса постановки и решения учебных задач. Логические умения – важнейший компонент мыслительной деятельности. В процессе предлагаемого занятия идёт выполнение логических операций по анализу, синтезу, сравнению, обобщению, классификации, определению понятий, доказательству.

Тема:  Повторение и обобщение знаний по теме «Кислородсодержащие органические соединения».

Цель:   Посредством логических операций по анализу, синтезу, сравнению, обобщению, классификации органических веществ по предложен­ным молекулярным и структурным формулам закрепить и обобщить знания по теме «Кислородсодержащие органические соединения».

Задачи:

  • Образовательные:
    • закрепить понятия: радикал, функциональная группа, пи-связь, сигма-связь, спирт, простой эфир, альдегид, карбоновая кислота, сложный эфир, реакции замещения, присоединения, восстановления, окисления;
    • закрепить умения по составлению структурных формул веществ и уравне­ний реакций;
    • закрепить практические умения по работе с лабораторным оборудованием и химическими веществами.
  • Развивающие:
    • развивать учебно-логические умения анализировать состав и свойства вещества по структурной формуле;
    • составлять структурную формулу вещества исходя из его свойств, качественного и количественного состава (синтез);
    • сравнивать состав и свойства веществ по структурным формулам;
    • классифицировать предложенные вещества, аргументируя свои действия;
    • формулировать определения понятий;
    • экспериментально определять свойства вещества, доказывая его принадлежность к определённому классу органических веществ.
    • развивать речь студентов (грамотную, логически выстроенную). Развивать память.
  • Воспитательные:
    • воспитывать интерес к предмету, учению.

Принципы обучения:

  • Традиционные: научности, сознательности и активности, систематичности и последовательности.
  • Развивающего обучения: обучение на высоком уровне сложности, деятельности, ведущей роли теоретических знаний.
  • Гуманизации обучения (Роджерс): диалогизации, индивидуализации, проблематизации.

Методы обучения:

  • Организации учебно-познавательной деятельности: упражнения, беседа, повторение, лабораторная работа.
  • Стимулирования учебно-познавательной деятельности: создание ситуации успеха, поощрение и порицание, создание ситуации творческого поиска, оперативный контроль.
  • Развития психических функций: творческие задания, постановка проблемы.
  • Организации взаимодействия учащихся и накопления социального опыта: освоение норм ведения разговора, метод взаимной проверки, создание ситуации взаимных переживаний.
  • Контроля и диагностики учебно-познавательной деятельности: наблюдение за учебной работой студентов, устный опрос.

Форма обучения: урок обобщения и систематизации.

Форма организации учебной деятельности – коллективная.

Оборудование: аншлаги с основными понятиями, лабораторное оборудование (штативы с пробирками, спички, лучинки, реактивы) 

ХОД ЗАНЯТИЯ

Вступительная беседа по актуализации знаний

  • Какие химические элементы входят в состав кислородсодержащих органических соединений?
  • Назовите классы кислородсодержащих органических соединений.
  • Выразите состав этих веществ общей формулой.
  • Что такое функциональная группа вещества? Приведите примеры.
  • Какие радикалы по структуре вам известны?
  • От чего зависят свойства радикала?

Упражнения по закреплению знаний по теме и развитию учебно-логических умений

1. Анализ – это мысленное расчленение объекта на составные части.

  • Определяем объект анализа (формула вещества);
  • Определяем аспект анализа (состав и функции);
  • Определяем компоненты объекта (радикал и функциональную группу, их свойства);
  • Качественно и количественно описываем компоненты (качественно – свойства, количественно – соотношения).

Задание: рассмотреть структурную формулу вещества, определить его принадлежность к классу органических веществ, написать уравнения реакций, характерных для него.

Дано вещество:  СН2 = СН – СН2 – ОН

Ход анализа:

  • Функциональная группа – ОН, т. е. вещество является спиртом;
  • Радикал имеет двойную связь, т. е. непредельный;
  • Свойства по функциональной группе: реакции с натрием, хлоридом водорода, дегидратация, с карбоновыми кислотами.
  • Свойства по радикалу: реакции присоединения по месту разрыва двойной связи (пи – связи) с водородом, галогеном, галогеноводородом, водой и др.

Аналогично анализируют состав и свойства вещества другого класса.

2. Синтез – мысленное соединение составных частей объекта.

Задание: составить структурную формулу вещества по названию, написать уравнения реакций, характерных для него.
Дано вещество 2,2,3-триметил,4-этилгексанол-1

Ход синтеза:

  • Гекса – в цепи 6 атомов углерода;
  • Ол-1 – это спирт, функциональная группа ОН у первого атома углерода;
  • 2,2,3-триметил – у 2,2,3 атомов углерода есть метильные радикалы СН3;
  • 4-этил – у четвёртого атома углерода есть радикал этил С2Н5;

Расставляем атомы углерода согласно валентности, получаем структурную формулу вещества.

С11Н23ОН – молекулярная формула

Свойства функциональной группы – реакция с натрием, галогеноводородом, спиртом. Свойства радикала – реакция замещения с галогеном.

3. Сравнение – логический приём, при помощи которого устанавливается сходство и различие объектов действительности.
Сходство – наличие общего признака у объектов.
Различие – наличие отличительного признака у объектов.
Сравнение может быть неполным (только сходство или различие) и полным (сходство и различие).

Задание. Сравнить вещества по структурным формулам. Составить молекулярные формулы этих веществ. Написать уравнения реакций, характерных для этих веществ.

Даны вещества:  СН3 – СН2 – СООН   и    СН2 = СН – СООН
Выполняем полное комплексное сравнение, т. е. устанавливаем сходство и различие веществ по нескольким аспектам.

Сходство.

1 аспект – состав:

  • Оба вещества имеют одинаковый качественный состав (С, Н, О);
  • Оба вещества являются карбоновыми кислотами, т. к. имеют функциональную карбоксильную группу – СООН

2 аспект – свойства:

  • Имеют одинаковые свойства по функциональной группе – реакции с активными металлами, оксидами металлов, гидроксидами металлов, солями слабых кислот, со спиртами (пишем уравнения реакций).

Различие.

1 аспект – состав:

  • Вещества имеют разный количественный состав (молекулярные формулы)
  • У первого вещества радикал предельный (прочные сигма-связи), а у второго вещества радикал непредельный (есть непрочная пи-связь).

2 аспект – химические свойства:

  • Химические свойства по радикалу разные. Первое вещество вступает в реакции замещения с галогенами, а второе в реакции присоединения по месту разрыва пи-связи (пишем уравнения реакций).

4. Обобщение – переход от ряда факторов, ситуаций, событий к их отождествлению в каких-либо свойствах с последующим образованием множеств, соответствующих этим свойствам.

Индуктивное обобщение.

Задание: исходя из предложенных формул, обобщите знания о составе простых эфиров и дайте определение простого эфира.

Даны вещества: СН3 – О – СН3,  СН3 – О – С4Н9,  С2Н5 – О – С2Н5,  С2Н5 –О – С3Н7

  • Актуализируем существенные признаки веществ: два радикала и кислородный (эфирный) мостик между ними;
  • Определяем общие существенные признаки: кислородный мостик;
  • Фиксируем общность объектов (веществ) в форме понятия:

Простые эфиры – это органические вещества, состоящие из двух углеводородных радикалов, соединённых кислородным (эфирным) мостиком.

Дедуктивное обобщение.

Задание: из предложенных структурных формул выберите формулы альдегидов и назовите их.

  • Актуализируем существенные признаки объектов (веществ), зафиксированные в понятии «альдегиды».
    Альдегиды – это органические вещества, содержащие функциональную группу – СОН, соединённую с углеводородным радикалом.
  • Анализируем общие существенные признаки заданных объектов (веществ): группа – СОН с углеводородным радикалом.
  • Сопоставляем существенные признаки и определяем принадлежность веществ к данному понятию (альдегиды). К альдегидам относятся вещества под номерами 2, 7, 8, 9.

5. Классификация – распределение объектов по классам согласно сходству и различию между ними.

Задание: классифицируйте вещества, представленные формулами.

  • Устанавливаем род объектов для классификации: кислородсодержащие органические вещества;
  • Устанавливаем признаки объектов: радикал и функциональная группа;
  • Определяем общие и отличительные признаки объектов: углеводородный радикал – общий признак, функциональная группа – отличительный признак;
  • Определяем основание для классификации рода: отличительный признак, по которому род будет делиться на виды – функциональная группа;
  • Распределяем объекты по видам (формулы веществ по классам).

6. Формулировка понятий

Понятие – это форма мышления, в которой отражаются существенные признаки одного одноэлементного класса.

Задание: сформулируйте понятия – спирты, простые эфиры, альдегиды, карбоновые кислоты, сложные эфиры.

7. Доказательство – это подтверждение какого – либо положения фактами или доводами.

Задание: докажите, что предложенное вещество является карбоновой кислотой. Исходя из состава С2Н4О2, запишите структурную формулу этого вещества.

Структура доказательства

1) Тезис – суждение, истинность которого надо доказать.

С2Н4О2 – это карбоновая кислота, т. е. органическое вещество, молекулы которого содержат карбоксильную группу – СООН, соединённую с углеводородным радикалом.
Предполагаемая структурная формула СН3 – СООН

2) Аргументы доказательства – суждения, из которых выводится истинность тезиса.
Доказываем экспериментально:

  • Если вещество является кислотой, оно будет окрашивать лакмус в красный цвет;
  • Реагировать с активными металлами с выделением газа водорода


Водород проверяем зажженной спичкой

  • Реагировать с гидроксидами металлов

  • Проявлять др. характерные для кислот свойства

3) Демонстрация – способ логической связи между тезисом и аргументами.
Данное вещество вступает в реакции, характерные для карбоксильной группы – СООН, значит это карбоновая кислота (СН3 – СООН этановая или уксусная).

Итоги занятия: цель урока выполнена: через логические операции мы повторили и обобщили материал темы, развивая свои учебно-логические умения, речь память.