В статье представлены разработанные алгоритмы решения задач по органической химии. При разработке и построении алгоритмов были использованы различные способы на установление молекулярной формулы, представляют методику обучения курсу органической химии. В дидактическом материале дан наглядный пошаговый способ решения расчетных задач на установление молекулярной формулы.Приведены примеры применения алгоритмов при решении задач путем составления таблиц, распределения хода решения по стадиям.
Ключевые слова: процесс обучения химии, алгоритмы, пошаговый способ, органическая химия, молекулярные формулы.
Одно из требований к предметным результатам освоения базового курса химии по Федеральному государственному образовательному стандарту среднего общего образования — сформированность умения давать количественные оценки и проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям [6]. Алгоритмы способствуют лучшему запоминанию и систематизации информации, развивают химический интеллект, «машинное» и творческое мышление при решении сложных задач.
Алгоритмы, используемые при, изучении общей химии многочисленны и разнообразны по содержанию. Однако по структуре они могут быть отнесены к трем типам: линейные, разветвленные и: циклические [4]. При оценке качества образования основное внимание уделяется определению уровня естественнонаучной грамотности. Многие исследователи утверждают, что естественнонаучное образование в школе не отвечает жизненным потребностям, а ориентировано на запоминание фактической информации [1]. Усилить практический аспект подготовки школьников можно за счет интеграции процессов формирования теоретических знаний и развития практических умений. Для активизации умственной деятельности учащихся используется один из приемов технологий развивающего обучения — проблемный подход к изучению неорганической и органической химии. Изучение нового материала можно сделать активным процессом, вовлекая учащихся в более интенсивную умственную работу [2]. Характерной особенностью развивающего обучения является широкое использование проблемного подхода, который включает создание проблемной ситуации, понимание проблемы, деятельность, направленную на ее решение, и получение определенных знаний [5].
Проблемный подход предполагает активизацию мыслительной деятельности учащихся при постановке перед ними познавательных задач. При решении этих задач учащиеся могут столкнуться с трудностями в понимании и осмыслении нового учебного материала, то есть с возникшей проблемной ситуацией. С проблемным подходом к преподаванию химии проблемные творческие задачи, направленные на развитие творчества студентов в процессе обучения, имеют большие возможности [3].
Цель работы: разработка алгоритмов по теме «Вывод молекулярных формул органических соединений» и их использование при организации самостоятельной работы учащихся при обучении органической химии. Алгоритмы способствуют лучшему запоминанию и систематизации информации, развивают химический интеллект и творческое мышление при решении сложных задач.
Нами разработаны алгоритмы с использованием линейного алгоритма по основным типам расчетных задач на установление молекулярных формул. В основе алгоритмов — метод пропорции, для наглядности последний сопровождается химическими уравнениями, схемами реакций, графическим решением, что помогает лучше понимать задание. Карты-алгоритмы разработаны для курса органической химии.
Использование дидактического материала направлено на повышение качества обучения учащихся. Это достигается тем, что в дидактическом материале дан наглядный пошаговый способ освоения практического материала, поясняющий методику решения расчетной задачи на установление молекулярной формулы органического соединения [5].
Для успешного решения задач с помощью алгоритмов рекомендуется следующий порядок действий.
- Внимательно прочитать текст задачи
- Записать условие и требование
- Написать уравнение реакции в общем виде
- Определить количество моль
- Определить молекулярную массу
- Расписать общую формулу, как относительную молекулярную массу
- Подставить в формулу атомные массы и найти число атомов углерода в молекуле
- Подставьте в общую формулу и значение n
Разработка алгоритмов обусловлен необходимостью исправления существенных пробелов и недостатков в знаниях учащихся, связанных с отсутствием в программах и учебниках определенных методик, раскрывающих ученикам схему решения задач на установление молекулярных формул органических соединений. Работа алгоритмами развивает у учащихся самостоятельность, систематизирует знания. Подобные алгоритмы при включении их в учебный процесс позволят ученикам активно применять полученные ранее знания и умения, помогут повысить уровень знаний, глубину понимания схемы решения задач, а также дадут возможность приобрести опыт решения проблемных заданий.
Рассмотрим алгоритм решения задач на установление молекулярной формулы алкана по массе продукта реакции хлорирования:
|
1. Прочитайте текст задачи |
Алкан массой 36 г обработали хлором. В результате реакции получили 18,3 г HCl. Определите молекулярную формулу исходного алкана. |
|
2. Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений: |
Дано: m алкана = 36 г m HCl = 18,3 г С х H у =? |
|
3. Напишите уравнение реакции в общем виде |
С n Н 2n+2 + Сl 2 → С n Н 2n Сl 2 + НCl |
|
4. Определите количество моль HCl |
|
|
5. Определите молекулярную массу С n Н 2n+2 |
|
|
6. Зная общую формулу алканов (С n Н 2 n +2 ), распишите ее как относительную молекулярную массу. |
Мr (С n Н 2n+2 ) = Ar(C)∙n + Ar(H) ∙ (2n+2) |
|
7. Подставьте в формулу атомные массы и найдите число атомов углерода в молекуле. |
72=12n+2n+2 72=14n+2 14n=72–2 14n=70 n=70:14 n=5 |
|
8. Подставьте в общую формулу С n Н 2 n +2 значение n |
С 5 Н 2∙ 5 +2 С 5 Н 12 |
Таким образом, алгоритмический способ и усовершенствованная методика его использования в школе тоже могут являться средством развития и способствовать осуществлению важнейших положений теории развивающего обучения.
Литература:
- Гаврюшкина М. Ю. Алгоритмический подход при обучении химии в условиях реализации ФГОС. / Гаврюшкина М. Ю. // В сборнике: Современная наука: Актуальные вопросы, достижения и инновации сборник статей VII Международной научно-практической конференции: в 4 частях. 2019. С. 64–67
- Кендиван О. Д-С. Использование проблемно — творческих задач при обучении химии в профильных классах. / Кендиван О. Д-С. // Профильная школа. 2012. № 5. С. 47–51.
- Кендиван О. Д-С. Практико — ориентированные задачи в обучении химии / О. Д. Кендиван. — Текст: непосредственный // Химия в школе. — 2009. — № 8. — С. 43–47.
- Пак М. С. Алгоритмы в обучении химии / М. С. Пак. — 1993: Просвещение, Москва. — 64 c. — Текст: непосредственный
- Пошехонов И. С. Моделирование как основа технологии обучения школьников решению расчетных задач по химии. / Пошехонов И. С. // Академический вестник. Вестник Санкт-Петербургской академии постдипломного педагогического образования. 2018. № 4 (42). С. 49–54.
- Федеральные государственные образовательные стандарты. — Текст: электронный // ФГОС: [сайт]. — URL: https://fgos.ru/
