Развитие познавательной активности учащихся на уроках, основанных на межпредметных связях  химии и физики
Автор: Шевченко Алла Вячеславовна (Учитель химии, МБОУ лицей №4 города Воронежа)
Тип документа: Статья. Аудитория: Учителя химии и физики. Дата публикации: 09.01.2016
Описание: Химия и физика – одни из самых сложных предметов, изучаемых в школе. Успешно овладеть даже базовым школьным уровнем химии и физики невозможно без систематической работы учащихся с учебным материалом на уроке и дома, без грамотно построенного учителем мыслительного процесса.


                                                  Шевченко Алла Вячеславовна
                                               МБОУ лицей №4 города Воронежа
                                                               Учитель химии


    Развитие познавательной активности учащихся на уроках, основанных на
                    межпредметных связях  химии и физики.

           Творчески работающему учителю необходимы широта кругозора, умение
      создавать  позитивный  эмоциональный  фон.  Все  это  составляет  ядро
      уроков, основанных на межпредметных связях химии и физики.
           Химия и физика – одни из самых  сложных  предметов,  изучаемых  в
      школе. Успешно овладеть даже базовым школьным уровнем химии  и  физики
      невозможно без систематической работы учащихся с учебным материалом на
      уроке  и  дома,  без  грамотно  построенного  учителем   мыслительного
      процесса.
           К педагогическим условиям  для  достижения  успешного  результата
      учебно-познавательной  активности,  а  также   для   интеллектуального
      развития  учащихся  относятся  оптимально  организованный  процесс   и
      продуманная     система     самостоятельной      учебно-познавательной
      деятельности.
           Выделенные педагогические условия  можно  эффективно  реализовать
      через  систему  специально  организованных   интегрированных   уроков,
      основанных на межпредметных связях химии и физики.
            Актуальность  использования  межпредметных  связей  в   процессе
      обучения обусловлена современным уровнем развития науки, для  которого
      характерна  ярко  выраженная  интеграция  естественно-научных  знаний.
      Межпредметные связи воплощаются  в  системности  полученных  знаний  и
      создают основу для формирования научного мировоззрения и всестороннего
      развития личности.
           Уроки на основе межпредметных  связей  химии  и  физики  повышают
      эффективность   обучения,   развивают    познавательную    активность,
      самостоятельность, креативность¸ заинтересованность, ответственность и
      сознательность  учащихся.
           В качестве примера приведу фрагмент интегрированного урока  в  10
      классе по теме: « Кристаллические и аморфные тела».
      Цель  урока: Раскрыть основные  свойства  кристаллических  и  аморфных
      тел, опираясь на межпредметные связи курсов физики – химии и продолжив
      формировать представление об  окружающем  нас  мире,  природе,  как  о
      едином целом.
      Задачи урока:
   1. С помощью интегрированного подхода в  обучении  формировать  умения  и
      навыки  по  первичному  ознакомлению,  отработке  понятий,   выявлению
      сущности и особенностей изучаемых физических  и  химических  объектов,
      связей и отношений между ними, а  также   физическими  и   химическими
      явлениями.

   2.  Использовать  логические  операции   сравнения,   анализа,   синтеза,
      обобщения, интерпретации, оценки, классификации твёрдых тел.

   3.   Формировать   навыки   разрешения   проблемных   ситуаций,    выбора
      оптимального, наиболее эффективного решения поставленной задачи.

   4. Формировать навыки сотрудничества в парной работе, навыка коммуникации
      через сообщение, рассуждение, аргументированное мнение.

   5. Формировать навыки самоорганизации и самореализации,  через  отработку
      функций организации выполнения задания:  планирование  этапов  работы,
      поиск необходимых ресурсов, распределение обязанностей.

   6.  Формирование  навыка  рефлексии,  через  анализ  собственной  учебной
      деятельности  при  установлении  соответствия  полученных  результатов
      учебной задаче, целям и  способам  действий,  выявлении  позитивных  и
      негативных факторов, влияющих  на  результаты  и  качество  выполнения
      задания.

   7. Формирование ИКТ-компетентности обучающихся.

      Оборудование  урока:  компьютер,   мультимедийный   проектор,   экран,
      документ -  камера,   модели  кристаллических  решеток  разных  типов;
      реактивы и приборы для проведения демонстрационных опытов,  выращенные
      кристаллы.
      На  столах у учащихся находятся:   лупа,  кристаллические  и  аморфные
      вещества. На каждом столе:  металлы  и  сплавы;  коллекция  минералов;
      известняк, поваренная  соль,  полиэтилен,  графит,  сахар  –  рафинад,
      пластилин,  гипс,  парафин,  стекло,  жевательная  резинка,   леденцы,
      антрацит, каучук, песок.
      В ходе урока используются  презентации:  «Свойства  кристаллических  и
      аморфных тел»; «Жидкие кристаллы»; «Способы  выращивания  кристаллов»;
      «Применение   кристаллических   и    аморфных    тел»;    видеоролики,
      демонстрирующие  опыты,  выполненные  учителями   и   учащимися    при
      подготовке к данному уроку, магнитофон.
      Учитель физики:
      Для того, чтобы дать определение понятиям «кристаллические и  аморфные
      тела», изучить  их  свойства,  отличие  кристаллов  от  аморфных  тел,
      веществ, мы покажем вам вот такой опыт.
      Демонстрационный опыт.
      Теплопроводность  некоторых  кристаллов  по   различным   направлениям
      неодинакова. Покрывают  кристаллик гипса и стеклянную пластинку тонким
      слоем парафина и прикасаются  к  ним  накаленной  иглой  с  деревянной
      ручкой (в  пламени  спиртовки  нагревается   докрасна  конец  иглы)  с
      обратной стороны пластинок. Опыт  показывают  оба  учителя  с  помощью
      документ – камеры. Опыт может показать заранее подготовленный  ученик.
      На экране учащиеся увидят, что   вокруг  иглы  парафин  расплавляется,
      причем на гипсовой пластинке образуется «проталина»  парафина  в  виде
      эллипса, в то время как на стеклянной пластине получается круг.
            Учащимся   предлагается   сделать   предположение   относительно
      принадлежности  гипса  и  стекла  к   кристаллическим   или   аморфным
      веществам,  а  затем  учитель  физики  дает  понятие  «   анизотропии»
      кристаллических тел (определение выводится  на  экран)   и  предлагает
      учащимся сделать вывод по наблюдениям, которые  они  видели  во  время
      опыта.
      Учитель химии напоминает учащимся  формулу  гипса,  химический  состав
      стекла и парафина: гипс CaSO4·2H2O представляет собой кристаллогидрат,
      используется в строительстве, в  медицине  для  наложения  неподвижных
      гипсовых  повязок,  для  получения  слепков.   Для   этого   применяют
      полуводный  (жженый)  гипс  2CaSO4·H2O   –   алебастр,   который   при
      взаимодействии с водой образует двуводный гипс:
                                 2CaSO4·H2O  +3H2O =  2(СaSO4·2H2O)
         Эта реакция идет с выделением теплоты. Обычно оконное стекло  имеет
      состав, который можно выразить формулой  Na2O·CaO·6SiO2.  Хотя  точное
      время  возникновения  стеклоделия  историкам  неизвестно,  они   почти
      единодушны относительно того факта,  что  Левант  (Ближний  Восток)  –
      «родина» стекла как материала. Это  сплав  кварцевого  песка,  соды  и
      известняка. Парафин получают из мазута, продукта фракционной перегонки
      нефти, нефтяного остатка. Термин «парафин»  происходит от лат.  parrum
      aff  - малоактивный.
           Ученик:  Кристаллический  гипс  обладает  свойством  анизотропии,
      поэтому парафин на пластинке гипса появился по различным  направлениям
      неодинаково.
          Учитель физики: Здесь проявляется различие между  кристаллическими
      и аморфными телами. На экран выводятся определения: « Кристаллы –  это
      твердые  тела,  атомы  или  молекулы  которых  занимают  определенные,
      упорядоченные положения в  пространстве»  и  «  Аморфные  тела  –  это
      твердые  тела,  в  которых  сохраняется  только  ближний   порядок   в
      расположении атомов».
          Учитель химии: Есть  вещества,  которые  могут  находиться  как  в
      кристаллическом состоянии, так и в аморфном, например,  оксид  кремния
      (IY): кремнезем, диоксид кремния в виде  кварца, из  которого  состоит
      обычный песок, относится к кристаллическим веществам,  а  кремнезем  в
      форме листочков, ленточек и волокон (силикагель) –  аморфен.  Сахарный
      песок (сахароза), например, C12H22O11 имеет кристаллическую структуру.
      Тот же  сахарный  песок  после  расплавления  застывает  в  прозрачный
      стекловидный леденец, являющийся уже аморфным  веществом.  С  течением
      времени    леденец    «засахаривается»    -    покрывается    корочкой
      кристаллического сахара.
          Учитель  физики:   Какое  же  из  состояний  твердого  тела  более
      устойчиво: кристаллическое или аморфное?
          Ученик:  Аморфное  состояние  для  твердого   тела   не   является
      устойчивым. Во многих случаях аморфное  тело  постепенно  переходит  в
      кристаллическое.
         Учитель физики: Аморфные тела изотропны,  при  низких  температурах
      они ведут  себя  подобно  кристаллическим  телам,  а  при  высоких   -
      подобны жидкостям. В настоящее время аморфные тела  в  виде  различных
      пластмасс широко применяют в  технике  и  быту.  А  сейчас  посмотрите
      внимательно на набор веществ на ваших столах и  разделите  их  на  две
      группы: кристаллические и аморфные.
         Учащиеся делят все выданные  им  вещества  на  две  группы  и  дают
      мотивированные ответы, опираясь на  знания,  которые  они  получили  в
      ходе урока.
          Учитель физики: На ваших  столах  находится  коллекция  минералов.
      Твердые  тела,  однородные  по  химическому   составу   и   обладающие
      одинаковыми  физическими  свойствами   в   различных   своих   частях,
      называются минералами. Предлагаю вам с помощью  лупы  познакомиться  с
      основными особенностями строения  твердых  тел,   и  сделать  вывод  о
      свойствах  кристаллических и аморфных тел. Рассмотрите в  лупу  изломы
      разных металлов и сплавов: чугуна, меди и т.п.  Найдите  в  них  грани
      мелких кристаллов, составляющих данный кусок металла.
          Учитель физики демонстрирует  кристаллы,  увиденные   учащимися  в
      лупу,  на экране  с помощью документ – камеры  и  предлагает  учащимся
      сделать  вывод  о  том,  по  каким  же  признакам   можно   установить
      кристаллическую структуру твердого тела.
           Ученик:  Если   образец   со   свежей   поверхностью   излома   и
      крупнозернистой структурой рассмотреть через лупу,  то  можно  сделать
      вывод о его кристаллическом строении по  характерному  для  кристаллов
      признаку –  наличию  плоских  поверхностей  у  кристаллических  зерен.
      Поворачивая образец, можно наблюдать блеск  таких граней.
           Учитель  химии:  Некоторые  минералы  состоят  из  атомов  одного
      химического элемента (алмаз, золото, сера), но абсолютное  большинство
      минералов  –  химические  соединения  нескольких  элементов.  Обратите
      внимание  на  вещество,  которое  называется  плавиковым  шпатом   или
      флюоритом. Минерал этот имеет  формулу  CaF2  и  шпатом  его  называют
      потому,  что  он  относится   к   минералам,   способным   при   ударе
      раскалываться в определенных направлениях. Плавиковым его называют  от
      слова «плавить» за способность придавать легкоплавкость рудным  смесям
      при выплавке металлов (для получения легкоплавких шлаков).
           Учитель  физики:   Крупные  прозрачные  и  бесцветные   кристаллы
      флюорита (природные и  искусственные)  находят  широкое  применение  в
      оптике.  Эти  кристаллы   способны   пропускать   ультрафиолетовые   и
      инфракрасные лучи лучше, чем стекло  и вода.
          Кристаллические тела делятся на монокристаллы и поликристаллы. Для
      монокристаллов характерна анизотропия. В  зависимости  от  направления
      монокристаллы обладают разной упругостью и  разными  свойствами.  Ярко
      выраженной  анизотропией  механических  и  тепловых  свойств  обладает
      асбест. В его монокристаллах имеется всего одно направление повышенной
      прочности. Поэтому асбест легко расчленяется на нити.
           Учитель  химии:  Химическая   формула   асбеста   CaO·3MgO·4SiO2.
      Благодаря своей огнестойкости, малой  теплопроводности  и  волокнистой
      структуре, асбест является прекрасным теплоизоляционным материалом. Из
      асбестовых  нитей  изготавливают   несгораемые   веревочные   пожарные
      лестницы, несгораемые ткани, из которых шьют спецодежду для  работы  в
      горячих цехах.
           Этот  урок  можно  проводить  с  помощью  заранее  подготовленных
      учащихся 11  класса, которые   будут выступать в  роли  консультантов,
      демонстрировать  эксперименты,  давать  пояснения,  делать  выводы   и
      корректировать ответы учащихся 10 класса.
           Приемы установления  межпредметных  связей  химии  и  физики  для
      развития  познавательной  активности  учащихся   разнообразны.   Важно
      правильно определить время и  место  включения  тщательно  отобранного
      межпредметного  материала  в  содержание  урока   в   соответствии   с
      принципами дидактики.
           Роль учителя, создающего уроки  на  основе  межпредметных  связей
      химии и физики, велика. Ведь урок – уникальное явление в нашей  жизни.
      Все когда-то сидели за партами. Некоторые  уроки  прошли  чередой,  не
      оставив ярких воспоминаний, а другие остались в памяти и  повлияли  на
      восприятие окружающего мира и даже самого себя. Были среди них  важные
      для выбора профессии.
           Поэтому в  круговороте  обыденной  жизни  учитель  всегда  должен
      помнить о значимости своего урока.
                                 Литература.
   1.  Бурая  И.В.  Интеграция  знаний  и  умений  как  условие  творческого
      саморазвития личности//Химия в школе. – 2001. - № 10.
   2. Дендебер С.В.,  Ключникова  О.В.  Современные  технологии  в  процессе
      преподавания  химии:  Развивающее   обучение,   проблемное   обучение,
      проектное обучение, кооперация в обучении, компьютерные технологии.  –
      М.: 5 за знания, 2008.
   3.  Каменецкий  С.Е.  Теория  и  методика  обучения   физике   в   школе.
      М.:“Академия” 2000.
   4. Мельникова Е.Л. Проблемный урок, или как открывать знания с учениками:
      Пособие для учителя. – М.: АПК и ПРО, 2002.
   5. Найденов A.M. Новые образовательные стандарты  как  средство  развития
      учащихся//Физика в школе. – 2012. - № 5.
   6. Шаскольская М.Л. Очерки о свойствах кристаллов. – М.: Наука, 1978.