Школа № 3 города Рязани/Интегрированные уроки математики и химии
Барнаковский Николай Александрович - ссылка на регистрационную страницу
“Рано или поздно всякая правильная математическая идея находит применение в том или ином деле”
А.Н. Крылов
Основной задачей образования на современном этапе является формирование конкурентоспособной личности, подготовка выпускника школы такого уровня, чтобы, попадая в проблемную ситуацию, он мог найти несколько способов ее решения, выбрать рациональный способ, обосновать свое решение. Введение компетентностного подхода в российское образование сменило целевые ориентиры: от знающего ученика к умелому, от обученного - к умеющему учиться. Компетентностный подход в образовании, новые образовательные стандарты направлены на формирование и воспитание современно образованных, нравственных, предприимчивых людей, способных овладеть новыми технологиями, адаптироваться к изменяющимся условиям труда. Что необходимо нашим школьникам для успеха? • Способность творчески мыслить
• Уметь работать в команде и обладать навыками общения
• Определять приоритеты, планировать конкретные результаты, нести ответственность за них
• Эффективно использовать знания реальной жизни
• Компьютерная грамотность
Одна из форм активного обучения – интегрированные уроки. На этих уроках возможно расширить представления школьников по изучаемой теме, показать связи, например, математики с разными областями человеческих знаний. Н.К. Крупская говорила: «Когда ребята поймут связь математики с другими отраслями знаний, математика оживет, будет увлекать, из трудного предмета превратится в отрасль знаний». К подготовке к проведению интегрированных уроков необходимо подходить внимательно, продуманно и осторожно, чтобы не превратить их в модную игрушку. Необходимо учитывать два правила:
1) количество таких уроков по каждому предмету должно быть достаточным для обеспечения понимания материального единства мира;
2) материал, используемый на уроках по различным учебным предметам, должен быть органически связан между собой.
Основой любого интегрированного урока является совместная деятельность, сотворчество учителей различных учебных дисциплин и учащихся. Интегрированные уроки развивают потенциал учащихся, побуждают к активному познанию окружающей действительности, к развитию логики, мышления, коммуникативных способностей. Интеграция предметов помогает формированию и развитию у учащихся информационных компетенций, т.к. при подготовке к интегрированным урокам и в ходе их проведения ученики работают с различными источниками информации, самостоятельно ищут, систематизируют, анализируют и отбирают необходимую информацию, преобразовывают, сохраняют и передают её, владеют науками использования информационных устройств, применяют для учебных задач информационные и телекоммуникационные технологии.
Форма проведения интегрированных уроков нестандартна, интересна. Использование различных видов работ в течение урока поддерживает внимание ученика на высоком уровне, что позволяет говорить о достаточной эффективности уроков. Интегрированные уроки раскрывают значительные педагогические возможности. Как правило, есть ведущий учитель, который закладывает основу данного урока. Другие учителя расширяют, уточняют и углубляют этот материал с точки зрения своего предмета. Важным моментом являются определение роли каждого учителя в уроке. Учащиеся должны чувствовать значимость и необходимость материала, сообщаемого каждым учителем, в равной мере, чтобы не один учитель не проигрывал перед другими в глазах учащихся.
Задействованы здоровьесберегающие технологии, потому что такие уроки снимают утомляемость, перенапряжение учащихся за счёт переключения на разнообразные виды деятельности, резко повышают познавательный интерес, служат развитию у школьников воображения, внимания, мышления, речи, памяти.
Использование презентации для демонстрации нужного материала экономит время и дает положительный эффект. За счет усиления межпредметных связей высвобождаются учебные часы, которые можно использовать для углубленного изучения предмета.
Наша школа является одной из первых по проведению интегрированных уроков. На протяжении более 30 лет проведены уроки различных типов: уроки изучения нового материала, обзорные уроки, уроки закрепления изученного, уроки проверки знаний, кроки-портреты, дискуссии, ролевая игра, уроки-семинары, лекции и др.
Пример интегрированного урока в 8 классе, проведенного учителем химии Барнаковским Н.А. и учителем математики Варбузовой А.Л. «Решение задач по теме «Оксиды»».
…ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать эти знания на деле. Аристотель
План урока
1. Распространение оксидов в природе и их практическое применение.
2. Решение задач с помощью пропорций.
К уроку подготовлена презентация, которая позволила обобщить изученный материал по теме «Оксиды» и повторить тему «Пропорции», знания которых использовались при решении задач с химическим содержанием.
Первое место среди всех оксидов в природе занимает вода - H2O. Ею покрыты 2/3 поверхности нашей планеты . В воде зародилась жизнь, вода- это сама жизнь.
В природе
Один из распространенных оксидов – диоксид углерода CO2 – содержится в составе вулканических газов.
Cухой лед – тоже CO2
Сухой лед в отличие от водяного льда плотный. Он тонет в воде, резко охлаждая ее.
Горящий бензин можно быстро потушить, бросив в пламя несколько кусочков сухого льда.
Главное применение сухого льда — хранение и перевозка продуктов: рыбы, мяса, мороженого.
Ценность сухого льда заключается не только в его охлаждающем действии но и в том, что продукты в углекислом газе не плесневеют, не гниют.
Оксид углерода (II) CO
Оксид углерода (II)применяется для обработки мяса животных и рыбы, придает им ярко красный цвет и вид свежести, не изменяя вкусовых качеств Является хорошим восстановителем в металлургическом производстве. Образуется при неполном сгорании кокса в доменной печи. Металлические руды Многие руды металлов являются оксидами. Например: магнитный(Fe3O4), красный и бурый (Fe2O3) железняки, бокситы и корунд (Al2O3). ОКСИД ХРОМА Cr2O3 Оксид хрома(III) – Cr2O3 – кристаллы зеленого цвета, нерастворимые в воде.
Cr2O3 используют как пигмент при изготовлении декоративного зеленого стекла и керамики.
Паста ГОИ (“Государственный оптический институт”) на основе Cr2O3 применяется для шлифовки и полировки оптических изделий, в ювелирном деле.
Оксид кремния (IV) SiO2
Плиний считал, что горный хрусталь «рождается из небесной влаги и чистейшего снега». Однако состав его иной: оксид кремния (IV) SiO2. Кварц, кремень, горный хрусталь, аметист, яшма, опал — все это оксид кремния (IV). Оксид кремния (IV) SiO2
Диоксид кремния применяют в производстве стекла, керамики, абразивов, бетонных изделий, для получения кремния, как наполнитель в производстве резин, при производстве кремнеземистых огнеупоров, в хроматографии и др.
Оксид бериллия BeO
Оксид бериллия является наиболее теплопроводным из всех оксидов и служит высокотеплопроводным высокотемпературным изолятором, и огнеупорным материалом(тигли), а кроме того наряду с металлическим бериллием служит в атомной технике как более эффективный замедлитель и отражатель нейтронов чем чистый бериллий, кроме того оксид бериллия в смеси с окисью урана применяется в качестве очень эффективного ядерного топлива. Белила
Оксид цинка ZnO – вещество белого цвета, используется для приготовления белой масляной краски (цинковые белила).
Цинковыми белилами можно красить любые поверхности, в том числе и те, которые подвергаются воздействию атмосферных осадков.
Фармацевты делают из оксида цинка вяжущий и подсушивающий порошок для наружного применения.
Такими же ценными свойствами обладает оксид титана (IV) – TiO2. Он тоже имеет красивый белый цвет и применяется для изготовления титановых белил.
Оксид кальция СаO
Оксид кальция – основный оксид.
Оксид кальция при взаимодействии с водой образует гашёную известь, которая широко используется в строительстве, при производстве сахара.
Превращение негашёной извести в гашёную.
Гашеная известь используется для очистки питьевых и сточных вод, а также в металлургии и строительной промышленности. Известь гасится посредством добавления воды к негашеной извести. Оксид кальция соединяется с водой и превращается в гидроксид кальция (Ca(OH)2), т.е. в гашеную известь в виде сухого светлого порошка. Известь гашёная используется для приготовления известковых и известковоцементных растворов, применяемых для наземной кладки и штукатурки, а также для изготовления известковых красящих составов. Обжиг известняка и других продуктов для получения извести производится в известковообжиговых печах (шахтных или вращающихся). Прочность известково-песчаного раствора с известью негашеной 5-50 кг/см.кв.
Задача №1.
Вычислите массу негашёной извести, которая потребуется для приготовления 111 г гашёной извести.
X 111г
CaO + H2O Ca(OH)2
Mr=56 Mr=74
Найдя относительную массу молекул CaO и Ca(OH)2, выяснив зависимость между данными величинами, учащиеся решали химическую задачу математическим методом – с помощью пропорций.
CaO + H2O --------- Ca(OH)2
Mr=56 Mr=74
X г – 111г X : 56 = 111 : 74; X = 84
56г – 74г
Потребуется 84 г негашеной извести для получения 111 г гашеной извести. Пропорция – равенство двух отношений, т. е. равенство вида a : b = c : d, читается как: «a относится к b так же, как c относится к d». a и d называют крайними, а b и c средними членами пропорции.
Свойства пропорций
Основное свойство пропорции. Если a:b=c:d , то ad=bc
Перестановка средних и крайних членов. Если b:a=d:c , то
a:c=b:d (перестановка средних членов пропорции),
d:b=c:a (перестановка крайних членов пропорции).
Нахождение неизвестного члена пропорции
1) Чтобы найти неизвестный крайний член пропорции надо произведение средних членов разделить на известный крайний член.
х:5=4:10
x=5*4:10
2) Чтобы найти неизвестный средний член пропорции надо произведение крайних членов пропорции разделить на известный средний член.
1:x=4:12
X=1*12:4
Слово «пропорция» происходит от латинского - «proportio», означающего соразмерность, или определённое соотношение частей между собой. С пропорцией связывались мысли о порядке и красоте в природе, о созвучных аккордов в музыке и гармонии во вселенной. Теория о пропорциях подробно изложена в V книге «Начал» Евклида.
Евклид выводит следующие производные пропорции b:a=d:c; (a+b):b=(c+d):d;
a:(a-b)=c:(c-d).
a:c=b:d; (a-b):b=(c-d):d;
Евклид доказывает основное свойство пропорции: произведение крайних членов равно произведению средних членов.
Пропорции применяются не только в математике, но и в архитектуре, искусстве. Пропорциональность в архитектуре и искусстве означают соблюдение определённых соотношений между размерами разных частей здания, фигуры, скульптуры или другого произведения. Пропорциональность является условием правильного наглядного и красивого построения или изображения.
Роль пропорций в искусстве
Пропорция в искусстве определяет соотношение отдельных элементов и всего художественного произведения в целом. Роль пропорций в архитектуре
В архитектуре пропорции являются важным и надежным средством для достижения равновесия между целым и его частями. Нет идеальной красоты без некоторой странности пропорций.
Задача №2.
Вычислить массу гашёной извести, если известно, что в реакцию с водой вступило 40г. технического оксида кальция, содержащего 5% нерастворимых примесей.
CaO+ H2O ------- Ca(OH)2
Ar = 56 Mr = 74
«Математику уже затем надо учить, что она ум в порядок приводит». М.В.Ломоносов
Задача №3
При нагревании оксида свинца(IV) происходит его разложение на сурик и кислород. Вычислите массу сурика, если в реакцию вступило 119,5г. оксида свинца(IV)
3PbO2+ H2O ------- Pb3O4 + O2
Mr = 239 Mr = 685
Файл:Svinec.jpgФайл:Suric1.jpg
«Математику, - писал учёный, - почитаю за высшую степень человеческого познания».
Эти слова актуальны и в наше время, когда методы математики получили большое распространение, как в естественных науках, так и гуманитарных.
«Стремящийся к ближайшему изучении химии должен быть сведущ и в математике.»
М.В.Ломоносов
