«Формирование у учащихся естественнонаучной грамотности
на уроках химии»
«Естественнонаучная грамотность – это способность учащихся использовать естественнонаучные знания для отбора в реальных жизненных ситуациях тех проблем, которые могут быть исследованы и решены с помощью научных методов, для получения выводов, основанных на наблюдениях и экспериментах, необходимых для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека, а также для принятия соответствующих решений».
Естественнонаучная грамотность включает в себя следующие компоненты:
- «общепредметные» (общеучебные) умения, навыки, формируемые в рамках естественнонаучных предметов.
- Естественнонаучные понятия и ситуации, в которых используются естественнонаучные знания.
Для определения уровня владения естественнонаучной грамотности учитываются следующие умения учащихся:
- выявлять вопросы, на которые может ответить естествознание;
- выявлять особенности естественнонаучного исследования;
- делать выводы на основе полученных данных;
- уметь описывать, объяснять и прогнозировать естественнонаучные явления;
- уметь интерпретировать научную аргументацию и выводы, с которыми они могут встретиться в средствах массовой информации;
- понимать методы научных исследований;
- выявлять вопросы и проблемы, которые могут быть решены с помощью научных методов.
я считаю, что учителю необходимо учить детей не только академическим знаниям, но и умениям выделять идеи и методы деятельности, перестраивать известные приемы и находить новые приемы учебной деятельности. Выводить следствия, используя обобщенные связи между объектами и обобщенные приемы. Уделять как можно больше внимания вопросам решения прикладных задач, как в стандартных, так и в нестандартных ситуациях, самостоятельной работе школьников по использованию обобщенных приемов, справочников и других источников.
Учащиеся в школе, особенно в старших классах, должны овладеть умениями исследовательской работы средствами химии, в которой он использует различные источники информации для самообразования.
Успешное выполнение большинства заданий по химии, на мой взгляд, связано с развитием такого общеучебного умения, как умение работать с текстом. Необходимо научить учеников умению внимательно прочитать некоторый связанный текст, выделить в приведенной в нем информации только те факты и данные, которые необходимы для получения ответа на поставленный вопрос.
Для развития естественнонаучной грамотности на уроках химии, считаю необходимым включать в содержание любой темы школьного курса химии задания на развитие общеучебных умений и навыков, так как они помогут мне достигнуть поставленной цели – научить ребят «учиться для жизни», то есть выходить за пределы учебных ситуаций.
Для успешного формирования функциональной грамотности на уроках химии учитель должен получить ответы на следующие вопросы:
Что понимается под функциональной грамотностью и ее отдельными составляющими? Как учитель может убедиться в том, что функциональная грамотность сформирована у ученика? Как переориентировать учебный процесс на эффективное овладение функциональной грамотностью?
Ответы на поставленные вопросы есть: чтобы оценить уровень функциональной грамотности своих учеников, учителю нужно дать ребятам нетипичные задания, в которых предлагается рассмотреть некоторые проблемы из реальной жизни. Решение этих задач, как правило, требует применения знаний в незнакомой ситуации, поиска новых решений или способов действий, т.е. требует творческой активности, но важно понимать, что без читательской грамотности ответить на такие вопросы невозможно. Наличие контекста задания является важным условием задания на формирование и оценку функциональной грамотности. Ведь функциональная грамотность и предполагает способность применить знания в реальной ситуации, а не в привычной учебной. Именно наличие контекста, в который помещена проблемная ситуация, дает ответ на вопрос, зачем может понадобиться то или иное знание. В PISA эти ситуации группируются по следующим контекстам:
- опасности и риски;
- связь науки и технологий.
Ситуации в рамках контекста классифицируют на личностные, местные и глобальные. Личностные ситуации на этапе формирования естественно-научной грамотности самый выигрышный вариант, так как ситуация, касающаяся самого ученика, его семьи, друзей вызывает большой интерес, целеполагание формируется быстрее, а значит и мотивация к решению проблемных ситуаций. За личностным анализом ситуации переход к местным и глобальным ситуациям получается плавным и более эффективным.
Для заданий по ЕНГ в PISA определяются уровни познавательных действий, которые должен выполнить ученик . Трудность любого задания – это сочетание его собственной интеллектуальной сложности (т.е. сложности требуемых мыслительных процедур) и объема знаний и умений, необходимых для его выполнения. Выделяются следующие познавательные уровни:
- Средний (Использовать и применять понятийное знание для описания или объяснение явлений, выбирать соответствующие процедуры, предполагающие два шага или более, интерпретировать или использовать простые наборы данных в виде таблиц или графиков.)
- Высокий (Анализировать сложную информацию или данные, обобщать или оценивать доказательства, обосновывать, формулировать выводы, учитывая разные источники)
Определение познавательного уровня, или степени трудности, задания в соответствии с этими критериями – порой само по себе нелегкая задача.
В рамках предмета химия предлагаю к рассмотрению несколько заданий по формированию и развитию компетенций:
Компетенция “Научное объяснение явлений”
Задания на выбор правильных утверждений представлены и в заданиях ОГЭ и ЕГЭ. Эти задания стали привычными для учителей и учеников, но с каждым годом формулировка исключает случайного попадания в правильные ответы, а требуют рассуждений на основе знаний.
Задание на выбор правильных утверждений
Например: Выберите все утверждения, которые характеризуют реакцию между серой и водородом:
- 1) Данная реакция является реакцией соединения
- 2) Реакция протекает самопроизвольно без участия катализатора
- 3) При увеличении давления скорость реакции возрастает
- 4) С увеличением концентрации сероводорода скорость реакции возрастает
- 5) Изменение температуры влияет на скорость реакции
Задания с открытым ответом предполагают изложение решения, размышлений ребенка. Наличие контекста про жесткость воды, в который помещена проблемная ситуация, дает ответ на вопрос, зачем может понадобиться то или иное естественнонаучное знание, а значит задание способствует сначала осознанию ценности естественно-научного знания и как следствие обоснование решения проблемной ситуации.
Например: жесткость воды – совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворенных солей щелочноземельных металлов, главным образом кальция и магния. Вода с большим содержанием таких солей называется жесткой, с малым содержанием – мягкой. Жёсткость воды бывает временной и постоянной. Временная (карбонатная) обусловлена присутствием в воде растворимых гидрокарбонатов кальция и магния. Называется она так потому, что их устраняют кипячением воды. Последствием временной жесткости является образование накипи в чайниках, трубах отопления и т.д.
Вопрос: какие процессы происходят при кипячении воды, каков химический состав накипи, приведите существующие уравнения химических реакций.
Ответ: Гидрокарбонаты кальция и магния растворимы в воде. При кипячении в воде они разлагаются с образованием нерастворимых карбонатов.
Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O
Что касается предмета «химия», выпускник должен уметь анализировать и объективно оценивать жизненные ситуации, связанные с веществами, обладать навыками безопасного обращения с ними, уметь анализировать и планировать экологически безопасное поведение в целях сохранения здоровья и окружающей среды. И иногда он даже не может правильно прочитать этикетку на продукте или бутылке. Научить учащихся грамотно обращаться с веществами, которые будут встречаться в повседневной жизни, является задачей школьного учителя химии. Для достижения результата в этом направлении наряду с практическими работами подходят как раз ситуационные задачи – это задачи, которые включают описание определенной ситуации (реальной или фантастической), обычно проблематичной. Формирование функциональной грамотности необходимо проводить в нескольких направлениях: ребята должны уметь объяснять явления с точки зрения научных знаний, понимать и объяснять научную информацию, анализировать правильно информацию и проводить учебное исследование. Составление подобных заданий может осуществляться по любой теме с опорой как на материалы учебника, так и на дополнительный материал, который можно подобрать из художественной, научно-популярной, научной литературы и т.п. Важно обращать внимание на задания с применением таблиц, графиков и диаграмм. В качестве примера были подобраны возможные задания в трех группах.
1.Многие диетологи советуют для очищения организма использовать в пищу картофель. Однако, терапевты после такой «очистки» тоже советуют питаться, в основном, картофелем. Разделите выбранные пункты, определив, на какие свойства картофеля опираются диетологи, а на какие терапевты. а) Запеченные клубни в мундире богаты калием, который борется с сердечнососудистыми заболеваниями б) Картофель относится к щелочным продуктам, которые восстанавливают микрофлору кишечника после алкогольного отравления, борются с изжогой в) В молодом сыром клубне много аскорбиновой кислоты. г) Польза картошки заключается в том, что в течение дня ее можно есть практически в любых количествах, не боясь набрать лишние килограммы д) Картофельный белок содержит все незаменимые аминокислоты, которые нужны для нормального функционирования организма
2. В начале XX столетия геологи зашифровывали на картах места открытия руд ценных металлов при помощи координат химических элементов в Периодической системе. Арабской цифрой указывали номер периода, а римской – номер группы. Кроме того, в записях были еще буквы русского алфавита – А или Б. На одной из старых карт нашли обозначения: 4VI Б, 4VIII Б2, 6I Б, 6II Б. Задание: расшифруйте записи геологов.
3.Прочитайте текст. Из предложенных утверждений исключите неверное, по вашему мнению, утверждение.
«В 1812 году французская армия начала кампанию, которая казалась многообещающей, однако суровая русская зима помешала планам захватчиков. На морозе, когда солдаты пытались застегнуть пуговицы на мундирах, они превращались в пыль. В результате многие получали переохлаждение, что увеличивало число жертв». Почему разрушались пуговицы?
А) Это превращение – явление аллотропии
Б) Дефект при изготовлении пуговиц
В) При низких температурах олово имеет свойства неметалла
Г) При низких температурах бета-олово превращается в альфа-олово
Д) На морозе все металлы становятся хрупкими.
Интерпретация научной информации
1. Большой популярностью среди туристов пользуются сталактитовые пещеры в горах Кавказа и Крыма, среди которых есть не пройденные до конца. Известняковые пещеры-лабиринты Крыма служили партизанам убежищем в период Великой отечественной войны. Реакция превращения карбоната в бикарбонат обратима, поэтому на потолке известняковой пещеры из капли воды, насыщенной гидрокарбонатом кальция, выделяется диоксид углерода, и прежде чем капля успеет упасть вниз, часть растворенного гидрокарбоната превращается в твердый карбонат. Так зарождаются свисающие вниз сосульки сталактитов. Из воды, капающей со сталактита, на полу пещеры тоже осаждается карбонат кальция, и с течением времени навстречу свисающей сосульке поднимается такой же столб снизу – сталагмит.
Задания: а. Установите соответствие между названием и формулой вещества.
б. Составьте схемы превращения веществ, о которых говорится в задаче
в. Определите тип каждой химической реакции.
2. Есть много людей, обожающих париться в бане. Однако в русской бане не исключена угроза отравления угарным газом. Признаки отравления угарным газом детально описаны: сначала сильное головокружение, необыкновенная бледность лица, у некоторых бывает рвота, потом глубокий обморок, а при продолжительном воздействии газа – летальный исход.
Задание 1.Чтобы избежать этой опасности, необходимо придерживаться следующих правил: расположите утверждения в правильном порядке:
1 Когда баня истоплена и достаточно уже прогрета, надо тщательно перемешать угли в топке.
2.Чтобы не осталось даже маленькой тлеющей головешки.
Если в топке имеются большие тлеющие головешки, их следует оттуда убрать и погасить в ведре.
3.Из поддувала печки нужно все выгрести, так как там могут находиться долго тлеющие угли.
Задание 2. Выведите формулу угарного газа, если известно, что он относится к оксидам, а массовая доля углерода в нём составляет 42,86%.
1. Ульяновская фирма «ООО» планирует организовать выпуск минеральной воды «Лучшая». Комиссия по сертификации производства отказала директору фирмы Иванову в рассмотрении заявки на сертификацию товара, увидев этикетки, заготовленные для наклейки на бутылки с прозрачной жидкостью. На них была указана информация о составе:
Минеральная вода содержит:
Что, по вашему мнению, указывает на нечестность вновь испеченного производителя?
А) Некоторые из указанных пар катионов и анионов не могут одновременно находиться в растворе.
Б) При таком ионном составе минеральная вода должна быть мутной.
В) Доказательство можно провести экспериментально в соответствии с таблицей растворимости солей.
Задания по естественнонаучной грамотности в предметной области «Химия» для 8-11 классов
Содержание предложенных заданий нацелено на проверку умений, характеризующих естественнонаучную грамотность, но при этом основываются на ситуациях, которые можно назвать жизненными, реальными и интересными для школьников.
1. Заполните таблицу примерами из перечисленного списка: пластмасса, ложка, железо, капля воды, древесина, стакан, железный гвоздь, вода, стекло, оконная рама.
2. Химическая реакция – это превращение одних веществ в другие.
Из представленных ниже рисунков выберите тот, на котором изображено протекание химической реакции.
Рис.1 Рис.2 Рис.3
а) Химическая реакция __________
б) Объясните свой выбор_______________________________________________________
в) Напишите один любой признак протекания этой химической реакции_______________
3. Найдите соответствие вещества его свойствам:
4. Мама Валя затеяла в квартире ремонт, в котором сын Миша и дочь Надя ей решили помочь. Они стали готовить штукатурный раствор, при этом Миша использовал свежегашеную известь, а Надя воспользовалась лежалой гашеной известью. Кто приготовил раствор правильно и почему?
5. Водные растворы уксусной кислоты часто используются в кулинарии и бытовой консервации. При неловких движениях брызги кислоты могут попасть на руки и вызвать ожог в виде пузырей и пятен грязно-бурого оттенка на коже.
Вопрос 1. Почему болит место попадания кислоты на кожные покровы?
Вопрос 2. Какое вещество, имеющееся на кухне, можно использовать при первой помощи, чтобы ослабить жжение и боль.
Вопрос 3. Составьте уравнение реакции.
6. В медицине для обработки ран и ссадин применяется 3%-й раствор пероксида водорода (H2O2). Рассчитайте массы пергидроля и воды, которые нужно взять для приготовления 100г такого раствора?
Использование интегративных заданий на уроках химии для развития функциональной грамотности школьников.
Образование – один из главных институтов социализации личности. Главная цель образования – формирование свободной, ответственной, гуманной личности, способной к дальнейшему саморазвитию. Целью обучения химии является целостное формирование системы химических знаний и естественнонаучного представления об окружающем мире, развитие функционально грамотной и творческой личности.
Термин «функциональная грамотность» был введен в 1957 году ЮНЕСКО, наряду с понятиями «грамотность» и «минимальная грамотность». Формирование функциональной грамотности – сложный, многосторонний, длительный процесс. Достичь нужных результатов можно лишь умело, грамотно сочетая в своей работе различные современные образовательные педагогические технологии. Функциональная грамотность (лат. – направление) – степень подготовленности человека к выполнению возложенных на него или добровольно взятых на себя функций.
Обучение учащихся процессу самостоятельной добычи, анализа, структурирования и эффективного использования информации для максимальной самореализации и полезного участия в жизни общества, выступает ведущим направлением процесса модернизации системы образования ряда государств Европы и Азии, в частности Республики Казахстан.
В этих условиях роль предметов, в частности химии, биологии, имеющих множество «пограничных» с другими дисциплинами областей исследования возрастает в старших классах школ и обеспечивает разработку эффективных путей и средств решения, жизненно важных для людей задач и проблем (защита окружающей среды, здравоохранение, агроэкология и другие). Ядром данного процесса выступает функциональная грамотность, так как под ней понимают «способность человека решать стандартные жизненные задачи в различных сферах жизни и деятельности на основе прикладных знаний.
Естественнонаучная грамотность – способность использовать естественнонаучные знания, выявлять проблемы и делать обоснованные выводы, необходимые для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека, а также для принятия соответствующих решений.
Функциональная грамотность как результат обучения формируется посредством каждого школьного предмета. Инструментарием развития функциональной грамотности школьников, а также проверки ее сформированности являются задания творческого характера и интегративные задания.
Интегративное задание – разновидность учебных задач, которые могут применяться на различных уроках. Их особенность заключается в синтезе знаний и умений из разных наук, разных учебных дисциплин, тем, проблем, в объединении их вокруг и ради решения одного вопроса, одной проблемы, ради познания одного объекта или предмета. Как правило, интегративные задания разрабатываются как межпредметные, межцикловые или связывающие теорию и личный опыт учащихся.
Так при изучении темы «Сера и ее соединения» в 9 классе можно учащимся предложить следующее задание.
- Раскройте двойственную биологическую роль серы в организме.
- Перечислите основные источники оксида серы(IV)как загрязнителя атмосферы и способы его улавливания.
1. Внесите в рисунок недостающие элементы.
Анализируя рисунок, ответьте на следующие вопросы:
А) Как отразится на биоценозе водоема воздействие кислотных дождей (образовавшихся с участием SO2), выпавших на почву?
В) Каким образом могут быть устранены изменения, происшедшие в водоеме под действием попавшего туда SO2
2. Вы директор предприятия, изображенного на рисунке. Экспертами-экологами обнаружены отклонения от нормы состава воды из близлежащего озера и установлена причина: большие выбросы SO2 вашим предприятием.
Что вы предпримете?
– Закроете предприятие
– Усовершенствуете очистные сооружения
– Займетесь очисткой воды в озере.
8 класс тема «Растворы»
Задача 1. В середине марта, т.е. за месяц до посева, начинают готовить семена огурцов. Их подвешивают для прогревания над батареей. Затем на 10 мин. помещают в раствор поваренной соли NaCl с массовой долей 0,05 или 5%. Для посева отбирают лишь потонувшие семена, всплывшие выбрасывают. Кстати, обработка раствором соли не только помогает отобрать полноценные семена, но и удаляет с их поверхности возбудителей заболеваний.
Задание: Приготовьте 80 г такого раствора.
Задача 2. В реанимацию попадают больные, потерявшие много крови. В этих случаях используют 0,85%-й раствор поваренной соли (ϸ= 1 г/мл), который называется физиологическим раствором.
Задание: Представьте, что вы медсестра реанимационного отделения и должны срочно приготовить 800 мл такого раствора. Как вы на месте медсестры приготовили бы такой раствор? (Ответ: Растворить 6,8 г соли в 793 мл воды.)
Задача 3. Фармацевту необходимо приготовить 5%-ный раствор иода, который используют для обработки ран. Какой объем раствора он может приготовить из 10 г кристаллического иода, если плотность раствора должна быть 0,950г/мл?
1.Какую формулу имеет кристаллический иод?
2.Что значит «приготовить раствор»?
3.Сделайте по условию задачи необходимые расчеты для приготовления раствора.
11 класс тема «Углеводы».
Задача 1.У дельфина слёзы сладкие, потому что в слезе дельфина содержатся сахара – галактоза и фруктоза. Углеводно-белковые, напоминающие белок куриного яйца, слёзы служат смазкой. Дельфины плачут, чтобы лучше видеть и быстрее плавать.
1.Установите молекулярную формулу фруктозы, которая придаёт дельфиньим слезам сладкий вкус, если массовые доли элементов в ней составляют: 40,0%(С), 6,6%(Н), 53,4%(О).
2. Сравните (в табличной форме) физические свойства глюкозы и фруктозы.
Задача 2. На гидролизном заводе за сутки из древесных опилок получено 50 т. 96% этилового спирта. Вычислите объем выделившегося углекислого газа в атмосферу. К чему может привести повышенное содержание углекислого газа в атмосфере?
Задача 1.Одной из причин долголетия японцев является широкое употребление в пищу морепродуктов. Содержащиеся в них жиры являются ненасыщенными. В их состав входит большое число незаменимых жирных кислот и жирорастворимых витаминов. Как незаменимые жирные кислоты, так и жирорастворимые витамины являются важнейшими составляющими рациона питания, необходимыми для поддержания здоровья человека и продления его жизни.
1.Установите относительную молекулярную массу незаменимой аминокислоты – триптофана С11Н12О2N2. (Ответ. 204.)
2.Приготовьте сообщение о незаменимых аминокислотах.
Интегративные задания способствуют формированию познавательных мотивов. Вникая в сущность задач, учащиеся еще раз убедятся, насколько тесна связь между знаниями по химии и повседневной жизнью человека, физиологической потребностью организма в тех или иных веществах. Помимо образовательных моментов учащиеся поймут, что знания свойств веществ важно для сохранения здоровья и, что трудно переоценить роль химических реакций в повседневной жизни человека. Интегративные задания способствуют развитию умений самостоятельно решать возникающие проблемы и научно объяснять происходящие явления.
Задания по естественно-научной грамотности (химия)
Задания по естественно-научной грамотности:
– применение естественнонаучных знаний для объяснения явлений
– интерпретировать научную информацию
– проводить учебное исследование
– задания на исключение неправильных утверждений
– задания на сопоставления
Непредсказуемое и таинственное появление болотных огней с давних пор вызывает суеверия и затрудняет научное исследование. Болотные огни еще в древние времена запугивали путников. Наблюдаются они и в наше время. Существуют поверья, что одни огни по неизвестной причине настроены к людям довольно агрессивно или несут дурные вести, а другие даже способны помочь в трудную минуту. Это редкое природное явление не выдумка.
Вопрос: Как можно объяснить данное природное явление? Выберите правильный ответ. Какие причины появления «блуждающих огней»: А) Это духи клада зажигают огоньки над спрятанным сокровищем, чтобы указать к нему дорогу. Однако такие сокровища прокляты нечистой силой и не приносят добра своему владельцу. Б) «Горит» фосфин, образующегося при гниении отмерших растительных и животных организмов.
В) Это души утопленников, детей и людей, погибших насильственной смертью, а теперь застрявших между мирами, чтобы заманивать живых людей в трясину или губить иным способом.
Определите какой из процессов является химическим, а какой физическим?
1.Растворение поваренной соли в воде
2.Испарение воды из лужи
3.Коррозия железной трубы
4. Нагревание миски на электрической плите
5. Горение дров в печи
Спички — относительно недавнее изобретение человечества, они пришли на смену огниву около двух веков назад, когда уже работали ткацкие станки, ходили поезда и пароходы.
Изобретателем первых фосфорных спичек оказался 19-летний француз Шарль Сориа. В 1831 году юный экспериментатор к смеси бертолетовой соли с серой для ослабления его взрывчатых свойств добавил белый фосфор. Эта идея оказалась удачной, поскольку лучинки смазанные полученным составом легко загорались при трении.
Температура воспламенения таких спичек сравнительно небольшая — 30 градусов. Такие спички легко воспламенялись, поэтому послужили возникновению пожаров, к тому же оказалось, что белый фосфор – очень ядовитые вещество.
Работники спичечных фабрик страдали серьёзными заболеваниями, вызванные парами фосфора. Рабочие, надышавшись парами белого фосфора, буквально за несколько месяцев превращались в инвалидов. Кроме этого, растворяя его в воде, получали сильнейший яд, которым легко можно было убить человека. На смену таким спичкам пришли безопасные, которые верно служат нам и сегодня.
Вопрос: Объясните, почему первые фосфорные спички были столь опасны, а современные нет. Выберите верные утверждения:
А) Белый фосфор светится в темноте
Б) Белый фосфор самовоспламенеятся
В) Белый фосфор ядовит
Г) Имеет чесночный запах
(умение – интерпретировать научную информацию)
Фосфор – простое вещество. Фосфор может существовать в нескольких аллотропных модификациях: белый фосфор, красный, черный и металлический фосфор.
Белый фосфор представляет собой твердое воскообразное, ядовитое и самовоспламеняющееся на воздухе вещество. Способен самовоспламеняться, соединяясь с кислородом воздуха, выделяя густой и едкий белый дым, вызывает ожоги и отравление организма.
Красный фосфор представляет собой темно-малиновый порошок. Не растворяется ни в воде , ни в сероуглероде. На воздухе окисляется медленно и не самовоспламеняется. Не ядовит и не светится в темноте.
Черный фосфор похож на графит, нерастворим в воде, обладает полупроводниковыми свойствами.
Почему белый фосфор следует хранить под водой? Выберите верные утверждения
А) Имеет чесночный запах.
В) Не растворяется в воде.
С) Воспламеняется при обычной температуре.
(умение – умение интерпретировать научную информацию)
Проанализируйте табличные данные:
Содержание химических элементов в клетке
Распространённость химических элементов в неживой природе
Ответьте на вопросы.
(умение – проводить учебное исследование)
Химики имеют методы анализа, с помощью которых они могут определить, из чего состоят растения. Оказалось, что на втором месте после воды в составе растений содержится больше всего углерода.
Подумайте, откуда попадает углерод в растение? Выберите один из предложенных вариантов. Аргументируйте ответ
А) Из почвы.
Б) Из воды.
В) Из воздуха.
Г) Из солнечного света.
Присутствие углевода крахмала можно определить с помощью раствора йода. Йод окрашивает крахмал в синий цвет.
В составе некоторых продуктов питания присутствует крахмал. Подумайте, как определить наличие крахмала в предложенных продуктах.
Проведите исследование. Заполните таблицу. Напишите выводы.
Общий вывод (в каких исследуемых продуктах обнаружен крахмал?)
– задания на исключение неправильных утверждений.
Найдите в тексте ошибки. Исправьте их.
Щелочные металлы находятся в группе, побочной подгруппе. На внешнем энергетическом уровне атомы этих элементов содержат от 1-3 электронов.
По внешнему виду щелочные металлы – легкие, серебристо-белые металлы, но, правда, тяжело режутся ножом.
Эти металлы очень бурно взаимодействуют с водой, с образованием щелочи и газа кислорода.
Щелочные металлы встречаются в природе в свободном виде.
Щелочноземельные металлы находятся в группе, главной подгруппе. На внешнем энергетическом уровне атомы этих элементов содержат от 1-2 электронов.
Во всех соединениях щелочноземельные металлы проявляют степень окисления +1 ил +2.
По внешнему виду эти металлы – легкие, серебристо-белые.
Эти металлы взаимодействуют с водой, с образованием щелочи и газа кислорода.
Щелочноземельные металлы встречаются в природе в свободном виде.
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами их взаимодействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
А) FeS + H2SO4(разбБ) FeS + H2SO4(концВ) FeO + H2SO4(разб.) Г) Fe + H2SO4(конц., гор.)
ПродуктыреакцииO 2) FeO 3) FeSO4 + HS 4) FeSO4 + HO 5) FeSO4 + H
Установите соответствие между реагирующими веществами и продуктами их взаимодействия: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Продуктыреакции: 1) Cu(NOO 2) Cu(NOO 3) Cu + NO 4) CuO + NO + NO + H
Установите соответствие между названием вещества и продуктом, который преимущественно образуется при взаимодействии этого вещества с избытком бромоводорода: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
А) пропилен Б) циклопропан В) бутен-2 Г) бутин-1
Продукт реакции: 1) 2-бромпропан 2) 1-бромпропан 3) 1,2-дибромпропан 4) 2-бромбутан 5) 2,2-дибромбутан 6) 1,1-дибромбутан
Азот – незаменимый биогенный элемент, поскольку входит в состав белков и нуклеиновых кислот. Атмосфера – неисчерпаемый резервуар
азота, однако основная часть живых организмов не может непосредственно использовать этот азот: он должен быть предварительно связан в виде химических соединений.
Существуют азотфиксирующие бактерии, способные фиксировать азот воздуха и превращать его в доступную для растений форму. С помощью таких бактерий при хорошем урожае клевер может накапливать за сезон 150-160 кг/га азота.
Какой объем воздуха в м3 содержит такую массу азота? Какую массу 10 % раствора аммиачной воды (используемой в качестве удобрений) может заменить 1 га клевера, накопивший за сезон 100 кг/га азота?
Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/521262-zadanija-po-estestvenno-nauchnoj-gramotnosti-
«Свидетельство участника экспертной комиссии»
Статья “Формирование естественнонаучной грамотности на уроках химии”
Учитель химии, биологии, ОБЖ
Важнейшим требованием к уровню подготовки выпускников школы является способность использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни. В дальнейшем подобные навыки будут способствовать активному участию выпускника школы в жизни общества, помогут ему приобретать новые знания. Поэтому формирование естественнонаучной грамотности является одной из актуальных задач школьного образования. В работе я привожу примеры заданий, которые требуют от учащихся продемонстрировать компетенции в определенном контексте.
« Формирование естественнонаучной грамотности в рамках предмета «химия »
учитель химии МБОУ СОШ №60 г Воронежа Трубникова Екатерина Владимировна
С первого сентября 2022 года в школах России вводят новые ФГОС. Какие же изменения и новшества произойдут в преподавании предметов естественнонаучного цикла? Во ФГОС третьего поколения по-новому сформулированы предметные результаты, требования к образовательным результатам разбили по годам обучения, расширили содержание воспитательной деятельности, ввели понятие « функциональная грамотность» Важнейшим требованием к уровню подготовки выпускников школы является способность использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни. В дальнейшем подобные навыки будут способствовать активному участию выпускника школы в жизни общества, помогут ему приобретать новые знания. Поэтому формирование естественнонаучной грамотности является одной из актуальных задач школьного образованияПо результатам исследования PISA в 2015 году был создан проект систематического мониторинга формирования ЕНГ, как одного из важнейших видов функциональной грамотности.
В исследованиях PISA «грамотность» подразумевает набор определенных компетентностей. Компетентность – способность применять полученные в школе знания и умения в реальных жизненных ситуациях.
Естественнонаучная грамотность – способность:
- использовать естественнонаучные знания,
- делать обоснованные выводы.
Инструментарий PISA: не типичные учебные задачи, характерные для российской школы. Задания формата близки к реальным проблемным ситуациям, связанны с разнообразными аспектами окружающей жизни и требующие для своего решения не только знания основных учебных предметов, но и сформированности обще учебных, а также интеллектуальных умений. Задания имеют межпредметную основу.
Проблемы, выявленные у российских учащихся по результатам исследования PISA, это способность:
- осуществлять поиск информации по ключевым словам;
- анализировать процессы проведения исследований;
- составлять прогнозы на основе имеющихся данных;
- выявлять и интерпретировать научные факты и данные исследований;
- интерпретировать графическую информацию;
- проводить оценочные расчеты и прикидки.
Методический инструментарий, формирующий ЕНГ должен содержать компетентностные задания, экспериментальные работы исследовательского типа, анализ первичных научных данных и др.
Задания, формирующие ЕНГ, должны содержать:
- материал из разных предметных областей;
- мотивацию обучающихся на определение способа действий, постановки и решения проблемы;
- требования по привлечению дополнительной информации или наоборот «лишние данные»;
- должны быть комплексными и структурированными.
Формирование функциональной грамотности согласуются с требованиями к образовательным результатам ФГОС.
Естественнонаучная грамотность включает три основных компетенции, которые можно формировать или оценивать с помощью специальных учебных заданий.
группа заданий «НАУЧНОЕ ОБЪЯСНЕНИЕ ЯВЛЕНИЙ»
№1. В 50-е годы двадцатого века, когда еще не появились стиральные порошки на основе синтетических моющих средств, многие женщины кипятили белое белье в растворе силикатного клея, поэтому не спешите выбрасывать пузырьки с засохшим силикатным клеем, его можно размочить и использовать для стирки и кипячения сильно загрязненного белого белья. Как можно с научной точки зрения, объяснить моющие свойства силикатного клея?
Предполагаемый ответ: Силикатный клей представляет собой соль силикат натрия, эта соль содержит катион сильного основания и анион слабой кислоты, поэтому она подвергается гидролизу по аниону. Раствор будет иметь щелочную среду. Образующаяся в результате гидролиза щелочь эмульгирует и частично омыляет жиры. Действие силикатного клея аналогично действию соды и мыла.
№2. При разливе нефти в воде она поднимается на поверхность водоема и растекается по ней тонкой, плотной масляной пленкой. Нефтяное пятно может увеличиваться в размерах и передвигаться. Последствия для экологии могут быть катастрофичными, поэтому при разливе нефти по воде ее необходимо как можно скорее собрать. Самыми безопасными для экологии являются механические способы сбора. Для локализации разлива используются боновые заграждения (рис 1) Боны размещаются по периметру нефтяного пятна на поверхности воды и удерживаются на плаву с помощью якорей (рис.2)
Сбор нефти осуществляется насосами, которые снабжаются специальными насадками, позволяющими собирать нефть с поверхности воды, и гибкими плавучими рукавами для ее отвода
№3. Пятно от смолы или садового вара с одежды иногда удается вывести очень простым способом: надо прогладить вещь горячим утюгом, положив с обеих сторон запятнанного участка плотную ткань или фильтровальную бумагу, которую надо постоянно менять. Какие процессы при этом происходят. К каким явлениям они относятся – физическим или химическим .
Предполагаемый ответ: При нагревании сначала происходит плавление смолы или вара, а затем их адсорбция фильтровальной бумагой. Она эти процесса относятся к физическим явлениям
группа заданий «ИНТЕРПРЕТАЦИЯ ДАННЫХ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАУЧНЫХ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫВОДОВ»
№1. Олифы получают из растительных масел путем их частичной полимеризации. Поскольку все растительные масла содержат триглицериды непредельных карбоновых кислот:
теоретически олифу можно получать из любого масла. Однако, чаще всего для этой цели применяют льняное и конопляное масла, так как именно из них получаются самые лучшие олифы. Объясните это на основе, предложенной в таблице информации о составе различных растительных масел.
Таблица. Состав различных растительных масел
Предполагаемый ответ: В льняном и конопляном масле содержится большее , по сравнение с предложенными маслами, линоленовой кислоты, которая имеет в молекулах три двойные связи. После частичной полимеризации в процессе получения олиф в их молекулах сохраняется достаточно много двойных связей. Поэтому олифы на основе именно этих масел образуют особенно прочные пленки
№2. Прочитайте отрывок из произведения А. Конан Дойля «Собака Баскервилей»
— Фосфор, — сказал я».
Автор допустил существенные химические ошибки. Назовите их.
Предполагаемый ответ А. Конан-Дойл в своем произведении не учел химических свойств фосфора. Если фосфор светится в темноте, следовательно, это белый фосфор, т.к. красный фосфор не светится вообще. Белый фосфор светится зеленоватым, а не голубоватым пламенем. Белый фосфор имеет неприятный запах. Далее, белый фосфор очень ядовит, и использовать его столь необычным способом несколько раз, нельзя. Лизнув белый фосфор, собака бы сразу умерла: смертельная доза белого фосфора – 1 миллиграмм на 1 килограмм живого веса. Кроме того, белый фосфор на воздухе легко окисляется, при этом образуется оксид фосфора (). Как только процесс окисления закончится, собака перестанет светиться. Оксид фосфора () является гигроскопичным веществом, значит, интенсивно притягивает воду. В отрывке говорится о сильном тумане, следовательно, образовавшийся оксид фосфора () должен превратиться в фосфорную кислоту. Трудно представить себе, что собака, обмазанная ядовитым веществом и кислотой, может быть жива. Белый фосфор ядовит, вызывает тяжелые химические ожоги кожи и способен самовоспламеняться. Вряд ли собака могла длительное время без тяжелых последствий для здоровья и без риска для жизни переносить контакт с этим опасным веществом.
№3. Оцените с научной точки зрения, являются ли данные высказывания истинными или ложными. Аргументируйте свой ответ.
- Электролиты – это вещества, которые проводят электрический ток.
- У веществ с ковалентной полярной связью характер связи меняется
- Разрушение кристаллической решетки вещества в растворе происходит под действием диполей воды
- В водном растворе электролит существует исключительно в виде гидратированных ионов
1) Неверно. Электролиты проводят электрический ток только в расплавах или растворах. Сами они ток проводить не будут.
2) Верно. У веществ с КПС под действием диполей воды происходит ионизация, связь становится ионной
3) Верно. Между полярными молекулами воды (диполями) и ионами электролита возникают силы притяжения, в результате которого связь между ионами в кристаллах ослабевает, гидратированные ионы переходят в раствор.
4). Неверно. В растворах происходит и обратный диссоциации процесс- ассоциация. Поэтому наряду с ионами есть и молекулы. Сильные электролиты существуют преимущественно в виде ионов, а слабые – в виде молекул
группа заданий «ПОНИМАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ»
№1.Две хозяйки готовились к стирке. Первая подогрела воду до 600 С и замочила в ней белье Вторая нагрела воду до кипения, прокипятила ее в течение 5 минут, а затем охладила до 600 С и только после этого начала стирку. У кого белье отстиралось лучше? С помощью какого простого опыта это можно доказать и как объяснить.
Предполагаемый ответ: Мыло и другие моющие средства намного эффективнее действуют в мягкой воде. Жесткость воды обусловлена присутствием в ней гидрокарбонатов кальция и магния, которые при кипячении выпадают в осадок в виде карбонатов. При нагреве воды до 60 0 С эти процессы не происходят, поэтому вода остается жесткой. Так что белье отстирается лучше у той хозяйки, которая прокипятила воду. Это легко доказать с помощью опыта: можно взять подогретую до 600 С воду и воду той же температуры, но прокипяченную. Опустить туда по кусочку мыла. В прокипяченной воде мыло растворится почти без осадка, а в сырой будет осадок в виде бело-серых хлопьев. Это произойдет потому, что мыло вступит в реакцию с солями кальция и магния , которые присутствуют в воде. Следует помнить, что кипячение устраняет только временную (карбонатную) жесткость, а постоянную нет. Постоянную жесткость, которая обусловлена наличием сульфатов и хлоридов кальция и магния, можно устранить, например, добавлением соды, тогда все ионы магния и кальция уйдут в карбонатный осадок и вода станет мягкой.
№2. Для нерастворимых оснований характерны два общих свойства: они растворяются в растворах сильных кислот и разлагаются при нагревании (в отличие от щелочей) на соответствующий оксид и воду. Подтвердить существование этих свойств можно с помощью лабораторных опытов. Последовательность опытов представлена на рисунке.
Рассмотрите рисунок и постарайтесь описать порядок действий при выполнении лабораторного эксперимента. Выполните опыты: получение гидроксида меди (II) С(ОН)2, разложение его при нагревании и взаимодействие С(ОН)2 с раствором 24.Составьте уравнения проведённых реакций и укажите признаки реакций
По результатам своих исследований сделайте вывод о свойствах нерастворимых оснований.
1.Презентация Н.В. Звонаревой « Формирование ЕНГ средствами предмета «Химия»
2 Статья Е. Симоновой «Формирование естественнонаучной грамотности на уроках химии»на прортале «Знанио», ссылка https://znanio.ru/media/formirovanie_estestvennonauchnoj_gramotnosti_na_urokah_himii-5247
3 Открытый банк заданий по формированию ЕНГ
4. Г.В. Пичугина Ситуационные задания по химии 8-11 классы.- М. : ВАКО, 2014
Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/482638-statja-formirovanie-estestvennonauchnoj-gramo