ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ В РАМКАХ ПРЕДПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ
учебно-методический материал

ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ В РАМКАХ ПРЕДПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ

Федулова Юлия Евгеньевна, учитель химии                                                                                                               ГБОУ «СШ № 62  Г.О. МАКЕЕВКА»

Эффективность экологического образования в школе может быть обеспечена за счет включения в процессы обучения таких форм и методов, которые ставят школьников среднего и старшего звена в положение исследователей и первооткрывателей.

   В каждом школьном предмете рассматриваются те вопросы экологии и охраны природы, которые связаны со спецификой его содержания. С охраной отдельных природных ресурсов школьники знакомятся при изучении разных учебных дисциплин: в ботанике - с охраной растений; в зоологии - с охраной животных; в географии - с охраной недр, природных ресурсов; в химии - с охраной воздуха, вод, биогеохимическим круговоротом веществ и т.д. С этой целью целесообразно использовать элементы самостоятельного поиска знаний, проблемного изучения вопросов взаимодействия человека и природы, наблюдения за природными процессами и хозяйственной деятельностью, чтение научно-популярной литературы, создание творческих работ учащимися, которые станут отражением результатов познавательной активности.

   Формирование и развитие экологического мышления при изучении химии требует особых умений: связывать между собой и обобщать предметные знания, видеть объект в единстве его многообразных свойств и отношений, оценивать частное с позиции общего. Такой подход при обучении обеспечивает формирование научного мировоззрения школьника, позволяет сделать теоретический материал более аргументированным, обеспечивает творческий уровень усвоения экологических знаний, развитие экологического мышления. В поисках ответа на вопрос задачи ученик непосредственно становится причастным к проблемам защиты природы, получает реальную возможность использовать полученные знания на практике.

Задачи можно использовать на всех этапах урока: при проверке домашнего задания, при изучении нового материала, для закрепления и обобщения знаний, а также во внеклассной работе:

1. Одним из способов очистки питьевой воды является обеззараживание ее хлором (0,002 мг хлора на 1л воды). В результате хлорирования большее количество микроорганизмов в такой воде погибает. Поясните суть этого процесса. Определите массу хлора, используемого для хлорирования 500л воды.

2. Каждый час в северном полушарии нашей планеты выпадает 2000 тонн  «кислотных дождей». Назовите вещества, которые способствуют такому явлению. Укажите их влияние на живые организмы, технику, произведения искусства из мрамора, сооружения из металлов и бетона.

    Как учебный предмет, химия дает нам много возможностей для развивающего обучения.  Решение проблемных ситуаций способствует развитию навыков исследовательской деятельности, приобретению учащимися навыков самостоятельного поиска ответов на поставленные вопросы, самостоятельное решение проблемных ситуаций, умений анализировать факты, обобщать и делать логические выводы.  

Проблемный вопрос, проблемная ситуация:

1. Как сделать производство пластмасс экологически безопасным?

2. Возможно ли безотходное производство чугуна?

3. Почему запасы атмосферного кислорода остаются на постоянном уровне (21% по объёму), не смотря на огромный расход этого вещества в различных процессах (дыхание, горение)?

4. Получение экологически чистого топлива (этанола) из полиэтилена: миф или реальность?

5. Использование минеральных удобрений – удар по экологии?

6. Продукты неполного сгорания, попавшие в атмосферу, вступают в химические реакции с водяными парами воздуха и в виде микроскопических капелек растворов кислот переносятся на сотни и тысячи километров. На поверхность Земли выпадают так называемые кислотные дожди. Обычная дождевая вода должна иметь рН - 5,6 - 5,7. Но уже десятки лет из причин загрязнения атмосферы над Северной Америкой и Европой выпадают дожди с содержанием кислоты в десятки, сотни и даже в тысячи раз больше. Объясните это явление.  

   В качестве методов формирования коммуникативных умений можно выделить групповое выполнение лабораторных исследований, проектов, решение проблем. Но превратить групповую работу в реальную технологию очень трудно. Поэтому можно использовать такой дидактический прием, как умение задавать вопросы докладчику на семинарах, учителю на уроке, однокласснику, рассказывающему о своей проектной или исследовательской работе. Сформулировать точный, продуктивный вопрос — значит увидеть проблемные места в предлагаемой информации, найти нужные слова, выбрать корректную и тактичную форму.

Например, при изучении темы «Основные химические производства» можно провести познавательную ролевую игру «Синтез аммиака».

   Предприятию получено разработать технологию синтеза аммиака из очищенной азото-водородной смеси. Главный инженер проекта набирает для работы сотрудников: химик-теоретик, заведующий заводской лабораторией, аналитик, технолог, экономист, специалист по технике безопасности и другие. Для определения ролевой должности группе предлагается тестовой задание, содержащее вопросы, по ответам на которые можно судить о склонности играющего.

Перечислите условия, влияющие на увеличение выхода аммиака (теоретик).

Почему для синтеза берется азото-водородная смесь в соотношении: азот относится к водороду как 1:3? (математик, теоретик).

Какие примеси отравляют катализатор и как очистить исходную газовую смесь? (технолог).

Почему нельзя пользоваться высокими давлениями? (технолог, экономист, техника безопасности).

В трех сосудах содержится отдельно водород, азот и аммиак. Как узнать, в каком сосуде какой газ? (аналитик, начальник заводской лаборатории).

Каковы могут быть последствия попадания аммиака в атмосферу? (техника безопасности, охрана природы).

Что следует делать, если человек, вдохнув аммиак, потерял сознание? (техника безопасности, врач).

Главный инженер создает технический совет и формулирует программу предстоящей работы. Начальники отделов пишут должностные характеристики и раздают конкретные задания отделам и сотрудникам. Теоретики собирают данные о влиянии температуры и давления на равновесие и скорость реакции. Аналитики думают об анализе входящих в реактор и выходящих газовых смесей и о количественном определении примесей. Технологи занимаются окончательной очисткой газа, приготовлением катализатора, конструкцией колонны синтеза. Экономисты определяют цену полученного аммиака и ищут возможные пути снижения себестоимости продукта. Инженер по технике безопасности обсуждает прочность колонн синтеза, возможность взрыва, последствия попадания водорода или аммиака в здание цеха. Затем начинается обсуждение проекта технологического процесса синтеза. Главное условие: высокий выход аммиака при низкой его стоимости и безопасности производства. Преподаватель в роли «директора завода» ставит перед группой вопросы и направляет работу так, чтобы непрерывно выявлять противоречивые стороны единого процесса синтеза и на этой почве вспыхивали острые конфликтные ситуации. Участники игры выступают и как соперники и как соратники. Происходит междолжностное (ролевое) обсуждение. В группе выделяются лидеры, вовлекающие остальных участников в решение задачи. Участники учатся ориентироваться в конфликтных ситуациях, быстро находить и обрабатывать нужную информацию, учатся критически оценивать последствия решений.

  Познавательная игра по синтезу аммиака может быть расширена за счет обсуждения географического положения завода, роли минеральных удобрений в сельском хозяйстве, агротехнической экологии.

На уроках химии целесообразно использовать тесты с экологическим подтекстом, задания с метапредметной диагностикой.

Тест
1. Вещества, которые, поступая в окружающую среду, не сразу включается или вообще не включаются в естественную циркуляцию, называются:

1. Пестицидами
2. Загрязнителями
3. Минеральными удобрениями
4. Бытовыми отходами

2. В процессе индивидуального развития организма наиболее губительным фактором для материальных основ наследственности является

1. Резкое температурное воздействие
2. Избыток солнечного излучения
3. Нарушение режима питания
4. Систематическое употребление алкоголя

3. Процесс нарушения структуры одного из важнейших органических соединений клетки, происходящий под влиянием физических и химических факторов, - это

1. Полимеризация глюкозы
2. Удвоение ДНК
3. Денатурация белка
4. Окисление жира

4. Изучением взаимосвязи живого мира с физическими, химическими, биологическими факторами окружающей среды занимается

1. Палеонтология
2. Генетика
3. Экология
4. Цитология

 5. Количество находящегося в окружающей среде вредного вещества, которое не оказывает отрицательного воздействия на здоровье человека при постоянном или временном контакте с ним, называют

1. Предельно допустимым выбросом
2. Предельно допустимой концентрацией
3. Промышленным выбросом
4. Залповым выбросом

6. Загрязнение воздуха, почвы, воды

1. Вызывает у людей множество заболеваний
2. Не влияет на здоровье людей
3. Благоприятно сказывается на состоянии здоровья людей
4. Не исследуется

7. Отходы производства нужно

1. Использовать в качестве сырья для другого производства
2. Выбрасывать в атмосферу, водоем, почву
3. Сжигать
4. Захоронить

8. К парниковым газам относят:

1. SO2 и N2O
2. H2 и Cl2
3. СО2 и СН4
4. Все перечисленные газы.

9. Кислотные дожди образуются в результате взаимодействия

1. Паров воды с оксидами серы
2. Углекислого газа и паров воды
3. Оксидов азота и серы
4. Оксидов серы и атомарного кислорода

10. Озоновый слой атмосферы защищает поверхность Земли от

1. Избыточного освещения
2. Вредных ультрафиолетовых лучей
3. Радиации
4. Пыли

11. Накопление в атмосфере углекислого газа в результате антропогенного воздействия может вызвать

1. Образование озоновых дыр
2. Климатические сдвиги, например, парниковый эффект
3. Усиление образования органических веществ фотосинтезирующими организмами
4. Образование ископаемых форм углерода: угля, нефти и природного газа

12. Вещества, вызывающие разрушение озонового защитного слоя

1. Оксиды азота
2. Фреоны
3. Летучие органические соединения
4. Соединения серы

13. Принципиальное воздействие человека на круговорот углерода заключается в

1. выращивании культур, продуктивность которых возрастает при поглощении углекислого газа
2. сжигании углеродсодержащих видов ископаемого топлива и уничтожении лесов
3. увеличении выноса питательных веществ с сельскохозяйственных угодий
4. росте населения и выделении большого количества углекислого газа.

Уровень экологической культуры школьников и их родителей формируется посредством  экологических акций («Сделаем наш двор чище», «Сохрани елочку», «Сохрани первоцвет», «Посади дерево», «Праздник птиц»),  эко - и фотовыставок («Человек и природа», «Оранжерея комнатных растений»), разъяснительной  работы среди местного населения («Там, где чисто, там красиво»), распространение листовок («Мусору - нет!»). В результате у учеников формируются знания об основных тенденциях взаимодействия общества и природы на современном этапе, воспитывается понимание экологических проблем, осознание их важности и актуальности, развивается чувство личной ответственности за состояние окружающей среды, осознание необходимости соблюдения природоохранного законодательства. Школьники учатся прогнозировать личную деятельность и деятельность других людей, направленную на сохранение природы родного края и собственного здоровья. Организация экологического просвещения как непрерывного движения к реализации экологических знаний на практике является залогом успешного решения проблемы формирования и развития человеческих качеств у всех членов современного общества, ибо сами по себе нравственные качества не образуются, они формируются, развиваются в процессе образования человека. 

Уроки с метапредметными связями помогают детям воспринимать мир как единое целое. Связь с жизнью осуществляется при участии школьников в посильных природоохранительных делах: озеленении школы, микрорайона, города, поддержании чистоты в парках, скверах, пригородных зеленых зонах, у водоемов, организации и  проведения мониторинговых исследований природных объектов. Природа не может защищать себя от варварского, корыстного, равнодушно – пассивного отношения к ней, вмешательства в ход естественных процессов, вызывающих гибель многих растений и животных. В нравственном обществе давно сформулирован закон об охране природы, который должен выполняться каждым гражданином страны. К его выполнению подрастающее поколение подготавливается всем содержанием и формами нашей жизни, особенно условиями единого учебно – воспитательного процесса школы. Полноценный эффект будет достигнут тогда, когда экологическое сознание и поведение станут составной частью общей культуры молодого человека. Миссия педагогов,- донести до детей, как прекрасен наш мир, как сложно он устроен и что от нашего поведения зависит, сумеем ли мы сохранить богатство мира, для будущих поколений людей и всех живых существ на планете.