Статья по теме «Совершенствование методики решения расчётных задач по химии» Автор статьи: Мазайкина О.Н., преподаватель химии ГБПОУ РМ «Саранский медицинский колледж» Недостаточно лишь понять задачу, необходимо желание решить её. Где есть желание, найдётся путь!» Д.Пойа Решение химических задач — важная сторона овладения знаниями основ науки химии. Включение задач в учебный процесс позволяет реализовать следующие дидактические принципы обучения: 1) обеспечение самостоятельности и активности учащихся; 2) достижение прочности знаний и умений; 3) осуществление связи обучения с жизнью; 4) реализация политехнического обучения химии, профессиональной ориентации. Формирование умений решать задачи является одним из компонентов обучения химии. Для успешного преподавания химии необходимо использование основного дидактического принципа единства обучения, воспитания и развития. В процессе решения задач происходит уточнение и закрепление химических понятий о веществах и процессах, вырабатывается смекалка в использовании имеющихся знаний. Побуждая учащихся повторять пройденное, углублять и осмысливать его, химические задачи способствуют формированию системы конкретных представлений, что необходимо для осмысленного восприятия последующего материала. Задачи, включающие определённые химические ситуации, становятся стимулом самостоятельной работы учащихся над учебным материалом. Решение задач является одним из звеньев в прочном усвоении учебного материала ещё и потому, что формирование теорий и законов, запоминание правил, формул, составление химических уравнений происходит в действии. У учащихся в процессе решения задач воспитываются трудолюбие, целеустремлённость, развивается чувство ответственности, упорство и настойчивость в достижении поставленной цели. В процессе решения задач реализуют межпредметные связи, показывающие единство природы, что позволяет развивать мировоззрение учащихся. При решении расчётных задач рекомендуется применять алгебраический подход, в этом и прослеживается межпредметная связь химии и математики. Решение качественных задач не требует вычислений, а опирается на конкретные химические знания и формирует логическое мышление учащихся. В ходе решения задач идёт сложная мыслительная деятельность учащихся, которая определяет развитие, как содержательной стороны мышления (знаний), так и действенной (операции, действия). Теснейшее взаимодействие знаний и действий является основой формирования различных приёмов мышления: суждений, умозаключений, доказательств. Общепризнанной является классификация задач на две группы: расчётные (количественные) и качественные. Каждая группа в свою очередь подразделяется на типы. Химические расчётные задачи условно можно разделить на три группы: 1. Задачи, решаемые с использованием химической формулы вещества или на вывод формулы. 2. Задачи, для решения которых используют уравнения химических реакций. 3. Задачи, связанные с растворами веществ. В первую группу входят задачи, располагая которые по мере усложнения можно выделить более пятнадцати видов: 1) расчёт относительной молекулярной массы соединения; 2) вычисление отношений масс элементов в веществе; 3) определение массовой доли элемента в соединении; 4) расчёт массы элемента по известной массе вещества, содержащего данный элемент;
5) вычисление массы вещества по массе элемента в нём; 6) определение относительной плотности газа; 7) вычисление относительной молекулярной массы газа по его относительной плотности; 8) вычисление количества вещества по его массе; 9) расчёт массы по известному количеству вещества; 10) расчёт простейшей формулы вещества по массовым долям элементов в соединении; 11) определение молекулярной формулы вещества по массовым долям элементов и относительной плотности газа; 12) определение формулы вещества по известной массе продуктов горения; 13) расчёт числа частиц вещества по его массе, по количеству вещества или по объёму (для газов); 14) определение массы газообразного вещества по его объёму; 15) вычисление объёма газообразного вещества по его массе, по количеству вещества, и др. Среди задач третей группы можно выделить следующие виды: 1) вычисления с использованием понятия «растворимость» вещества; 2) задачи с применением понятия «массовая доля растворённого вещества в растворе»; 3) задачи с использованием понятия «молярная концентрация»; 4) расчёты с использованием понятия «молярная концентрация эквивалента»; 5) задачи на пересчёт одного вида концентрации в другой. Преподавателем продумывается такая система использования задач в учебном процессе, чтобы шло чередование различных видов задач. Например, в 8-м классе предусматривается обучение учащихся решению шести типов задач. В первой теме объясняют решение задач первого типа — вычисление молекулярной массы вещества по химической формуле. Затем, после приобретения учащимися умений решать задачи первого типа, объясняют второй тип — вычисление массы определённого количества вещества. После этого ведётся отработка навыков и умений решать задачи первого и второго типов. Далее знакомят с третьим типом — вычисление массы вещества по химическим уравнениям. Схематично эту систему можно представить следующей: 1 → 2; 1,2 → 3; 1,2,3 →4; 1,2,3,4 → 5 и т.д. Выбирая задачу для учащихся, преподаватель обязан оценить её с точки зрения следующих целей: 1. Какие понятия, законы, теории, факты должны быть закреплены в процессе решения, какие стороны свойств изучаемого вещества и химические реакции отмечены в процессе решения. 2. Какие приёмы решения задачи должны быть сформированы. 3. Какие мыслительные приёмы развиваются в процессе решения задачи. 4. Какие дидактические функции выполняют данные задачи. Анализ задачи активизирует мышление учащихся. Овладение аналитико – синтетическими операциями — одна из трудных, но в то же время и важнейших целей обучения учащихся решению химических задач. Понять задачу — значит так или иначе предвосхитить её решение, разобраться в том, что дано и что нужно найти. Анализ задачи важен для всего хода решения, так как даёт возможность наметить гипотезу, как идею решения задачи. Рассуждения можно строить двумя путями: 1) от содержания задачи к вопросу, т.е. от известных величин к неизвестным (синтетический метод анализа); 2) от искомой величины к известным (аналитический метод). Синтетический путь Известные величины ↔ Неизвестные величины Аналитический путь При синтетическом пути анализа устанавливается, что дано в условии, какие величины это позволяет определить, что требуется найти в конечном результате, достаточна ли информация для определения неизвестной величины, какие дополнительные данные требуются и как их найти. (Если же информация избыточна, то какие из данных лишние?)
Процесс обучения решению задач проходит в благоприятной обстановке и достигает удовлетворительных результатов при соблюдении ряда методических принципов: 1) первоначально преподаватель решает задачу сам (определённого типа) и разрабатывает методику разбора задачи; 2) учащиеся должны постоянно видеть текст задачи; 3) учащиеся должны проявлять самостоятельность, решая задачи; 4) учащимся следует проводить самоанализ, контролируя решения задачи; 5) преподаватель должен систематически включать решение задач в процессе обучения химии. Выводы: 1. Решение задач — важный компонент процесса обучения химии. Наилучших результатов можно достичь при систематическом решении различных видов задач письменно, устно и экспериментально. 2. Методологической основой решения расчётных химических задач является единство качественной и количественной сторон химических явлений. Поэтому в процессе решения задачи весьма важно обосновывать химическую часть, а затем только выполнять вычисления. 3. Целесообразно в процессе обучения учащихся сформировать умение составлять и применять алгоритмы последовательности действий при решении, что дисциплинирует и направляет деятельность при самостоятельном решении задач. 4. Большое значение в формировании умений решать задачи имеют обучение правильной записи условия задачи и показ путей проведения анализа задачи. 5. Правильное использование физических величин и корректное проведение математических расчётов являются обязательными условиями обучения учащихся решению задач по химии. И в заключение, привожу опять же слова Д.Пойа, которые неоднократно повторяю учащимся: «Если вы хотите научиться решать задачи, то решайте их». Литература: 1. Абкин Г.Л. Методика решения задач по химии. М.: Просвещение, 1971. – 200 с. 2. Андреева М.П. Овладение студентами педагогических ВУЗов методическими приёмами обучения учащихся решению задач по химии. // Химия и методика преподавания. 2005, №3. – С.23 - 26. 3. Гузеев В.В. О системе задач и задачном подходе к обучению. // Химия в школе. 2001, №8. – С.12 – 14. 4. Ерыгин Д.П., Шишкин Е.А. Методика решения задач по химии. М.: Просвещение, 1989. – 176 с. 5. Зуева М.В. Развитие учащихся при обучении химии. М.: Просвещение, 1978. – 184 с. 6. Кушнарев А.А. Учимся решать задачи по химии: Руководство для самостоятельной подготовки к экзамену. М.: Школа-Пресс, 1996. – 224 с. 7. Мурзина Т.Б., Оржековский П.А. Новые подходы в обучении решению расчётных задач по химии. // Химия и методика преподавания. 2002, №8. – С.28 – 33. 8. Штремплер Г.И., Хохлова А.И. Методика решения расчётных задач по химии. М.: Просвещение, 1998. – 195 с.