Программа объединения дополнительного образования "Юный химик"

Разделы: Химия


Пояснительная записка

Программа дополнительного образования “Юный химик” предназначена для учащихся 7–11-х классов средних общеобразовательных школ (имеет предметную направленность).

Цель курса – формирование химической компетенции школьников в ходе подготовки к индивидуальной научно-исследовательской деятельности в старших классах. Реализация программы позволит формировать и ключевые компетенции школьников, что, безусловно, положительно повлияет на личность воспитанников.

Задачами курса являются:

  • формирование базовых химических знаний;
  • формирование и развитие творческого химического мышления и экспериментальных (в т.ч. исследовательских) умений;
  • формирование самостоятельности и познавательного интереса учащихся;
  • воспитание отношения к химии как к одному из фундаментальных компонентов естествознания и элементу общечеловеческой культуры;
  • формирование отношения к химии как возможной области будущей практической деятельности;
  • привлечение учащихся к научно-исследовательской деятельности.

Программа объединения дополнительного образования рассчитана на 2 часа в неделю (68 часов в год). Срок обучения – до 5 лет. Работа ведется по возрастным группам (оптимальное количество участников объединения каждой ступени – 10–15 чел.).

Программа 7 класса включает три блока. Первый посвящен основным химическим понятиям. Здесь учащиеся повторяют полученный ранее материал (если первоначальные химические понятия изучались в 5-6 классах, например, в курсе естествознания) и осваивают новый. Второй раздел помогает овладеть ребятам необходимыми умениями работы в химической лаборатории. Третья тема включает набор занимательных опытов по химии.

Анализ литературы показывает [1], что большинство программ химических кружков или узкоспециальные (“Аналитическая химия”, “Электрохимия”, “Биологическая химия” и т.п.) или носят более развлекательный характер (“Химия вокруг нас”, “За страницами учебника химии” и т.п.). Данная программа предполагает подготовку обучающихся к научно-исследовательской деятельности. Основным же средством подготовки выступают так называемые практические работы исследовательского характера (ПРИХ) [2-3].

Дальнейшая подготовка школьников к организации самостоятельных исследований по химии (в 8–11-х классах) может осуществляться как на уроках химии, так и на занятиях объединения дополнительного образования, факультатива, предпрофильного (элективного) или профильного курсов или же в рамках работы научно-исследовательского общества старшеклассников. Если такая подготовка осуществляется на занятиях химического кружка, то в 8-м классе выбирается общая для всех кружковцев тема исследования. Это исследование – учебное, на котором учащиеся знакомятся с исследовательскими процедурами [4]. В 9-м классе обучающимся предлагается уже самостоятельно выбрать темы исследования, а осуществлять работу в малых группах по 2–3 человека. В старшей школе учащиеся индивидуально формулируют и разрабатывают тему своего исследования.

При обучении исследованию целесообразно использовать в работе алгоритм (Приложение 1) и годовую циклограмму подготовки научно-исследовательской работы (Приложение 2) [5-6]. Тогда структура занятия в 8–11-м классе будет определяться содержанием соответствующего этапа алгоритма: будь то оформление реферативной части работы, подготовка тезисов или создание электронной презентации. Промежуточные результаты исследовательских работ, подготовленных кружковцами, могут быть представлены на тематических вечерах старшеклассников, собраниях педагогического коллектива, Днях науки и т.п.

Примерный учебно-тематический план первого года обучения

Тема

Количество часов

Форма подведения итогов

Теория Практика
1. Основные химические понятия 16 6 Выпуск газеты“Юный химик”
2. Работа в химической лаборатории 16 14 Организация выставки “Мир кристаллов”
3. Занимательные опыты по химии. Подготовка к химическому вечеру 14 Вечер химических сюрпризов, уроки химии в начальных классах

Итого:
(66 часов + 2 часа резерв)

32 34

Содержание программы первого года обучения

Тема 1. Основные химические понятия [22 часа]

Тела и вещества. Физические и химические свойства веществ. Вещества чистые и смеси. Способы разделения смесей. Атомы и молекулы. Химическая формула. Простые вещества и сложные. Фазовые состояния вещества. Переходы вещества из одного фазового состояния в другое. Химические и физические явления. Типы химических реакций. Вычисление относительной молекулярной массы веществ. Количество вещества. Молярный объем и молярная масса. Основные классы химических соединений.

Практические занятия и химические игры: определение физических свойств веществ (цвет, запах, твердость, растворимость в воде, электропроводность и др.); определение физических и химических явлений при горении свечи; получение дистиллированной воды; изготовление модели молярного объема газов при н.у.; “Химическое лото” по теме “Физические и химические явления” [7]; игра-тренажер “Третий лишний” по теме “Типы химических реакций” [8].

Тема 2. Работа в химической лаборатории [30 часов]

Оборудование лаборатории: посуда, принадлежности, реактивы. Основные правила безопасности в химической лаборатории. Средства пожаротушения. Экстремальные ситуации в лаборатории. Первая медицинская помощь. Приемы работы в химической лаборатории: нагревание, измельчение, взвешивание, растворение, декантация, фильтрование, мытье и сушка посуды, собирание газов. Растворимость веществ в воде. Насыщенные растворы. Плотность растворов. Кислотность растворов. Минерализация. Массовая доля растворенного вещества в растворе. Молярная концентрация растворов. Реакция нейтрализации.

Практические занятия и химические игры: определение загрязненности поваренной соли; решение задач на нахождение массовой доли и молярной концентрации; приготовление растворов различной концентрации и определение плотности растворов ареометром [9, С.104-108], [10, С.13]; приготовление растворов индикаторов [10, С.15]; определение реакции среды с помощью индикаторов; выращивание кристаллов [10, С.33], [11, С.32], [12, С.123]; сборка установки для кислотно-основного титрования; определение содержания кислоты или щелочи методом кислотно-основного титрования; “Химический маршрут” по теме “Виды посуды” в химической лаборатории [7].

Тема 3. Занимательные опыты [14 часов]

Подготовка к вечеру химических сюрпризов.

Отбор химических опытов для вечера: “Химическая тайнопись” [10, С.17], [12, С.130], [13, С.99]; “Горящий снег” [14, С.55]; проявление отпечатка пальца на бумаге [15, С.151]; приготовление “лимонада” [10, С.35]; “Золотой нож” [11, С.66], [14, С.52]; “Химические водоросли” [10, С.36], [14, С.55], [15, С.139]; взаимодействие алюминия с иодом [11, С.47], [13, С.107]; “Волшебная палочка” [11, С.83], [14, С.51], [15, С.124]; получение дымного пороха [11, С.58]; “Ныряющее яйцо” [10, С.35], [13, С.113], [14, С.56]; “Химический вакуум” [13, С.113], [14, С.53]; “Сахар горит огнем” [14, С.53]; “Дым без огня” [11, С.5], [13, С.106], [14, С.52], [15, С.127]; “Кровь без раны” [13, С.136], [14, С.52]; “Вулкан на столе” [11, С.58], [14, С.49], [15, С.130]; “Самодельные духи” [11, С.93].

Тематический план занятий с семикласниками

Тема занятия Результат по содержанию и способу работы Тип занятий
1-2 Тела и вещества вокруг нас. Определение физических свойств веществ Объяснять, что такое тела, вещества, физические и химические свойства веществ; определять запах, цвет, твердость, растворимость, электропроводность веществ Беседа,

ПРИХ

3-6 Способы разделения смесей. Атомно-молекулярное учение. Простые и сложные вещества Объяснять, что такое смесь веществ, чистое вещества, фильтрование, отстаивание, перегонка, атом, молекула, простое и сложное вещество; определять качественно и количественно состав по химическим формулам; получать дистиллированную воду Беседа, дискуссия,

ПРИХ

7-10 Фазовые состояния вещества. Физические и химические явления. Определение явлений при горении свечи Объяснять, что такое плавление, испарение, возгонка, конденсация, кристаллизация, химические и физические явления, реакция соединения и разложения; отличать физические и химические явления, классифицировать реакции, приводить примеры явлений Игра,

ПРИХ

11-12 Химические элементы. Вычисление относительных молекулярных масс Объяснять, что такое химический элемент, относительная атомная и молекулярная массы; записывать знаки химических элементов, вычислять относительные молекулярные массы веществ Беседа, игра, решение задач
13-16 Количество вещества. Моль. Молярная масса и объем. Изготовление модели молярного объема газов при н.у. Объяснять, что такое моль, молярная масса, молярный объем при н.у.; рассчитывать молярные массы веществ Решение задач, беседа, творческая задача
17-18 Основные классы химических соединений Объяснять, что такое кислота, оксид, основание, соль; отличать по химической формуле основные классы неорганических веществ Дискуссия
19-22 Подготовка стенной газеты “Юный химик” Обобщать изученный материал Деловая игра
23-24 Оборудование химической лаборатории. Техника безопасности в лаборатории Знать виды посуды, реактивы, правила техники безопасности; оказывать первую медицинскую помощь Игра, дискуссия
25-27 Приемы работы в химической лаборатории. Определение загрязненности поваренной соли Объяснять, что такое декантация; растворять, фильтровать, выпаривать, рассчитывать массовую долю примесей Беседа,

ПРИХ

28-34 Растворимость веществ в воде. Выращивание кристаллов веществ Объяснять, что такое раствор, растворимость, насыщенный раствор; выращивать кристаллы различных веществ ПРИХ
35-36 Организация выставки для учащихся 5-7 классов “Мир кристаллов” Объяснять способы выращивания кристаллов Экскурсия
37-39 Показатели воды. Приготовление растворов индикаторов и определение реакции среды Объяснять, что такое кислотность, минерализация, индикаторы; определять реакцию среды с помощью индикаторов Беседа,

ПРИХ

40-43 Массовая доля вещества в растворе. Молярная концентрация. Решение задач на нахождение молярной концентрации Объяснять, что такое массовая доля, молярная концентрация; рассчитывать массовую долю и молярную концентрацию вещества в растворе Решение задач
44-47 Приготовление растворов различной концентрации и определение их плотности ареометром Объяснять, что такое ареометр и для чего он используется; готовить растворы, определять плотность растворов с помощью ареометра ПРИХ
48-49 Реакция нейтрализации. Сборка установки для кислотно-основного титрования Объяснять, что такое реакция нейтрализации, кислотно-основное титрование; собирать установку для титрования ПРИХ
50-52 Определение содержания кислоты или щелочи в растворе методом кислотно-основного титрования Определять содержание кислоты или щелочи в растворе методом кислотно-основного титрования ПРИХ
53-64 Подготовка к химическому вечеру. Проведение занимательных опытов: “Химическая тайнопись”; “Горящий снег”; проявление отпечатка пальца на бумаге; приготовление “лимонада”; “Золотой нож”; “Химические водоросли”; взаимодействие алюминия с иодом; “Волшебная палочка”; получение дымного пороха; “Ныряющее яйцо”; химический вакуум; “Сахар горит огнем”; “Дым без огня”; “Кровь без раны”; “Вулкан на столе”; “Самодельные духи” Проводить опыты и частично объяснять явления, происходящие при них Проведение занимательных опытов
65-66 Вечер химических сюрпризов Обобщать изученный материал Химический вечер
67-68 Проведение уроков химии в начальных классах Обобщать изученный материал Деловая игра

Условия реализации программы и методические рекомендации

Для проведения занятий потребуется кабинет химии, в котором имеется вытяжной шкаф, раковина с холодной водопроводной водой и необходимые для экспериментов оборудование и реактивы. Кроме того, для организации занятий в старших классах необходимо несколько персональных компьютеров с выходом в Интернет (для этого могут быть предусмотрены занятия в информационном центре школы). Для подготовки необходимого оборудования и материалов можно привлекать лаборанта кабинета химии или старшеклассников из числа наиболее подготовленных.

Занятия проходят один раз в неделю по 2 часа после уроков. Форма проведения занятий (беседа, игра, ПРИХ, экскурсия, решение задач и т.п.), также как формы работы с учащимися (групповая, парная и индивидуальная), могут быть разнообразными.

Для организации занятий в 8-11 классах можно рекомендовать воспитанникам учебное пособие [17]. Методические рекомендации для педагога дополнительного образования (разработки игр, ПРИХ, методики и тематика исследовательских работ и т.п.) приведены в пособиях и статьях [2-4, 7-15, 17]. Большую помощь в разработке исследования могут оказать материалы, размещенные на сайте НО “Благотворительный фонд наследия Менделеева”: http://www.mendeleev.upeg.net/

Итогом деятельности воспитанников могут стать вечер химических сюрпризов, уроки химии в начальных классах, выпуск стенной газеты, организация выставки, лекторий для родителей или учителей и т.п.

Ожидаемые результаты

Результаты по содержанию и способу работы приведены в разделе “Тематический план занятий с семиклассниками”. При обучении по данной программе формируются все группы экспериментальных (в т.ч. исследовательских) умений: организационные, технические, измерительные, интеллектуальные и конструкторские. Подробный перечень умений приведен на сайте Издательского дома “Первое сентября” [16].

Основным результатом обучения кружковцев является подготовка исследовательской работы и успешная ее защита на конференциях различного уровня (городская научно-практическая конференция “Шаг в будущее”; Региональные Менделеевские чтения; Всероссийский конкурс исследовательских работ имени Д.И. Менделеева; Всероссийский фестиваль исследовательских и творческих работ “Портфолио”; Всероссийская конференция-конкурс старшеклассников и студентов “Интеллектуальное возрождение” и т.п.).

Литература:

  1. Программы для внешкольных учреждений и общеобразовательных школ: Химические кружки [Текст]. – М.: Просвещение, 1988.
  2. Исаев Д.С. Об организации практикумов исследовательского характера [Текст]//Химия в школе. – 2001. – № 9. – С. 53–58.
  3. Исаев Д.С. Практические работы исследовательского характера по неорганической химии [Текст]: Учебное пособие для учащихся 8-х классов. –Тверь: Твер. гос. ун-т, 2001. – 56 с.
  4. Исаев Д.С. Анализ загрязненности воды [Текст]//Химия в школе. – 2001. – № 2. – С.77–78.
  5. Исаев Д.С., Исаева С.Н. Годовая циклограмма организации внеаудиторной научно-исследовательской работы школьников [Текст]/Химия и общество. Грани взаимодействия: вчера, сегодня, завтра. Юбилейная научная конференция, посвященная 80-летию Химического факультета МГУ. Москва, 25-28 ноября 2009 г. Тезисы докладов. – М.: Химический факультет МГУ, 2009. – С. 21.
  6. Исаев Д.С. Организация научно-исследовательской работы обучающихся по химии в средней школе/Актуальные вопросы современной психологии и педагогики [Текст]: Сборник докладов международной научной заочной конференции (Липецк, 13 июня 2009 г.). Ч. I. Педагогические науки / Отв. ред. А.В. Горбенко. – Липецк: Издательский центр “Де-факто”, 2009. С. 97.
  7. Исаев Д.С. Об организации дидактических игр [Текст]//Химия в школе. – 2002. – № 6. – С. 50–51.
  8. Исаев Д.С. Игра-тренажер “Третий лишний” [Текст]//Химия в школе. – 2002. – № 9. – С. 72.
  9. Журин А.А. Лабораторные опыты и практические работы по химии [Текст]: Учебное пособие. 8–11-е классы. – М., 1997.
  10. Штремплер Г.И. Химия на досуге: Домашняя химическая лаборатория [Текст]: Книга для учащихся. – М., 1996.
  11. Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии [Текст]: Книга для учителя. – М., 1995.
  12. Ольгин О. Опыты без взрывов [Текст]. – М., 1995.
  13. Сомин Л.Е. Увлекательная химия [Текст]. Пособие для учителей. Из опыта работы. – М., 1978.
  14. Урок окончен – занятия продолжаются [Текст]: Внеклассная работа по химии / Э.Г. Злотников и др. – М., 1992.
  15. Учителю химии о внеклассной работе [Текст]. Из опыта работы учителей. – М., 1978.
  16. Исаев Д.С. Формирование экспериментальных умений учащихся при использовании практикумов исследовательского характера [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://urok.1sept.ru/articles/500007/
  17. Исаев Д.С. Из опыта организации ученических исследований по химии на внеклассных занятиях в общеобразовательной школе [Текст]: Пособие для учителей и студентов. – Тверь: Славянский мир, 2007. – 100 с.