Применение НФТМ-ТРИЗ технологии для развития творческого мышления учащихся на примере урока химии в 11 классе по теме «Гидролиз»

Развитие сoвременного общества и научно-технический прогресс предъявляют к выпускникам общеобразовательной школы все более высокие требования, а именно: использование умений и навыков различных видов познавательной деятельности, применение основных методов познания (системно-информационный анализ, моделирование, использование основных интеллектуальных операций: формулирование гипотез, анализ и синтез, сравнение и обобщение, систематизация, выявление причинно-следственных связей, поиск аналогов, умение генерировать идеи и определять средства, необходимые для их реализации, умeние определять цели и задачи деятельности, выбирать средства реализации цели и применять их на практике, использовать различные источники для получения химической информации, понимание зависимости содержания и формы представления информации от целей коммуникации и адресата). A это можно достичь только формированием у учащихся креативных (творческих) качеств: фантазии, вдохновения, чуткости к противоречиям, гибкости ума, раскованности движений, мыслей, чувств, критичности, наличия своего мнения и других.

 В связи с этим педагог должен в своей работе применять современную концепцию многоуровневой системы непрерывного креативного образования – непрерывного формирования творческого мышления и развития творческих способностей (НФТМ-ТРИЗ) с активным использованием теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), разработанную под руководством доктора педагогических наук Зиновкиной Милославы Михайловны. Концепция вооружает знаниями, позволяющими в процессе обучения научить учащихся для решения поставленных целей применять нестандартные методы решения поставленных задач, научить преодолевать инерцию мышления и пренебрегать существующими стереотипами.

НФТМ – это педагогическая система, обеспечивающая на всех уровнях образования непрерывное формирование творческого мышления и развитие творческих способностей обучающихся. ТРИЗ – это теория решения изобретательских (творческих) задач (автор Г. С. Альтшуллер). Это дисциплина о технологии поиска высокоэффективных творческих решений. Объединяет стратегии образования на всех уровнях введение центрального блока, представляющего собой междисциплинарный развивающий цикл дисциплин по методологии творчества, что может позволить объединить гуманитарный и естественно-научный циклы учебных дисциплин в единую систему. Исходная позиция системы – каждый ребенок талантлив о природы. Принцип работы – воспитание личности через творчество. Задача – создать педагогические условия для выявления творческих способностей и их развитие [3].

Педагог должен учитывать главные дидактические принципы НФТМ-ТРИЗ: принцип диагностики личности учащегося, коллектива, учебной группы, принцип развития интеллектуальной активности личности, принцип развития и воспитания личности через творчество, принцип непрерывности творческого развития, принцип преемственности творческого развития, принцип поисковой деятельности, принцип творческой самореализации, принцип педагогического сопряжения теории развития, принцип сотворчества, принцип обучения способам творческой деятельности и ускоренному приобретению опыта решения творческих задач, принцип синтеза проблемности и алгоритмизации предметного содержания, принцип положительного эмоционального фона, принцип предметной интеграции с методологией творчества ТРИЗ, принцип формирования системности мышления, принцип природосообразности принимаемых решений, принцип коммуникативности, принцип «Уча – учимся сами», принцип демократизации учебного процесса, принцип соревновательности [3].

Каждый креативный урок представлен 8 блоками:

1) Мотивация.

2) и 6) Содержательная часть программного материал.

3) Психологическая разгрузка.

4) Головоломка.

5) Интеллектуальная.

7) Компьютерная интеллектуальная поддержка.

8) Резюме [3].

 

Тема урока: «Гидролиз солей».

Тип урока: изучение нового материала. Вид урока: проблемно-исследовательский.

Цель урока: изучить сущность гидролиза солей в водных растворах и его применение.

1.  Продолжить формированиe научного мировоззрения учащихся, формируя убеждения в необходимости привлечения средств химии к пониманию и описанию процессов, происходящих в окружающем мире.

2.  Воспитывать культуру общения через работу в парах «ученик – ученик», «учитель – ученик», совершенствовать коммуникативные умения в ходе коллективного обсуждения, а также наблюдательность, пытливость, инициативу

3. Формировать представление о практическом значении гидролиза в природе, народном хозяйстве, повседневной жизни человека.

Реактивы и оборудование: таблица сильных и слабых электролитов, растворы солей: хлорид алюминия, карбонат натрия, хлорид натрия, цифровая лаборатория AFS^TM – индикатор pH.

 

Обсуждение группами учащихся результатов домашнего эксперимента «Исследование реакции среды водных растворов солей, используемых в быту, с помощью растительных индикаторов». Оборудование: столовый уксус (3 %), раствор соды кристаллической (Na₂СO₃ *10 H₂ O) или стирального порошка, раствор силикатного клея, фильтраты древесной золы, хозяйственного мыла, питьевой соды, аммиачной селитры, сок краснокочанной капусты, стаканы, пипетки.

 

№	Растворы исследуемых веществ	Среда раствора
		Кислая	Щелочная
1	Фильтрат древесной золы (содержит поташ К2СO3 )		+
2	Фильтрат хозяйственного мыла (содержит соль С17Н35СООNa)		+
3	Сода питьевая NaНСO3		+
4	Аммиачная селитра (удобрение) NН4NО3	+
5	Раствор силикатного клея Na2 SiO3		+
6	Столовый уксус СН3СООН	+

 

Исследования по изменению окраски растительных индикаторов в исследуемых растворах по таблице.

 

Растительный индикатор	Изменение цвета
	В кислоте	В щелочи
Сок из листьев краснокочанной капусты	Розовый	Зеленый
Плоды крушины	Красно-фиолетовый	Ярко-зеленый
Лук	Светло-фиолетовый	Желто-зеленый
Корнеплоды столовой свеклы	Ярко-красный	Желтый
Ягоды калины	Ярко-красный	Ярко-зеленый
Ягода черной смородины	Красный	Зеленый

 

Почему у различных растворов солей разные значения РН среды? Причина – в характере гидролиза солей. Что же определяет этот характер? – Состав солей, а именно, какими кислотой и основанием образована соль.

1. Проанализируйте состав исследуемых солей: выделите компоненты соли; определите сильные и слабые ионы; определите возможность протекания гидролиза в каждом растворе соли; предскажите реакцию среды при гидролизе соли; как изменит свой цвет индикаторы (метилоранж, фенолфталеин, фиолетовый лакмус) в растворе каждой соли: К₂СO₃ Na₂SO₄ AL(NO₃) ₃ В каком случае соль подвергается гидролизу?

2. Иcпользуя лабораторию AFS^TM – индикатор pH, определите водородный показатель pH в растворе каждой соли. Завершив эксперимент, закройте рабочую программу ЦЛ ЦЛAFS^TM -рН-индикатор. Выключите компьютер.

Обсуждение результатов исследования, запись с помощью учителя уравнений гидролиза. Гидролиз-реакция между солью и водой, при которой ион слабого компонента связывается с ионами воды ( Н⁺ или ОН^_ )

К₂CO₃ + HOH ↔ КOH + КHCO₃

2К⁺ + CO₃^{2 –} + HOH ↔ К⁺ + OH ^– + К⁺ + HCO₃^–

CO₃^{2 –}+HOH↔OH^–+HCO₃^– pH>7,[H⁺] <[OH^–].

Al (NO₃)₃ + HOH ↔ HNO₃ + AlOH((NO₃) ₂

Al³⁺ + 3NO₃^– + HOH ↔ H⁺ + NO₃^– + AlOH²⁺ + 2NO₃^–

Al³⁺ + HOH ↔ AlOH²⁺+ H⁺ pH<7,[H⁺] > [OH^–].

Na₂ SO^2-₄+2HOH ↔ 2NaOH + H₂ SO₄

2Na⁺ + SO^2-₄ +2HOH ↔ 2Na⁺ + 2OH ^– + 2H⁺ +SO^2-₄ HOH ↔ OH^–+ H⁺ pH=7,[H⁺] = [OH ^–].Cоль, образованная сильными кислотой и щелочью, гидролизу не подвергaется.

Гидролиз по катиону по аниону: Al₂ S₃ +6HOH→ 2Al(OH)₃ ↓+ 3H₂ S↑ Соль разлагается водой, не существует в водном растворе.

Блок 3. Психологическая разгрузка (физкультминутка из методичeского комплекса «Инфоурок» - выполнение упражнений на снятие напряжения мышц шеи, спины, рук, ног).

Блок 4. Головоломка. Элементы в шестиугольниках.

Рис. 1.

Расположите в кружки, на рисунке, химические знаки элементов первых двух периодов периодической системы так, чтобы суммы порядковых номеров этих элементов в четырех шестиугольниках были равны.

Совет писателя (рис. 2).

 

Рис. 2.

Прочитайте в этой головоломке слова М. Горького o химии, высказанные персонажем пьесы «Дети солнца», профессором Протасовым.

Тест № 8 «Диссоциация воды. рН. Гидролиз солей» (с. 244, варианты 1,2) [4] (выполняют все учащиеся). Вариант 1,2, с. 304 (выполняют учащиеся с высоким уровнем подготовки) [1].

Блок 6. Содержательная часть программного материала [2]. Какие же факторы влияют на гидролиз солей? (Исследование РН растворов в парах с помощью индикаторов и универсальной индикаторной бумаги с последующим обсуждением результатов и записью уравнений гидролиза в молекулярном и ионном виде).

Опыт 1. Влияние нагревания на гидролиз: а) исследование РН среды водного раствора NaHCO₃ универсальной индикаторной бумагой при комнатной температуре и при нагревании (запись уравнения гидролиза), б) исследование РН среды водного раствора хозяйственного мылафенолфталеином при комнатной температуре и при нагревании (запись уравнения гидролиза: NaHCO^2- ₃+НOH↔H₂ СО₃ + NaОH)

Опыт 2. Влияние изменения концентрации ионов на равновесие гидролиза: а) К помутневшему раствору нитрата свинца добавить несколько капель разбавленной азотной кислоты (объяснение смещения равновесия гидролиза). Почему при растворении ряда солей в воде раствор подкисляют? (запись уравнения гидролиза: Pb(NO₃) ₂+HOH↔ PbOHNO₃+HNO₃ ) б) раствор сульфата железа (II) мутный; раствор какого вещества надо добавить к раствору соли, чтобы oн стал прозрачным? Сделайте это (запись уравнения гидролиза: 2FeSO^2-₄+2HOH↔(FeOH)₂ SO^2-₄+ H₂ SO₄).

Опыт 3. Степень гидролиза солей: а) сравнить гидролиз сульфата железа (II) и сульфата железа(III) (запись уравнения гидролиза: 2FeSO^2-₄+2HOH↔ (FeOH)₂ SO^2-₄+ H₂SO₄ ; Fe₂(SO^2-₄)₃+2HOH↔2FeOHSO^2-₄+ H₂ SO₄ ). РН( Fe₂( SO^2-₄ )₃) › РН( Fe SO^2-₄), Fe₂(SO^2-₄)₃ гидролизуется сильнее, т.к. на Fe ³⁺ плотность положительного заряда больше, и он в большей степени поляризует молекулу воды и присоединяет OH^- б) определите РН среды водных растворов сульфида и сульфита натрия (запись уравнения гидролиза: Na₂ SO^2-₃+HOH ↔ NaOH + NaHSO₃ ; Na₂ S+HOH ↔ NaOH + NaHS ; РН( Na₂ S) › РН( Na₂ SO^2-₃), степень гидролиза по аниону зависит от степени диссоциации слабой кислоты: чем меньше сила образующейся при гидролизе кислоты, тем в большей степени идет гидролиз).

Презентация «Значение гидролиза в природе и практической деятельности человека». Я думаю, что у вас возник вопрос: «Так ли уж часто следует учитывать процессы гидролиза?». Ученик подготовил презентацию о значении гидролиза в природе и в жизни человека. Второй ученик поможет ему в проведении экспериментов. Учащиеся смотрят презентацию, иллюстрированную опытами, доказывающими, что мыла, синтетические моющие средства, сода, крахмал в водной среде подвергаются гидролизу (имеют щелочную среду).

Блок 8. Резюме. Соcтавление кластера «Гидролиз». Рефлексия.

Домашнее задание: § 16, упражнение № 3, 4, 5, 6, для более подготовленных 9, с. 186–187 (письменно) [6]. Двое учеников получают дополнительное индивидуальное задание –задача 12, с. 244 [4]