Методика решения задач по химии (Ерыгин, Шишкин) 1989 год - старые учебники

Глава НГ Формирование у студентов знаний и умений по обучению учащихся решению задач       46

§ 1. Методические особенности обучения учащихся решению задач ... —

§ 2. Методические принципы обучения решению задач   51

§ 3. Методика использования задач на уроках химии     55

§ 4. Обобщение знаний и умений учащихся по решению химических задач    61

§ 5. Использование межпредметной информации при решении задач ... 77

Глава IV. Методика обучения учащихся решению задач, предусмотренных программой           85

§ 1. Задачи VIII класса       —

§ 2. Задачи IX класса       109

§ 3. Задачи X класса             119

Глава V Методика обучения решению задач повышенной сложности 12®

§ 1. Развитие мышления студентов в процессе проведения анализа задачи и ее решения 

§'2. Обучение решению задач на вычисление массы компонентов в смеси        136

§ 3. Формирование умения составлять усложненные задачи ............. 143

Литература          449

Приложения         151

Ответы     174

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящем пособии авторы раскрывают студентам научно обоснованную методику обучения учащихся решению задач, создавая оптимальные условия для формирования творческого мышления, нестандартного подхода и выбора рационального способа решения.

Пособие может быть использовано при изучении специальных химических дисциплин, при обучении методике преподавания химии, на спецсеминарах и факультативах по решению химических задач, для самостоятельной работы студентов при написании курсовых и дипломных работ по данной проблеме, на педагогической практике.

Пособие окажет методическую помощь и учителям химии средних школ для самостоятельной подготовки по обучению учащихся решению химических задач.

Содержание пособия направлено на решение следующих вопросов профессионального характера: выработать у студентов правильные навыки оформления решения задачи; подготовить студентов к умелому применению обозначений физических величин, единиц СИ и справочной информации; показать логическую последовательность, используемую в ходе решения задач, выработать навыки ее применения; развить мастерство грамотного использования различных способов рассуждения при решении; показать причины, вызывающие непонимание учащимися методики решения задач и способы их устранения; сформировать умения обучать учащихся решению химических задач.

В конце каждой главы приведены задания для самостоятельной работы студентов. (Расчетные задачи пронумерованы арабскими цифрами, упражнения — римскими цифрами.)

Главы I и III написаны Д. П. Ерыгиным, главы II, IV и V — Е. А. Шишкиным.

Авторы выражают благодарность профессору А. Тыльдсеппу и доценту Г. М. Чернобельской за внимательный просмотр и тщательный анализ проспекта пособия.

ВВЕДЕНИЕ

Умение решать задачи есть искусство, приобретающееся практикой.

Д. Пойа

Решение задач занимает в химическом образовании важное место, так как это один из приемов обучения, посредством которого обеспечивается более глубокое и полное усвоение учебного материала по химии и вырабатывается умение самостоятельного применения приобретенных знаний.

Чтобы научиться химии, систематическое изучение известных истин химической науки должно сочетаться с самостоятельным поиском решения сначала малых, а затем и больших проблем.

Студент, избравший химическую специальность, должен овладеть в совершенстве простейшими приемами умственной деятельности, развить творческое мышление. Важным компонентом этого процесса является умение решать химические задачи, так как оно всегда связано с более сложной мыслительной деятельностью.

Психологические исследования проблемы обучения решению задач показывают, что несформированность умений является следствием причин, которые обучающиеся просто не принимают во внимание. Зачастую задачи решают по тому образцу, который предложен преподавателем, и не пытаются сделать это не-стандартными способами, по-своему. Решая задачу, не осознают должным образом свою собственную деятельность, т. е. не понимают сущности задач и хода их решения. Не всегда анализируют содержание задачи, проводят ее осмысление и обоснование. Не вырабатывают общие подходы к решению, не определяют последовательность действий. Часто неправильно используют химический язык, математические действия и обозначения физических величин. На первое место при решении задач ставится получение ответа любым действием, а не объяснение хода решения. При решении химической задачи не выделяют ее химическую часть и математические действия. Не задают цель проверить правильность полученного результата не по ответу в задачнике, а решением обратной задачи или другим способом. Не вырабатывают понимания определенной системы задач, и они представляются бесформенным скоплением различных типов, видов, не связанных друг с другом.

Для тех, кто сможет преодолеть эти недостатки, решение задач не будет вызывать особых трудностей. Процесс решения станет увлекательным и будет приносить удовлетворение, подобное тому, которое получают любители разгадывания кроссвордов.

Умение решать задачи развивается в процессе обучения, и развить это умение можно только одним путем — постоянно, систематически решать задачи!

ГЛАВА I. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К РЕШЕНИЮ ХИМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

$ 1, СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЗАДАЧ, ИХ МЕСТО В КУРСЕ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ, КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАДАЧ

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 определенные химические ситуации, становятся стимулом самостоятельной работы учащихся над учебным материалом. Отсюда понятно общепринятое в методике мнение, что мерой усвоения материала следует считать не только и даже не столько пересказ учебника, сколько умение использовать полученные знания при решении различных задач.

Решение задач является одним из звеньев в прочном усвоении учебного материала еще и потому, что формирование теорий и законов, запоминание правил, формул, составление химических уравнений происходит в действии.

У учащихся в процессе решения задач воспитываются трудолюбие, целеустремленность, 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.

В ходе решения задач идет 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 приемов мышления: суждений, умозаключений, доказательств. В свою очередь знания, используемые при решении задач, можно подразделить на два рода: знания, которые ученик приобретает при разборе текста задачи и знания, без привлечения которых процесс решения невозможен. Сюда входят различные определения, знание основных теорий и законов, разнообразные химические понятия, физические и химические свойства веществ, формулы соединений, уравнения химических реакций, молярные массы веществ и т. п. Психологи и дидакты рассматривают решение задачи как модель комплекса умственных действий. Мышление при этом выступает как проблема «складывания» операций в определенную систему знаний с ее последующим обобщением.

Значительна роль задач в организации поисковых ситуаций, необходимых при проблемном обучении, а также в осуществлении процесса проверки знаний учащихся и при закреплении полученного на уроке учебного материала.

Окончательно разработанной классификации школьных химических задач не существует. В учебных пособиях по методике химии, специальных методических пособиях по решению задач и в статьях приводятся различные варианты классифи-кации задач. Общепризнанной является классификация на две группы: расчетные (количественные) задачи и качественные. Каждая группа в свою очередь подразделяется на типы. Но единого мнения ни о сущности типов, ни об их числе нет. Насколько различен подход к делению задач на типы можно проследить, рассмотрев только три варианта классификаций (см. табл. 1).

Химические расчетные 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.

Каждая из этих групп включает различные виды задач, например в первую группу входят задачи, располагая которые по мере усложнения можно выделить более 15 видов:

1) расчет относительной молекулярной массы соединения;

2) вычисление отношений масс элементов в веществе;

3) определение массовой доли элемента в соединении;

4) расчет массы элемента по известной массе вещества, содержащего данный элемент;

5) вычисление массы вещества по массе элемента в нем;

6) определение относительной плотности газа;

7) вычисление относительной молекулярной массы газа по его относительной плотности;

8) вычисление количества вещества по его массе;