УДК 372.854

ББК 74.262.4

Г65

Гончарова С.А., Лавриненко А.В.

ФГБОУ ВО «Адыгейский государственный университет», г. Майкоп

 

РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ ПОНЯТИЙ ОБ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ РЕАКЦИЯХ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ХИМИИ

Аннотация. В статье приведены результаты исследования по разработке и реализации модели развития системы понятий об окислительно-восстановительных реакциях в школьном курсе химии, направленной на повышение уровня знаний и умений составлять ОВР с учетом направленности на задания ЕГЭ.

Ключевые слова: окислительно-восстановительные реакции, система понятий, актуализация знаний, развитие, диагностика.

Goncharova S.A.,Lavrinenko A.V.

Adyghe State University, Maykop

 

DEVELOPMENT OF THE SYSTEM OF CONCEPTS OF REDOX REACTIONS IN SCHOOL CHEMISTRY

Abstract. The results of research on the development and implementation of a model for the development of a system of concepts on redox reactions in a school chemistry course aimed at increasing the level of knowledge and skills to compile an OBR taking into account the focus on USE tasks are given.

Key words: redox reactions, system of concepts, actualization of knowledge, development, diagnostics.

В связи с введением в качестве формы итоговой аттестации выпускников средней школы единого государственного экзамена (ЕГЭ) все большую актуальность приобретает подготовка старшеклассников к выполнению наиболее “дорогих” в балльном отношении заданий части “С” теста ЕГЭ по химии [1]. Если усвоены основные понятия теории ОВР, то можно правильно выполнить первое и второе задания полностью, а третье – частично [2]. Опыт педагогов показывает, что если, изучая неорганическую химию, обучающиеся достаточно хорошо справляются с заданиями по написанию уравнений ОВР, то аналогичные задания по органической химии вызывают у них большие трудности. Поэтому на протяжении изучения всего курса органической химии необходимо развивать систему понятий об ОВР у старшеклассников и навыки составления уравнений ОВР [3].

Проблема формирования и развития системы понятий является одной из важнейших в процессе обучения. Усвоение понятий обеспечивает овладение школьниками основами наук и в то же время стимулирует развитие их мышления [4].

В то же время анализ школьной практики показывает недостаточный уровень усвоения обучающимися основных химических понятий. Неправильное, недостаточное, нерациональное формирование понятий и умений является основными причинами типичных недостатков в знаниях и умениях школьников по химии [5].

Целью нашего исследования стала разработка модели развития системы понятий об окислительно-восстановительных реакциях в школьном курсе химии и подтверждение ее эффективности.

Экспериментальное исследование проходило на базе МБОУ «Средняя школа №3» г. Майкопа. С этой целью нами был разработан и проведен проверочный тест. Тест включает в себя 8 заданий в 1 части на соотнесение и 3 задания в части 2 на составление формул ОВР и подбор коэффициентов. Задания теста основаны на подобных заданиях ЕГЭ. Первым этапом эксперимента являлась диагностика остаточных знаний, обучающихся 10-ых классов об окислительно-восстановительных реакциях. Результаты теста представлены на рисунке 1.

 

Рисунок 1. Результаты диагностики остаточных знаний учащихся 10-ых классов об окислительно-восстановительных реакциях

Так, с заданием на знание классификации химических реакций в экспериментальной группе справились 65 % учащихся, а в контрольной – 70 %. С заданием на определение степени окисления справились 78 % учащихся экспериментальной группы и 81 % - контрольной группы. Задание на определение процессов окисления и восстановления в экспериментальной группе выполнили 61 % учащихся, в контрольной – 65%. Задание на составление ОВР выполнили 62% учащихся экспериментальной и 64% учащихся контрольной группы. Справились с заданием на составление ОВР металлов (с неметаллами, солями, кислотами) 79% экспериментальной группы и 75 % - контрольной. Задание на расстановку коэффициентов ионно-электронным методом в экспериментальной группе смогли выполнить 48% учащихся, а в контрольной – 62%.

На основе полученных данных мы сделали вывод о том, что уровень остаточных знаний об ОВР и в экспериментальной и в контрольной группах является невысоким и находится примерно на одинаковом уровне.

На формирующем этапе в экспериментальном классе осуществлялась апробация педагогической модели развития системы понятий об окислительно-восстановительных реакциях. Предложенная нами модель развития системы понятий об OBP при изучении органической химии позволяет систематически восстанавливать опорные знания учащихся из системы понятий об OBP, что создает условия для сохраняемости базовых знаний и умений, разнообразия методических приемов и выстраивает последние в оптимально соответствующей очередности процессам научения (рис.2).

Модель применима не только с целью актуализации и восстановления опорных знаний о химической реакции, но и предполагает преемственность при изучении последующих тем школьного курса и развития "старой" системы через расширение и образование новых связей между понятиями.

 

 

Рисунок 2. Модель развития системы понятий об окислительно-восстановительных реакциях в школьном курсе химии

 Актуализация имеющихся у школьников знаний приводит к тому, что в учебном процессе акцент делается на самостоятельную поисковую деятельность, что способствует развитию познавательной активности и личностных качеств учеников. На первых уроках применения системы понятий об OBP формируются умения определять степень окисления элемента углерода в ero соединениях. При этом актуализируются понятия степени окисления, ее соотношение с валентностью и зарядом иона, знакомые учащимся из курса неорганической химии.

Следующим этапом развития данных понятий являются привитие умений определять OBP, протекающие с участием органических соединений, составлять их уравнения, формирование способности прогнозировать образующиеся продукты OBP, подбирать к ним коэффициенты.

В дальнейшем ознакомлении с органическими веществами происходит последующее развитие системы знаний об OBP, расширение содержания понятия горение, его соотношение с окислением, рассмотрение генетических связей между классами органических соединений. Целесообразно обучение построить так, чтобы школьники в своей учебной деятельности опирались   не   только   на ранее сформированные знания, но и имели выход на обыденно-практическую деятельность (например, горение ацетилена и др.).

Основное преимущество данной модели состоит в том, что процесс обучения строится на основе преемственности в содержании основ органической и неорганической химии, непрерывного формирования у школьников понятий и умений, что позволяет показать не только специфику каждого раздела химии, но и их взаимосвязь, что способствует правильному представлению о единстве живой и неживой природы.

Экспериментальное обучение проводилось на материале школьного курса органической химии. Нами был сделан отбор тем, где имелись наиболее благоприятные возможности для развития ранее изученных понятий. В процессе эксперимента осуществляли педагогические наблюдения и итоговый контроль в экспериментальных и контрольных классах. В экспериментальном классе были проведены уроки по темам «Окислительно-восстановительные реакции в органической химии» «Спирты» и «Альдегиды».

На контрольном этапе, по истечению формирующего эксперимента, была проведена повторная диагностика уровня знаний, обучающихся об окислительно-восстановительных реакциях у экспериментальной и контрольной групп. Основным критерием результативности предложенной модели   является различие в итогах выполнения заданий учениками в экспериментальном и контрольном классах. И сравнение результатов, полученных на контролирующем этапе, с результатами констатирующего этапа (рис.3).

 

 Рисунок 3. Результаты повторной диагностики знаний учащихся 10-ых классов об окислительно-восстановительных реакциях

Так, после проведения эксперимента с заданием на знание классификации химических реакций в экспериментальной группе справились 83 % обучающихся, а в контрольной – 77 %. С заданием на определение степени окисления справились 87 % учащихся экспериментальной группы и 73 % - контрольной группы. Задание на определение процессов окисления и восстановления в экспериментальной группе выполнили 74 % учащихся, в контрольной – 69%. Задание на составление ОВР выполнили 80 % учащихся экспериментальной и 71% учащихся контрольной группы. Справились с заданием на составление ОВР металлов (с неметаллами, солями, кислотами) 86% экспериментальной группы и 76 % - контрольной. Задание на расстановку коэффициентов ионно-электронным методом в экспериментальной группе смогли выполнить 70% учащихся, а в контрольной – 69%.

Сравнительный анализ тестирования позволяет судить о том, что у учеников экспериментальной группы количество правильных ответов значительно выше, чем у учащихся контрольной группы.

Также был проведен анализ прироста уровня знаний в экспериментальной группе по отношению с констатирующим этапом эксперимента (рис.4).

 

Рисунок 4. Прирост уровня знаний в экспериментальной группе после апробации модели развития системы понятий об окислительно-восстановительных реакциях

 В результате проведенного исследования, мы отмечаем, что при повторной диагностике произошло повышение уровня знаний об ОВР в экспериментальной группе, значительно выросло количество учащихся, справившихся со всеми типами заданий, по сравнению с констатирующим этапом. Что позволяет сделать вывод об эффективности использования нашей модели развития системы понятий об ОВР.

Выводы. Важное значение развития системы основных понятий об окислительно-восстановительных реакциях, в частности, для успешной сдачи единого государственного экзамена по химии и невысокий уровень знаний и умений составлять ОВР послужили основанием для разработки модели развития системы понятий об ОВР в школьном курсе химии. Апробирование модели развития системы понятий об ОВР в школьном курсе химии позволило повысить уровень знаний и умений составлять ОВР.

Литература

1. 1.Волков А.А. Химия: общая, неорганическая и органическая. Полный курс подготовки к ЕГЭ: 2150 тестовых заданий с решениями. Москва: Омега-Л, 2018. 448 c.
2. 2.Леенсон И.А. 100 вопросов и ответов по химии: материалы для факультативных занятий и семинаров. Москва: Астрель, 2012. 347 с.
3. 3.Береснева Е.В. Методика формирования системы знаний о химической реакции при углубленном изучении химии в средней школе: автореф. дис. … канд. пед. наук. Санкт-Петербург, 1992. 17 с.
4. 4.Усова А.В. Психолого-дидактические основы формирования у учащихся научных понятий: учебное пособие. Челябинск: Факел, 2000. 86 с.
5. 5.Шелинский, Г.И. Насущные вопросы формирования важнейших химических понятий химии на начальном этапе обучения // Химия в школе. 2011. № 5. С. 17.

____________________________________________________________________________

Гончарова Светлана Андреевна, старший преподаватель кафедры химии факультета естествознания АГУ