Обеспечение единства процессов составления и решения химических задач

Unity and decision processes of chemical tasks

 

Автор: Бадмаева Антонина Борисовна

МБОУ «ЭМГ», Элиста, Республика Калмыкия, Россия

e-mail.ru: ox1genium@yandex.ru

Badmaeva Antonina Borisovna

Elista, Republic Of Kalmykia, Russia

e-mail.ru: ox1genium@yandex.ru

 

Аннотация: Развитие логического мышления обучающихся является одним из приоритетных направлений работы школы. Технология "Укрупнение дидактических единиц" раскрывает возможности деятельности, познания, реализации и развития способностей обучающихся.

Abstract: the logical thinking of students is one of the priorities of the school. Technology Consolidation didactic units "reveals opportunities, knowledge, realization and development of abilities of students.

 

Ключевые слова: Укрупнение дидактических единиц, решение химических задач.

Keywords: Consolidation of teaching units, chemical solution tasks.

Тематическая рубрика: Средняя школа.

 

Одним из взаимосвязанных подходов к обучению, рассматриваемые в публикации, является обеспечение единства процессов составления и решения задач. Составление и решение обратной задачи выступает простым и удобным критерием развития творческого мышления обучающихся – она «всегда приводит ученика к постановке новых проблем» (П.М. Эрдниев).  

Укрупнение дидактических единиц – это технология обучения, обеспечивающая самовозрастание знаний учащегося благодаря активизации у него подсознательных механизмов переработки информации посредством сближения во времени и пространстве мозга взаимодействующих компонентов доказательной логики и положительных эмоций (П.М. Эрдниев).

Главная особенность укрупнения единицы усвоения – создание условий для постижения богатства связей и переходов между компонентами единого знания.

Составление и решение обратных задач 

Укрупненная дидактическая единица определяется не объемом химической информации, а наличием связей при выполнении обратных задач. С точки зрения психологии, составление обратной задачи является гораздо более сложным мыслительным процессом, чем решение готовой задачи, процедура составления которой требует активизации познавательной деятельности обучающихся. Иногда составление и решение обратной задачи становится условием понимания прямой задачи. Таким образом, анализ прямых и обратных задач в их разнообразных соотношениях, определение информационной основы задач, значительно активизирует мыслительную деятельность обучающихся и способствует организации урока на достаточно высоком методическом уровне.

Матрица-обращение позволяет моделировать условия и определить неизвестный вопрос для обратных задач (Б. П. Эрдниев). От числа физических параметров прямой расчетной задачи в основном зависит и число обратных задач. В отличие от общепринятой записи условий задач предлагается строчная запись, внесенная в матрицу. Непременным условием решения обратных задач является составление текста задачи. Совокупность прямой и обратной задач приводит к достижению системности знаний по химии.

Рассмотрим технологию на примерах изучения способов изменения состава раствора.

 

Задача 1. К раствору хлороводородной кислоты массой 120 г с массовой долей 20% добавили 180 г воды. Чему равна массовая доля хлороводородной кислоты в полученном растворе?

Матрица. Разбавление водой концентрированного раствора

№	m1(раствора НCl), г	ω1(НCl), %	m(H2O), г	ω2(НCl), %
1	120	20	180
2	120	20		8
3	120		180	8
4		20	180	8

 Обратные задачи:

Задача 1.2. Какую массу воды необходимо добавить к 120 г 20% раствора хлороводородной кислоты, если массовая доля хлороводородной кислоты в полученном растворе составляет 8%.

Задача 1.3. К 120 г раствора хлороводородной кислоты добавили 180 г воды, получив 8%-ный раствор хлороводородной кислоты. Чему равна массовая доля хлороводородной кислоты в первоначальном растворе.

Задача 1.4. 20%-ный раствор хлороводородной кислоты разбавили водой массой 180 г, получив 8% -ный раствор кислоты. Вычислите массу 20% раствора хлороводородной кислоты.

 

Задача 2. При охлаждении 45% раствора бромида аммония массой 300 г в осадок выпало 25 г соли. Определите массовую долю бромида аммония в полученном растворе.

Матрица. Разбавление раствора (осаждение соли при охлаждении р-ра)

№	m1(р-ра NH4Br), г	ω1(NH4Br), %	m(соли осажд.), г	ω2(NH4Br), %
1	300	45	25
2	300	45		40
3	300		25	40
4		45	25	40

 Обратные задачи:

Задача 2.2. Вычислите массу осажденной соли при охлаждении раствора бромида аммония массой 300 г с массовой долей 45%, если массовая доля соли в полученном растворе составила 40%.

Задача 2.3. При охлаждении 300 г раствора бромида аммония в осадок выпало 25 г соли. Вычислите массовую долю соли в растворе до охлаждения, если массовая доля бромида аммония в полученном растворе составила 40%.

Задача 2.4. При охлаждении 45% раствора бромида аммония в осадок выпало 25 г соли. Вычислите массу исходного раствора соли, если массовая доля бромида аммония в полученном растворе составила 40%.

Вывод: разбавление водой концентрированного раствора и осаждение соли при охлаждении раствора приводит к уменьшению массовой доли соли.

 

Задача 3. В производственной практике был приготовлен раствор сульфата никеля (II) растворением 2,81 кг никелевого купороса в 12,69 кг воды. Вычислите массу выпаренной воды, если концентрация сульфата никеля (II) в растворе увеличилась на 100%.

Решение. m(NiSO4∙7Н2О) → ν(NiSO4∙7Н2О) → ν(NiSO4) →ω1(NiSO4) → ω2(NiSO4) → m(упаренного р-ра NiSO4) →m(выпар.Н2О).

Матрица. Упаривание разбавленного раствора

№	m(NiSO4∙7Н2О), кг	m(Н2О), кг	увеличение ω2(NiSO4), %	m(выпар.Н2О), кг
1	2,81	12,69	100
2	2,81	12,69		7,75
3	2,81		100	7,75
4		12,69	100	7,75

Обратные задачи:

Задача 3.2. В производственной практике был приготовлен раствор сульфата никеля (II) растворением 2,81 кг никелевого купороса в 12,69 кг воды. На сколько процентов увеличилась концентрация соли после выпаривания 7,75 кг воды из раствора?

Задача 3.3. Вычислите массу воды взятой для растворения 2,81 кг никелевого купороса, если после выпаривания 7,75 кг воды из раствора в производственной практике, концентрация сульфата никеля (II) увеличилась на 100%.

Задача 3.4. Вычислите массу никелевого купороса растворенного в 12,69 кг воды, если после выпаривания 7,75 кг воды из раствора в производственной практике, концентрация сульфата никеля (II) увеличилась на 100%.

Литература:

1. Кузьменко Н. Е, Еремин В. В. 2500 задач по химии для школьников и поступающих в вуз. – М.: Оникс 21 век. Мир и образование, 2002.

2. Лидин Р. А, Аликберова Л. Ю. Химия. Справочник для старшеклассников и поступающих в вузы. – М.:Аст-Пресс школа, 2007.

3. Пузаков С. А., Попков В. А. Пособие по химии для поступающих в вузы. – М.: 2001.

4. Эрдниев П. М, Эрдниев Б. П. Укрупнение дидактических единиц в обучении математике. – М.: «Просвещение», 1986.

5. Эрдниев Б. П. Матрицы в обучении. – Элиста: Калмыцкий университет, 1990 .

6. Эрдниев П. М. Укрупнение дидактических единиц как технология обучения (часть І,II). – М.: «Просвещение», 1992.