Дипломдық ЖҰмыс 6В01507 «Химия-биология»
жүктеу/скачать 358,94 Kb.
|
Дипломды Ж мыс 6В01507 «Химия-биология»
2.1 Орта мектепте химия сабақтарында химиялық өндірісті оқу ұйымдастыру әдістемесінің теориялық моделі Әртүрлі кезеңдердегі химиялық өндіріс мәселелерін зерттеген кезде біз оқушылардың жас ерекшеліктеріне және зерттеудің осы кезеңінде қойылған міндеттерге байланысты таңдалған жұмыстың әртүрлі әдістері мен формаларын қолдандық [26]. 10 сыныпта өндіріс мәселелерін қарастырған кезде оқушыларды шикізатпен және осы шикізат негізінде нақты химиялық өнімді алу әдістерімен таныстыру басты міндет болды. Бұл тапсырмаларды орындау үшін бейорганикалық қосылыстардың қасиеттерін зерттеуді қарастыратын кез келген курс тақырыптарын таңдауға болады. Бұл үшін ең толық мүмкіндіктер аммиак, азот және күкірт қышқылдарын зерттеуге байланысты сұрақтармен қамтамасыз етілген және осы қосылыстарды өндіруге жеке сабақтар арналған [40]. Оқытудың бұл кезеңінде студенттерде химиялық процестердің заңдылықтары туралы әлі жеткілікті ақпарат жоқ. Химиялық реакцияның жылдамдығы, процестің жылдамдығына әсер ететін факторлар туралы түсініктері бар, катализ ұғымын біледі. Бірақ бұрын зерттелген ақпарат химиялық-технологиялық процесті құрудың негізінде жатқан ғылыми принциптерге терең талдау жүргізу үшін жеткіліксіз. Осыған байланысты бұл жағдайда зерттеудің негізгі әдісі демонстрация болып табылады. Күкірт қышқылын алу әдістерін зерттеуде ең көп таралғаны «Күкірт қышқылын контактілі әдіспен алу» танымал схемасын көрсету болып табылады. Сонымен қатар, диаграмма тек құрылғыларды ғана емес көрсетеді қуыру газын алу үшін күйдіру пириті; күкірт диоксидінің контактілі тотығуы; күкірт диоксидін сіңіру. өндірістің негізгі кезеңдері жүзеге асырылады, сонымен қатар процестердің тиімділігін қамтамасыз ететін қосымша компоненттер (тазалау және жылуды басқару жүйелері). Осының арқасында бұл схема күкірт қышқылын алудың негізінде жатқан негізгі реакцияларды көрсетіп қана қоймай, сонымен қатар химиялық және физикалық процестерді өндірістің тиімділігін қамтамасыз ететін бір жүйеге біріктіретін химиялық өндірістің технологиялық схемаларының күрделілігін көрсетуге мүмкіндік береді. Бұл схеманы көрсету күкірт қышқылын алу процесін зерттеуде қолданылатын негізгі әдістеме болып табылады. Оны зерттеу өндірістің әрбір сатысында болатын химиялық реакциялардың теңдеулерін құрастырумен, жүргізу шарттарын сипаттаумен және процестің тиімділігін қамтамасыз ететін технологиялық принциптерді белгілеумен қатар жүреді. Осылайша, бірінші кезеңді сипаттау кезінде назар пириттің қатты бөлшектері мен ауа - оттегінің көзі арасындағы үлкен жанасу бетін қамтамасыз ететін қарсы ағын және «сұйықтық қабаты» принциптерін қолдануға аударылады. Проблемалық тәсілді жүзеге асыру үшін күкірттен және күкірт колчеданынан күкірт қышқылын алу әдістері бір-бірімен салыстырылады. Сонымен, схеманы оқу кезінде оқушыларға неліктен пириттік әдіске қарағанда, күкірттен пеш газын алу кезінде «қайнау» қабат принципі қолданылмайтынын және пеш газын тазарту кезеңі әлдеқайда қысқа екенін түсіндіруді сұрайды. Өндіріс схемасын талдап, оқулық материалына сүйене отырып, олар күкірттен пеш газын алуда қатты күйде емес, газ күйінде әрекеттеседі деген қорытындыға келеді. Содан кейін жану процесі біртекті болады («сұйықтықты» төсеуді пайдаланудың қажеті жоқ), нәтижесінде алынған газда шлак шаңы болмайды, яғни ол аз тазартуды қажет етеді. Екінші кезеңді қарастырғанда, химиялық реакция жүретін күрделі жүйе ретінде байланыс аппараты идеясы енгізіледі. Бұл жүйе масса алмасудың (бірнеше катализатор қабаттарында дәйекті реакциялар) және жылу алмасудың (катализатор қабаттары арасындағы экзотермиялық реакция жылуын жұту) негізгі принциптерін жүзеге асырады. Бұл күкірт диоксидінің жоғары дәрежеде айналуын қамтамасыз ететін түйіспелі аппараттың көп сатылы құрылымы [43]. Реакцияланбаған диоксидтің қоршаған ортаға шығарылмай, қайта процеске қайтарылатынына (трансформацияның толықтығын және экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз ететін айналым принципі) назар аударуды ұмытпаңыз. Абсорбциялық кезеңді зерттеу кезінде қарсы ағынның принципі де көрсетіледі (сорбент газға қарай беріледі). Сорбенттің табиғатын нақтылау кезінде проблемалық жағдай туындайды – күкірт қышқылы өндірісінде сорбент күкірт қышқылының ерітіндісі болып табылады. Алдыңғы оқылған материалға сүйене отырып, студенттер күкірт қышқылының суда, сонымен қатар күкірт ангидридінің суда еруі жылудың күшті бөлінуіне әкелетінін еске түсіреді. Сондықтан күкірт қышқылы тұманының түзілуіне байланысты күкірт триоксидін сумен сіңіру мүмкін емес [43]. 10-сыныпта оқушылардың заттардың қасиеттері мен химиялық реакциялардың заңдылықтары туралы білімдері жеткілікті. Сондықтан бұл кезеңде затты өндіру мүмкіндіктерін зерттеу емес, зерттелетін термодинамикалық және кинетикалық заңдар негізінде технологиялық процестің жеке кезеңдерін жүргізу шарттарын анықтау міндеті тұр. Осыған байланысты бұл кезеңде химиялық өндірісті зерттеу тек қосылыстардың қасиеттері мен алу әдістеріне байланысты тақырыптар шеңберінде ғана емес, сонымен қатар химиялық процестерді зерттеуге байланысты басқа да тақырыптар аясында өтті. Осылайша, химиялық өндіріс бойынша материалдың мазмұнына қосу үшін «Химиялық реакция жылдамдығы» және «Химиялық тепе-теңдік және оның орын ауыстыруы» тақырыптары таңдалды. 10-сыныпта химиялық тәжірибені орындау теориялық тұрғыдан зерттелген материалды көрсетуге ықпал етіп қана қоймай, сонымен қатар зерттелетін заңдылықтарды тереңірек түсінуге, болжамдар мен қорытындылар жасауға мүмкіндік беретін жұмыс түрі ретінде бұрынғыдан да үлкен рөлге ие болады. соларға негізделген. Болашақта жалпы принциптер түрінде тұжырымдалған тәжірибеде байқалған заңдылықтар процестерді жүргізу шарттарын анықтау үшін жеке химиялық қосылыстардың жеке өндірісіне берілуі мүмкін. Химиялық өндірістің негізінде жатқан кез келген химиялық процестің тиімділігі химиялық реакцияның жылдамдығымен анықталады. Осыған орай студенттер «Химиялық реакция жылдамдығына әсер ететін факторлар» атты зертханалық жұмысты орындады, оның барысында химиялық өндірісте процесті жылдамдату үшін қолданылатын әдістермен танысты. Бөлшектену дәрежесі әртүрлі темірдің (темір шегесі мен темір ұнтағы) мыс сульфатымен әрекеттесуі мысалын қолдана отырып, студенттер гетерогенді реакция жылдамдығына жанасу бетінің ауданының әсерін анықтайды. Химиялық өндірісті зерттеу химиялық қосылыстардың қасиеттері туралы базалық білімдер негізінде, ал орта мектепте материалды саналы түрде қабылдауға ықпал ететін химиялық процестердің кинетикалық және термодинамикалық заңдылықтары негізінде жүргізілуі керек. Химиялық өндіріс мәселелерін зерттеудің маңызды әдістемелік талаптары жүйелік-әрекеттік тәсілді, пәнаралық байланыстарды, аймақтық компонентті және экологиялық тәсілді жүзеге асыру болып табылады [25]. Технологиялық процестер химиялық өндіріске тікелей қатысты тақырыптарды меңгеруде де, химиялық процестердің заңдылықтарын зерттейтін тақырыптардың мазмұнына өндірістік мәселелерді қосу арқылы да қарастырылады. Химиялық өндірісті зерттеудің тиімді әдісі тәжірибемен және ситуациялық есептерді шешумен қосарланған демонстрация болып табылады. 2.2 Химия сабақтарында оқушылардың химиялық өндірісті оқу әдістемесі Мектептегі химия курсында химиялық өндіріс мәселелерін оқып-үйренудің мақсаты – осы ғылымның жетістіктерін халық шаруашылығының практикалық қажеттіліктері үшін пайдалану мүмкіндіктерін көрсету. Химия ғылым ретінде қоғамдық өндіріс пен ғылыми-техникалық прогрестің қозғаушы күші қызметін атқаратынын көрсету қажет. Мектепте химияны оқытудың тәрбиелік функциясын ашатын, өндірісті ұйымдастырудың ғылыми негізделген принциптерін тиісті түрде сақтай отырып, химияның экологиялық рөлін, оның экологиялық қауіпсіздікті қамтамасыз етудегі маңызын ашудың маңызы зор [6]. Химиялық өндірісті зерттегенде химиялық білімнің политехникалық, экологиялық және экономикалық аспектілерін анықтауға бағытталған екінші пәнаралық байланыстарды жүзеге асыру мүмкіндіктері айқын көрінеді. Мысалы, қоғамға белгілі бір өнімді алу қаншалықты қажет деген сұраққа жауап іздеу кез келген химиялық өндірісті зерттеуде екінші реттік буындарды қалыптастырудың бастапқы нүктесі болып табылады, өйткені ол химиялық өндірісті түсінуге әкеледі. белгілі бір затты өндірудің техникалық, экономикалық және экологиялық тұрғыдан дұрыс жолын ұйымдастыру қажет. Мұндай жолды іздестіру логикалық тұрғыдан дәлме-дәл қайталама пәнаралық байланыстарды жүзеге асыру негізінде жүзеге асырылуы мүмкін [33]. Екінші пәнаралық коммуникацияларды жүзеге асырудың мысалы 11-сыныпта күкірт қышқылының өндірісін зерттеу болып табылады. Бұл өндірісті зерттеудің бірінші кезеңі заттың қасиеттерін қайталауды ұйымдастыруды талап етеді, сол арқылы студенттер оны белгілі бір салаларда қолдану мүмкіндігіне келеді. Күкірт қышқылын көп бағытты пайдалану оны халық шаруашылығына кең көлемде өндіру қажеттілігі туралы түсінікті қалыптастырады. Бұл шикізатты көп мөлшерде жұмсау, қолдануға ең арзан және қолайлы шикізатты іздеу қажеттілігін түсінуге мүмкіндік береді. Шикізаттың таралу географиялық ерекшеліктерін талдай отырып, әлемнің әртүрлі аймақтарында құрамында күкірті бар шикізаттың болуы әртүрлі деген қорытындыға келуге болады. Демек, әр түрлі шикізат көздерін пайдалану, яғни әртүрлі өндіріс технологияларын құру қажеттілігі туындайды [33]. Әртүрлі шикізаттан (күкірт пириті, күкірт, күкіртсутек, күкірт диоксиді) күкірт қышқылын өндіру кезеңдерін одан әрі қарастыру өндірістің осы түрлерін бір салаға біріктіретін жалпы технологиялық кезеңдерді – күкірт қышқылын өндіруді анықтауға әкеледі. Сонымен қатар, өнеркәсіптің әртүрлі түрлері заттың химиялық қасиеттері мен химиялық процестердің заңдылықтарына негізделген жалпы ғылыми принциптермен біріктірілген. Нәтижесінде, жалпы тәсілдер химиялық өндірістің ғылыми принциптері болып табылады, олар процестерді интенсификациялауға, шикізатты қажетті өнімге айналдырудың неғұрлым жоғары дәрежесін қамтамасыз етуге, шығындарды азайту және өндірісті арзандата отырып, оның шығымдылығын арттыруға мүмкіндік береді. Химиялық өндірісті зерттеуде жүзеге асырылатын ең маңызды әдіснамалық принцип – химияның практикалық маңызын, оның қазіргі қоғам мәселелерін шешудегі рөлін көрсету [11]. Бұл қағидаттар аймақтық есепке алғанда барынша айқын көрінеді құрамдас бөлігі және экологиялық қауіпсіздік мәселелері [25]. Бұл тәсіл экологиялық ойлауды дамытуға, өндірістен қоршаған ортаға түсетін ластаушы заттардың зиянын бағалауға, сондай-ақ жүріп жатқан технологиялық процестерді талдауға негізделген, өндірістің теріс әсерінің себептерін түсінуге және оның әсер ету жолдарын ұсынуға ықпал етеді. оларды азайту. Сонымен бірге қазіргі заманғы кәсіпорын Жердің барлық қабықшаларында зат пен энергия айналымына кіретін күрделі әлеуметтік-экологиялық және экономикалық жүйе (техно-био-геоценоз) ретінде қарастырылады [6]. Бұл жағдайда заманауи аспект «жасыл химияны» зерттеу болып табылады. Бұл термин қоршаған ортаға кері өндірістік әсерді азайтуға бағытталған кез келген химиялық ерітінділерді қарастыра отырып, перспективалық бағыт ретінде қазіргі химия оқулықтарының оқу бағдарламасына енгізілген. Бұл бағытты зерттеу қоршаған ортаны қорғау позициясынан өндіріс процесін ғылыми ұйымдастыру тәсілдерін жаңаша ашуға мүмкіндік береді. Мысалы, жасыл химия тұрғысынан шикізатты пайдалану тәсілдері оның қолжетімділігі мен белгілі бір процесте пайдалану мүмкіндігін ғана емес, сонымен қатар қолданылатын компоненттердің уыттылығын ескереді. Нәтижесінде аммиак өндірісін өңдеу кезінде шикізаттың барлық компоненттері түпкілікті өнімге өтетін экологиялық қауіпсіз шексіз шикізатты пайдаланудың экологиялық таза технологиясының мысалы ретінде қарастыруға болады [31]. Жаңа көзқараста жасыл химия тәсілдер өнеркәсіпте катализаторларды қолдануды ұсынады. Олар процестерді жеделдету мүмкіндігін қамтамасыз етіп қана қоймайды, сонымен қатар улылығы аз компоненттерді тәжірибеге енгізуге мүмкіндік береді. Әдетте, реактивті заттар өте улы болып табылады, бірақ олар дайын өнімге өтудің қарапайымдылығына байланысты өндірісте сәтті қолданыла алады. 2.3Химия сабақтарында оқушылардың химиялық өндірісті оқу ұйымдастыру бойынша педагогикалық эксперименттің нәтижелері 10 «В» сыныбын эксперимент сыныбы ретінде алдым. 10«Б» сыныбын бақылау сыныбы болды. Эксперимент жүргізбес бұрын 10 – сынып оқушыларынан химия пәнінінің берілу жағдайын анықтау үшін және оқушылардың пәнге қатынасын айқындау үшін сауалнама жүргіздім. Қосымша (Б). Жүргізілген сауалнама нәтижесі кестеде көрсетілген. Сауалнама нәтижесінде оқушыларды Жаңартылған білім беру бағдарламасы арқылы мектепте химия өндірісті оқыту әдістемелік құралын әзірлеу, оқушылардың білім деңгейін жоғарылату, дүниетанымдарын кеңейту және функциолдақ сауаттылығын арттырыу . Эксперимент жұмысын жүргізу үшін алынған сыныптардағы бала саны бір-біріне таяу және білім сапалары деңгейлес болды. Эксперименттік сыныпта 26 оқушы, бақылау сыныбында да 26 оқушы. Эксперименттік сынып пен бақылау сыныбы оқушыларынң бастапқы білім деңгейі анықталды. Сынып оқушыларынан өткен материалдар бойынша бақылау жұмысы алынды. Бақылау жұмысы өндірістік химия бағытындағы тақырыптар бойынша құрылды. Эксприменттік сынып бойынша бақылау жұмысын жоғары деңгейде үшеуі «5» бағасын, сегіз оқушы «4» бағасын, ал он бес оқушы үштік алды. Бақылау сыныбында төрт оқушы «5» бағасын, алты оқушы «4» бағасын, он алты «3» бағасын алды. Бақылау сыныбында екілік баға болған жоқ. Экспериментке дейінгі оқушылардың деңгейі төмендегі 4-суретте берілген. Мен зерттеу жұмысымда оқушылардың химия пәнінен қызығушылығын көтеру мақсатымен 10 «В» Металдарды алу сыныбында тақырыбына сабақ жүргізуді жөн көрдім. Мен осы тақырып бойынша оқушылармен металдарға тән қасиеттерді және олардың реакцияларын ажырату- барлық металдардың мұндай қасиеттерге ие емес екендігін ұғыну - металдық тордың ішіндегі химиялық байланыс типін түсіну- металдардың кристалл түзетіндігін түсіну табиғатта таралуын оның қасиеттерін түсіндірдім. Сабақ соңында осы тақырыптарды қамтып ТЖБ алдым. Зерттеу жүргізілген сыныбымда тарауы бойынша тест қорытындысы экспериментке дейінгі деңгейден жақсы көрсеткіш көрсетті. Яғни эксперименттен кейін 20 оқушының тоғыз оқушы «5», жеті оқушы «4», төрт оқушы «3» алды. Бақылау сыныбымда 26 оқушының үш оқушы «5», он оқушы «4»,Сегіз оқушы «3» алды. Өндірістік химияны оқытуды пайдаланып сабақ жүргізілсе, оқушылардың білім деңгейі жоғарлап, тиянақты білім қалыптасады. Себебі балалар тақырып бойынша тек қана мектеп оқулығымен ғана шектеліп қоймай басқа да ақпарат көздерінен білімдерін толықтырады. Өткен материалдар бойынша алынған бақылау жұмысының қорытындысы 7 сызбанұсқа және сурет 1 берілген. Кесте 8 Эксперименттен дейінгі білім деңгейі көрсеткіштері
жүктеу/скачать 358,94 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||