Творче мислення: аналіз проблем Задача – це знакова модель проблемної ситуації Л. М. Фрідман

Уміти вільно орієнтуватися у величезному потоці інформації, набувати знань самостійно, розвивати свій інтелект, адаптуватися в соціумі, професійно самореалізуватися, бути конкурентноздатними в майбутньому житті – ось ті уміння, які актуальні в сучасному світі.

Одне із завдань модернізації школи – створення освітнього середовища, в якому будь-яка дитина може розвивати свої здібності до самостійного пошуку і отримання нових знань, набувати і розвивати практичні вміння, вирішувати життєві задачі.

Оскільки ми не знаємо, з якими ситуаціями можуть зіткнутися наші учні в майбутньому, учити їх треба тому, що вони зможуть застосувати в будь-яких ситуаціях. В умовах реального життя компетентність у вирішенні проблем є основою для подальшого навчання, для ефективної професійної діяльності, участі в житті суспільства, для організації свого особистого життя.

Хімічне учбове завдання – це модель проблемної ситуації, рішення якої вимагає від учнів розумових і практичних дій на основі знань законів, теорій і методів хімії, направлена на закріплення, розширення знань і розвиток хімічного мислення.

Розвязок задач - не самоціль, а засіб розвитку таких ключових компетентностей, як учбово-пізнавальна, інформаційна, комунікативна. Аналіз завдань, пов'язаних з рішенням проблем, дозволяє визначити їх характерні особливості. Усі хімічні завдання є описом деяких практичних ситуацій. У кожній з них міститься проблема, розвязок якої вимагає від учня використання наочної інформації, отриманої в процесі навчання, враховування і витягування інформації з текстів, таблиць, довідників, використовуючи при цьому інтелектуальні вміння різного вигляду.

Наприклад, розвязуючи хімічну задачу, учень повинен проявити наступні уміння інтелектуального характеру: розуміти залежності, виражені в графічній формі, витягувати потрібну інформацію з умови завдання, бачити приховані дані, узагальнювати факти і робити висновки, уміти порівнювати, аналізувати, розрізняти, здійснювати вибір, шукати закономірності.

Аналіз навчання свідчить про те, що засвоєння знань відбувається в процесі активної розумової діяльності учня при розвязанні завдання через виділення істотних сторін проблеми шляхом аналізу, абстрагування і узагальнення. Правильно підібрані завдання відповідно до рівня розвитку учня не лише реалізують їх психологічний потенціал, але й мобілізують особу в цілому, охоплюючи емоційну сферу, інтереси, потреби.

Щоб завдання будили думку і розвивали мислення, вони повинні бути посильними. Тоді думка учня послідовно переходить від одного об'єкту до іншого. Це приковує його увагу до завдання і стимулює подальший розвязок. Розвязування задач з психолого-педагогічної точки зору формує в процесі вивчення в учнів уміння використовувати отримані знання для вирішення практичних проблем, тим самим пов'язуючи навчання з життям і діяльністю людини.

Хімічне учбове завдання – це модель проблемної ситуації, розвязок якої вимагає від учнів розумових і практичних дій на основі знання законів, теорій і методів хімії, направлена на закріплення, розширення знань і розвиток хімічного мислення.

Значення розвязування задач: По-перше, це практичне застосування теоретичного матеріалу. Розвязування задач як засіб контролю і самоконтролю розвиває навички самостійної роботи; допомагає визначити ступінь засвоєння знань і умінь, їх використання на практиці; дозволяє виявити пропуски в знаннях і уміннях учнів і розробити тактику їх усунення. По-друге, прекрасний спосіб здійснення міжпредметних і курсових зв'язків, а також зв'язків хімічної науки з життям.

Місце задач в курсі хімії: При поясненні нового матеріалу задачі допомагають ілюструвати тему, що вивчається, конкретним практичним застосуванням, у результаті учні більш усвідомлено сприймають теоретичні основи хімії. Розвязування задач сприяє залученню учнів до самостійної роботи з використанням не тільки підручників, але й додаткової літератури. З метою контролю та обліку знань кращим методом також є розрахункове завдання, оскільки при його розвязанні можна оцінити всі якості учня, починаючи від рівня знання теорії до вміння оформляти розвязок у зошиті.

Використання задач у школі дозволяє вирішувати основні функції навчання і виховання Навчальні функції забезпечуються формуванням важливих структурних елементів знань, осмисленням хімічної суті явища, умінням застосовувати засвоєні знання в конкретно заданій ситуації. Розвязування задач – це активний пізнавальний процес. Виховні функції реалізуються формуванням світогляду, розширенням кругозору. Учбові завдання є дієвим засобом виховання працьовитості, наполегливості, волі, характеру. Розвиваючі функції виявляються в результаті формування логічного, творчого мислення, розвитку кмітливості учнів.

Класифікація завдань На сьогоднішній день не існує єдиного підходу до класифікації хімічних завдань. Остаточно розробленої класифікації шкільних хімічних завдань немає. Загальновизнаною є класифікація хімічних завдань на якісні і кількісні, які вирішуються усним, письмовим і експериментальним способом: Хімічні розрахункові завдання можна умовно розділити на три групи: Завдання, що вирішуються з використанням хімічної формули речовини або на виведення формули. Завдання, для вирішення яких використовують рівняння хімічної реакції. Завдання, пов'язані з розчинами речовин.

Прості розрахункові завдання I. Завдання, які вирішуються без використання рівнянь реакцій: Розрахунки співвідношень мас елементів у речовинах. Розрахунки масової частки елементу у зєднанні за його формулою. Розрахунки за співвідношенями маса – моль. Розрахунки за співвідношенями об'єм – моль. Розрахунки з використанням відносної щільності газів. Виведення простої формули речовини. Виведення дійсної формули речовини. Розрахунки з використанням числа Авогадро. Завдання, пов'язані з розчинами речовин. Завдання на суміші.

II. Завдання, що вирішуються з використанням рівнянь хімічних реакцій. Розрахунок маси речовин за відомою масою іншої речовини. Розрахунки за співвідношенями маса – моль. Розрахунки за співвідношенями об'єм – моль. Завдання з використанням поняття надлишок. Завдання з використанням речовин, одна з яких містить домішки. Завдання на вихід продукту реакції і на виробничі втрати. Завдання на знаходження хімічної формули. Завдання, в яких речовини дані у вигляді розчинів. Завдання на суміші. Кожен із цих видів завдань включає ще декілька типів завдань.

Дидактична класифікація розрахункових завдань 1. Для засвоєння співвідношень фізичних величин: а) для демонстрації вчителем; б) для самостійної роботи учнів. 2. Для засвоєння кількісних характеристик об'єктів вивчення: а) з окремих питань теми б) з теми в цілому; в) з розділу в цілому; г) за курс в цілому. 3. Для контролю: а) поточного (опитування); б) тематичного; в) за розділом; г) за курсом.

Як навчити школярів вирішувати задачі є однією з найбільш складних педагогічних проблем. Складність її пояснюється тим, що неможливий загальний алгоритм, оволодіння яким гарантувало б рішення будь-якої задачі. Тому необхідно формувати в учнів узагальнене вміння розвязувати задачі, структуру міркувань при пошуку розвязку, задати правильну орієнтацію на пошук. У результаті підвищується вірогідність успіху і зменшується час пошуку вирішення проблеми.

Загальні рекомендації до розвязку та оформлення розрахункових завдань, узяті з книги Д. Пойа Як розвязувати задачу. Д. Пойа – основоположник евристики – намагався знайти загальний підхід до розвязку задач. Значення його рекомендацій полягає в тому, що вони сприяють формуванню структури міркувань при пошуку рішення, задають правильну орієнтацію на пошук. У результаті підвищується вірогідність успіху і зменшується час пошуку рішення.

Рекомендації від Д. Пойа: Обдумай мету раніше, ніж почати. Аналіз умови завдання. На початок зважає дурень, про кінець думає мудрець. Потрібно з'ясувати кінцеву мету, щоб не збитися зі шляху. Мудрий міняє свої рішення, а дурень ніколи. Якщо терпите невдачу, спробуйте змінити напрям пошуку. Помічай головну можливість. Будь напоготові, помічай особливості, орієнтуйся в ситуації. Бажане ми охоче приймаємо за дійсність. Наш план дає лише загальний контур розвязування. Треба переконатися, що деталі завдання відповідають наміченому плану.

Отже, розвзок задач: навчає мислити, орієнтуватися в проблемній ситуації; проявляє взаємозв'язок уявлень і понять; веде до кращого розуміння учнями хімічних явищ у світлі найважливіших теорій; дозволяє встановити зв'язок хімії з іншими предметами, особливо з фізикою і математикою; є засобом закріплення в пам'яті учнів хімічних законів і найважливіших понять; служить одним із способів обліку знань і перевірки навиків, отриманих у процесі навчання предмету; виховує в процесі вивчення в учнів уміння використовувати отримані знання для вирішення практичних проблем, тим самим пов'язуючи навчання з життям і діяльністю людини.

Аналіз завдання Кожне завдання складається з сукупності даних – умови завдання і запитання (завдання). Окрім цього, в ньому є система залежностей, які пов'язують шукане з даними і дані між собою. Завдання аналізу: 1) виявити всі дані; 2) виявити залежності між даними й умовами; 3) виявити залежність між даним і шуканим. Приклад. Обчислити масу твердого гідроксиду, який необхідно розчинити для отримання 95,2мл 6,4% розчину їдкого натру щільністю 1,05 г/см3. Отже, з'ясовуємо: 1. Про які речовини йдеться? З умови завдання бачимо, що твердий гідроксид розчиняють у воді й отримують розчин їдкого натру (NaOH). Згадуємо, що NaOH – гідроксид. Значить, початковою речовиною був твердий гідроксид (NaOH), який, розчинившись у воді, утворив розчин. В умові завдання йдеться лише про дві речовини – їдкий натр (гідроксид) і воду.

2. Які зміни відбулися з речовинами? Вдумаємося: їдкий натр (твердий) змішали з водою. Що отримали? Розчин їдкого натра. Тобто, та ж сама речовина (гідроксид натрію, їдкий натр) спочатку був у твердому стані, потім – у розчині. Згадуємо, що розчини – це фізичні суміші, а не хімічні сполуки. Значить, вода тільки розчинник, у реакцію вона не вступає. 3. Які величини названі в умові завдання? Перечитуємо ще раз текст. Отримали 95,2 мл розчину (йдеться про об'єм) з масовою часткою 6,4 % гідроксида. Друга величина – концентрація розчину (масова частка розчиненої речовини). Вказана щільність отриманого розчину – 1,05 г/см3. Нарешті, йдеться і про масу твердого гідроксида в питанні завдання. Значення цієї величини належить розрахувати. Запишемо величини та їх значення скорочено (скорочений запис умови завдання).

Причому, слова Дано, Знайти, Розвязок писати не обов'язково, оскільки розмежування в короткій умові чітко визначають місце розташування значень, їм відповідних. Це дозволяє заощадити час. У даному випадку всі величини – відомі і шукані – компактно, щільно виписані на невеликій площі паперу, легко охоплюються поглядом і зручно подані для подальшого аналізу: визначення взаємозалежності між величинами і речовинами.

Приклад. Визначити об'єм водню, що утворився при взаємодії надлишку соляної кислоти з цинком масою 195 гр.

Складання схеми розвязування задачі (Із усього вище сказаного разом з учнями складається схема розвзку задачі). Схема розвязку задачі: Аналіз умови завдання. Складання плану розвзку – ставлять головне запитання і до нього ставлять додаткові запитання, які допомагають знайти відповідь на головне запитання завдання. Відповідь – на поставлені запитання дають у зворотному порядку.

Для дезінфекції ран використовується 5%-ний розчин марганцівки. Яку масу марганцівки і води необхідно взяти для приготування 200гр розчину ? Марганцівки 10 гр, води 190 гр

У домашній аптечці завжди є 3%-ний розчин «зеленки». Скільки фарбника брильянтового зеленого треба розчинити в спирті, щоб отримати 10,25г «зеленки»? 0,3г фарбника

Якщо ви любите солодкий чай, то на 1 склянку (250 г води) добавляєте дві чайні ложки цукру (по 5 гр кожна). Яка масова частка цукру в чаї? 3,8 %

Щоб шкіра була білою і гладкою, прийнято приймати сольові ванночки для обличчя і рук. Яку масу солі й води необхідно взяти, щоб отримати 500гр сольового розчину з масовою часткою солі 1%? 5гр солі, 495гр води

Знаменитий англійський хімік і фізик Уїльям Рамзай у кінці ХІХ століття вперше виділив зразок земного гелію (He), в якому містилось 5,34 х атомів цієї речовини. Якій кількості речовини відповідає це число атомів ?

У стратосфері на висоті 20 – 30 км знаходиться шар озону О 3, що захищає землю від могутнього ультрафіолетового випромінювання Сонця. Коли б не «озоновий екран» в атмосфері, то фотони з великою енергією досягли б поверхні Землі і знищили на ній все живе. Підраховано, що в середньому на кожного жителя в повітряному просторі (аж до верхньої межі стратосфери) доводиться по 150 моль озону. Скільки молекул О 3 (озону) доводиться в середньому на одного жителя Землі?

У шкільному хімічному кабінеті пролили на підлогу небагато соляної кислоти HCl, і до кінця уроку вона повністю випарувалася. Хоча хлороводень сильно токсичний, при вдиханні токсично діє на слизову оболонку, учні не відчули ніякого стороннього запаху. Скільки молекул хлороводню опинилося в повітрі, якщо кількість речовини його рівна 0,03 моль?

У будинку розбився медичний термометр, а всю ртуть зібрати не вдалося. Тим часом ртуть володіє високою летючістю, а її пари отруйні. Обчисліть, яку кількість речовини ртуті не вдалося зібрати, якщо ця порція складає 2,4*10 20

У ХVІ столітті аптекарі називали Венерою якийсь метал, що поліпшує роботу серцево – судинної системи. Браслети з цього металу використовують як засіб для стабілізації артеріального тиску. Метал має червонуватий відтінок. Що це за метал ? Скільки атомів його міститься в порції кількістю речовини 0,2 моль ?

Оперативне зведення з чергової частини МВС За поточну добу відбулися наступні правопорушення: порушення концентрації реагуючих речовин - 9, розкрито - 7; нанесення тяжких хімічних пошкоджень - 6, розкрито - 4; незареєстровані реакції горіння, окислення - 9, розкрито - 6. Варто особливо відмітити подію в районі школи : на телефон райвідділу міліції поступив тривожний дзвінок від учнів школи. Прибула група негайного реагування, затримала особливо небезпечних злочинниць X та У, раніше судимих за нанесення опіків і псування тканин. Проте, чинився опір співробітникам міліції сержантові Метилоранжу і старшині Фенолфталеїну, злочинниці сховалися, розчинилися у воді. Причому свідки стверджують, що Фенолфталеїн, обшукуючи затриману громадянку У, від збентеження став малиновим. А Метилоранж почервонів, побачивши фотографію громадянки X у паспорті. Скориставшись замішанням оперативників, злочинниці сховалися. Особливі прикмети: розшукувана X, користуючись рідким агрегатним станом, легко вступає в контакт із громадянами з метою солеутворення, що розшукувана У, володіючи твердим агрегатним станом, відмічена в реакції нейтралізації. Всіх, хто бачив розшукуваних, прохання телефонувати або 02. Оперативну обстановку докладав: В.А. Духанін.

0 Завдання: Визначити осіб розшукуваних злочинниць X і У. Фотороботи злочинців додаються. Їх розшукує міліція. Особливі прикмети злочинниць: розшукувана X - безбарвна рідина. Викликає опіки на шкірі, при контакті з папером, тканинами утворює на них дірки. Розшукувана У володіє твердим агрегатним станом білого кольору, добре розчиняється у воді. При обшуку громадянки У старшина Фенолфталеїн від збентеження став малиновим. Громадянка X у бесіді з сержантом Метилоранжем примусила досвідченого сищика почервоніти. Учні повинні не тільки визначити, в якій колбі знаходиться злочинниця – речовина X, а в якій – У, але і назвати їх: X – кислота, У – луг.

До складу феромона тривоги у мурашок - деревоточців входить вуглеводень. Яка будова вуглеводня, якщо при його крекінгу утворюються пентан і пентен, а при його горінні - 10 моль вуглекислого газу. (В..: декан)

За допомогою хімічної сигналізації і хімічної інформації відбувається своєрідний обмін думками у тварин. Мурашки для подачі сигналу тривоги виділяють речовину складу С 7 Н 14 О. Визначити будову цієї речовини, якщо вона взаємодіє з гідроксиламіном, з синильною кислотою дає речовину складу С 7 Н 15 ОN, при каталітичному гідруванні утворює 4 - метилгексанол - 3.

Запах фіалок обумовлений речовиною складу С 9 Н 14 О. Яка структурна формула цієї речовини, якщо при бромуванні утворюється 2, 3, тетрабром нонаналь - 1?

Руді лісові мурашки володіють феромоном тривоги - кислотою, яка одночасно служить зброєю. Установіть її структурну формулу, якщо речовина, розкладаючись при нагріванні, дає реакцію срібного дзеркала.

Лавровий лист - висушений лист лавра благородного. Аромат обумовлений ефіром. Установіть його структурну формулу, якщо відомо, що при його гідролізі утворюється лауриловий спирт СН3 - (СН2)10 - СН2ОН і лауринова кислота СН3 - (СН2)10 - СООН.

1.Фізична величина, якою визначається число структурних часточок (молекул, атомів, йонів), називається _____________________; позначається _____; вимірюється в _________, __________, ______________. 2. Моль – це така кількість речовини, в якій міститься _____________ молекул цієї речовини. 3.Постійна Авогадро – це фізична величина, яка позначається ____, численно рівна _________. 4.Число часточок речовини (____) рівно _____________ постійній Авогадро ( ___ ) на кількість речовини ( ___ ). Уставте пропущені слова, літерні позначки і числа в даному тексті: кількістю речовиниn мольммолькмоль 6 х /моль N добутку NANA n NANA 6 х /моль

Розвязування задач формує певний стиль мислення і розвиває інтелектуальні вміння учнів. Успішність розвитку навчальної діяльності залежить від активності того учня. Важливо, щоб завдання створювало позитивну установку на подальшу активну діяльність Саме розвязування задач - це активний пізнавальний процес. Інтегровані завдання сприяють формуванню пізнавальних мотивів (ставлять учня перед необхідністю творчого використання знань, що є у них, і пошуків необхідної інформації).

проблема мета результат співробітництво активність творчість справа самостійність

Розум полягає не тільки в знанні, але й в умінні застосовуватити знання на практиці. Арістотель