Фрагмент урока-исследования Тема урока: Тип урока: Обучение построению гипотезы

Фрагмент урока-исследования
Обучение построению гипотезы
Тема урока: взаимодействие кислот и металлов.
Тип урока:
По дидактической цели: урок обобщения и систематизации знаний.
По содержанию элементов деятельности: урок-исследование.
Дидактическая цель:
Дать понятия об общих химических свойствах металлов.
Дидактические задачи:
Образовательные.
Дать понятия об общих химических свойствах металлов.
Проверить знания о строении металлов и их физических свойствах.
Развивающие.
Развивать умения проведения химического эксперимента с соблюдением
правил Техники безопасности.
Воспитательные.
Воспитание коллективизма – способность работать в группе.
Педагогическая цель: учиться
выделять проблемы, формулировать
гипотезы, планировать эксперимент в соответствии с гипотезой,
интегрировать данные, делать вывод.
Педагогические задачи:
Знакомить учащихся с особенностями процесса научного познания.
План проведения урока
Определение задач урока, мотивация учащихся.
Постановка проблемы.
Определение темы и цели исследования.
Выдвижение рабочей гипотезы.
Подтверждение гипотезы (эксперимент).
Формулирование вывода по результатам исследования.
Подведение итогов урока.
Оборудование и реактивы.
Гранулы цинка, медная стружка, медная проволока, азотная, соляная, серная
кислоты, пробирка с пробкой, спиртовки, газоотводная трубка, сухое
горючее, держатель.
Ход урока.
1. Определение задач урока, мотивация учащихся. Одна из задач нашего
урока — учиться исследовательской деятельности. Другая задача — сделать
очередной шаг по дороге химических знаний: выяснить взаимодействуют ли
металлы с кислотами. Для рационального использования металлов следует
учитывать не только физические, но и химические свойства металлов.
Сделаем это в форме заседания учёного совета. Вы разделились на
творческие экспериментальные группы. В каждой группе есть свой теоретик
(он же научный руководитель), лаборант (экспериментатор) и ассистенты.
Каждая группа получит задание – изучить одно из химических свойств
металлов и спроектировать безопасное, наглядное и доказательное
проведение демонстрационного эксперимента. Сегодня мы заслушаем
результаты вашей работы, посмотрим эксперимент, выполним лабораторные
опыты и сделаем вывод.
2. Постановка проблемы. (Вопрос,
требующий
разрешения,
исследования). С чего начинается любое исследование?
Ученик. С постановки проблемы.
Перед учащимися ставится ряд проблем, вопросов, обсуждение которых
приведет к следующему шагу - формулированию на основе частных общей
проблемы. Любой ученый-исследователь в поисках истины руководствуется
вопросами, которые он перед собой ставит.
Почему в оцинкованном ведре нельзя варить борщ или щи?
Чем объяснить тот факт, что …
3.Определение темы и цели исследования.
(Формулирование ответа на вопрос: "Что нужно сделать для решения
поставленной проблемы?").
4. Выдвижение гипотезы (построение предположений).
Гипотеза – это предположительное, вероятностное знание,
ещё не доказанное и не подтверждённое опытом.
Делая предположения, мы обычно используем следующие слова:
может быть, предположим, допустим, возможно, что, если…, "если..., то
тогда..."….
Для того чтобы научится вырабатывать гипотезы, надо научиться
задавать вопросы. Гипотезы обычно формулируются в виде определенных
отношений между двумя или более событиями, явлениями.
При каких условиях …?
Можете ли вы придумать условия, при которых будут…
Почему?
Что произошло бы, если бы…?
Учащиеся должны сначала предположить возможность двух или трех
вариантов результата:
1) металлы и кислоты взаимодействуют,
2) металлы и кислоты не взаимодействуют,
3) одни взаимодействуют, другие нет.
5. Подтверждение гипотезы (эксперимент). Конкретизация
задач исследования – что конкретно планируется делать в ходе
работы. Построение плана проверки гипотезы, выяснение характера
взаимодействия, в случае взаимодействия определение его результата и
накопление опыта экспериментальной исследовательской деятельности.
6. Формулирование вывода по результатам исследования.
7. Подведение итогов урока.
По итогам работы в тетрадях учащихся остается следующая запись.
Проблема.
Тема исследования.
Цель исследования. Выявить
Гипотеза.
Подтверждение гипотезы (таблица).
Выполнение демонстрационного опыта 1 группой после подготовки
.Одновременно с учащимися на местах.
Группа 1
На пластинку для капельного анализа поместить 2 гранулы Zn и 2 медных
стружки отдельно в 4 углубления. Нанести на каждый кусочек металла
растворы серной кислоты и соляной кислоты (также отдельно).
Вывод
Цинк реагирует как с серной, так и с соляной кислотой, выделяя бесцветный
газ; медь не реагирует с растворами кислот.
Опыт 2
В пробирку с газоотводной трубкой поместить гранулы цинка и налить
раствор соляной кислоты. Закрыть пробкой. Выделяющийся газ собрать в
другую пробирку, перевернутую вверх дном. Через некоторое время
поднести горящую спичку к отверстию пробирки с собранным газом.
Раздается звук «пах», который доказывает образование в реакции водорода.
Вывод
Металлы, стоящие в ряду активности металлов левее водорода, реагируют с
растворами кислот с образованием соли и водорода.
Применение
Раствор соли, полученный действием Zn на раствор соляной кислоты,
используется для обработки металлов перед пайкой
Опыт 3
В стаканчик налить слабый раствор щелочи с фенолфталеином. В пробирку
поместить медные стружки и залить концентрированным раствором серной
кислоты, закрыть пробкой. Газоотводную трубку направить в раствор
щелочи.
Выделяемый в реакции газ в момент пропускания его через раствор щелочи с
фенолфталеином делают окраску раствора более бледной или она совсем
исчезает.
Zn +2 H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O + SO2
SO2 + Na OH = NaHSO3
SO2 + Na+ + OH- = Na+ + HSO3SO2 + OH- = HSO3-
Вывод
1.
При взаимодействии концентрированной серной кислоты с металлами
в роли окислителя выступает атом серы со степенью окисления +6, поэтому в
результате реакции кроме соли образуется не водород, а соединения серы и
вода;
2.
Количество электронов присоединяемой серой зависит от активности
металла.
S+6 + 2e =S+4
S+6 +6e =S0
S+6 + 8e =S-2
Опыт 4
Медную проволочку продеть через пробку и закрутить длинный конец в
спираль, в пробирку налить концентрированный раствор азотной кислоты и
опустить в нее закрученную в спираль медную проволочку и закрыть
пробкой. Если реакция не протекает, нагреть пробирку с содержимым на
пламени спиртовки до появления бурого газа. Когда пробирка наполнится
этим газом, вытянуть медную проволоку через отверстие в пробке,
прекращая тем самым соприкосновение меди с азотной кислотой.
Cu + 4 HNO3 (k) = Cu(NO3 )2 + 2H2 O + 2NO2
Вывод
При взаимодействии металлов с азотной кислотой никогда не выделяется
водород, так как окислителем является атом азота со степенью окисления +5.
В зависимости от активности металла и концентрации раствора кислоты азот
может присоединять от 1 до 8 элементов
Выводы
Мы заслушали отчёты экспериментальных групп и можем сделать некоторые
выводы.
Рефлексия: Какие были затруднения? Что показалось самым интересным?
Тестовый контроль (проводится на обучающей программе «Химия», Кирилл
и Мефодий
Литература
Савенков И.А. Учим детей выдвигать гипотезы и задавать вопросы //
Одаренный ребенок. 2003. №2. С.76-86.
Файн Т. Д. Поэтапные действия по формированию исследовательской
культуры школьников // Практика административной работы в школе. 2003.
№7. С. 35-40