Тема 20. Основные направления использования компьютерных технологий в обучения химии

Вид материала

Документы

Содержание 13. Некоторые психолого-медицинские проблемы компьютеризации обучения и рекомендации по их решению Рекомендации, которые нужно учитывать при организации работы с компьютером. Оксиды в природе Ход урока Запишите формулу воды в тетрадь. Запишите формулу углекислого газа. 3. Объяснение нового материала Учащиеся формулируют правило) Упражнение “не прерви цепочку”. Что же между ними общего? Информация о распространении оксидов в природе и их значении. Физические свойства оксидов. 2. Взаимодействие сложных веществ с кислородом 4. Закрепление изученного материала 6. Подведение итогов урока.

Подобный материал:

• Концепция Применение компьютерных технологий при проведении химического эксперимента, 559.32kb.
• На конференциях и выставках по химии, свои доклады представляют тысячи экспертов отрасли,, 15.61kb.
• Задачи использования компьютерных технологий в обучении иностранным языкам формирование, 43.42kb.
• План лекций по курсу «применение компьютерных технологий в химии» лекция, 16.53kb.
• Обзор рынка спс в России. Перспективы использования компьютерных технологий для официального, 167.31kb.
• Тема Методика обучения химии как наука и учебный предмет в педвузе, 398.5kb.
• Основные направления внедрения средств информационных и коммуникационных технологий, 49.28kb.
• Статья посвящена проблеме использования компьютерных технологий в психологических исследованиях., 153.08kb.
• Тема: «Повышение результативности обучения школьников математике посредством использования, 239.68kb.
• Применение информационных технологий в процессе обучения химии, 213.65kb.

13. Некоторые психолого-медицинские проблемы

компьютеризации обучения и рекомендации по их решению

Выше затрагивались некоторые педагогические проблемы, связанные с внедрением компьютерных технологий в процесс обучения школьников. Рассмотрим более подробно медицинские и психологические проблемы, которые необходимо знать, учитывать и по возможности избегать в процессе обучения.

Отечественные и зарубежные медицинские исследования показывают, что более 90% работающих за дисплеями жалуются на утомляемость, боли в области затылка, шеи, плечевого пояса, но чаще всего страдает зрение: наблюдается покраснение век, слезотечение, жжение и боли в области глаз.

Особое значение имеет предупреждение этих неблагоприятных явлений для школьников, поскольку в данном возрасте процесс роста и развития идёт наиболее интенсивно и организм чрезвычайно чувствителен к воздействию различных факторов среды.

Компьютерное обучение связано с интенсификацией учебной деятельности школьника, необходимостью усвоить непростой язык общения со сложной техникой. При этом ученик испытывает высокое психоэмоциональное напряжение и постоянную статическую нагрузку. При работе с компьютером могут возникать ситуации, предрасполагающие к возникновению у учащихся различных эмоциональных расстройств. Они связаны с неспособностью детей справиться с компьютерной нагрузкой.

В классах, где работают дисплеи, формируются специфические условия среды: повышается температура воздуха, снижается влажность, изменяется химический состав. Компьютеры являются источником электрических полей и различного рода электромагнитных излучений: ультрафиолетового, инфракрасного, радиочастотного и др. Исследования ученых показали, что на рабочем месте уровни излучений ниже предельно допустимых, но, если дисплей неисправен, то эти уровни могут существенно увеличиваться.

Исследования, проведённые Российском центре гигиены и профилактики заболевания детей, подростков и молодёжи, показали, что значительно чаще жалуются на утомление, особенно зрительное, школьники, которые работали с дисплеями-телевизорами. Наиболее уязвимы в этом отношении оказались учащиеся с теми или иными нарушениями зрения. Среди школьников, которые жаловались на утомление глаз, более половины – дети с различной степенью близорукости. Это очень беспокоит, ведь по данным офтальмологов, количество близоруких детей от 1 к 9 классу увеличивается более, чем в 10 раз, а к концу обучения близорукостью страдает уже каждый четвёртый выпускник школы. (Биология в школе 1-2, 1992)

По современным данным, наблюдается явная тенденция увеличения продолжительности и частоты общения учащихся с компьютером. Это объясняется рядом причин:

1. Возрастает количество компьютеров в школах с каждым годом.
   
2. Появляется всё больше интересных компьютерных учебных и игровых программ
   
3. Накапливается педагогический опыт использования этой техники в учебном процессе.
   

Существует ещё один важный аспект проблемы "Компьютеризация и здоровье школьников". Заключается он в дефиците двигательной активности и большой статической нагрузке, которые испытывают школьники, вынужденные длительное время сидеть за партой, работать за компьютером.

Гипокинезия – пониженная двигательная активность особенно неблагоприятно сказывается на развивающемся организме и может служить фоном, на котором легко возникают или усиливаются различные болезни. У школьников, длительно находящихся в условиях низкой двигательной активности, возникает состояние, характеризующееся изменением реактивности организма к неблагоприятным факторам окружающей среды, снижением работоспособности и выносливости. Такие дети чаще болеют, страдают ухудшением зрения, осанки, различными функциональными расстройствами психического здоровья.

Установлено, что оптимальное время непрерывного контакта с компьютером на уроке для старшеклассников составляет 25-30 мин, для учащихся 7-8 классов – 15-20 мин, а для младших школьников – не более 15 мин. После этого необходим перерыв для разминки и гимнастики для глаз. Разминка должна включать потягивание, вращение головой, наклоны в разные стороны. Гимнастика для глаз тоже не сложна. Это круговые движения глазных яблок, смещение взгляда в разные направления, перевод взгляда с близких объектов вдаль. Такие упражнения очень полезны, так как помогают снять напряжение глазодвигательных мышц, предупредить усталость глаз.

Рекомендации, которые нужно учитывать при организации работы с компьютером.

Остановимся лишь на основных гигиенических требованиях к условиям проведения занятий с компьютером, более подробно они изложены во Всемирных санитарно-гигиенических нормах и правилах (№5146-89), опубликованных в журнале ИНФО, №12, 1990г.

1. Для снижения статического напряжения сидеть за дисплеем следует так, чтобы линия взора учащегося приходилась на центр экрана, а расстояния от глаз до рабочих поверхностей (клавиатура, тетрадь, экран дисплея) были бы близкими по значению, иначе чрезмерное напряжение аккомодационной мышцы может привести к развитию близорукости.

2. Вместо обычных стульев лучше использовать стулья с подлокотниками, соответствующие росту детей; в этом случае спина и ступни ног имеют опору, а мышцы спины и предплечий напрягаются намного меньше.

3. Экран дисплея должен находиться на расстоянии 50-70 см от глаз работающего за ним (если школьнику для работы на близком расстоянии прописаны очки, то необходимо надевать их, приступая к занятиям на компьютере).

4. За дисплеем одновременно должен заниматься только один ученик, так как для человека, сидящего сбоку, резко ухудшаются условия рассматривания изображения на экране.

5. Для уменьшения зрительного напряжения важно, чтобы изображение на экране компьютера было четким и контрастным, не имело бликов и отражений рядом стоящих предметов; необходимо также исключить возможность засветки экрана, поскольку это снижает контрастность и яркость изображения (для защиты от света могут быть использованы шторы или жалюзи).

6. Освещённость поверхности стола или клавиатуры должна быть не менее 300 лк, а экрана – не более 200 лк.

7. При работе с текстовой информацией предпочтение следует отдавать позитивному контрасту: тёмные знаки на светлом фоне; при работе за цветовым дисплеем не рекомендуется использовать более 7 цветов одновременно (единых рекомендаций, касающихся оптимального для зрительной работы цветового сочетания фона и символов на экране дисплея, нет, во многом это связано с субъективностью цветового восприятия).

8. После занятий на компьютере школьникам под руководством педагога или подготовленного ученика необходимо выполнить физические упражнения, направленные на снятие мышечного статического напряжения (физические упражнения улучшают функционирование многих систем организма, обмен веществ, усиливают вентиляцию лёгких, кровоснабжение мозга и всех органов и систем организма, в том числе органа зрения).

До последнего времени знакомство школьников с компьютерной техникой начиналось лишь в старших классах. Но педагогический опыт, существующий как в нашей стране, так и за рубежом, показывает, что обучение компьютерной грамоте нужно начинать раньше. Стремление снизить возраст обучаемых педагоги и психологи объясняют тем, что курс информатики важен для формирования определённых мыслительных операций, развития логического мышления. У старшеклассников стиль мышления уже сложился, и новые его формы воспринимаются ими труднее. И ещё один довод: знакомство младших школьников с компьютером можно сочетать с игрой. Такая форма общения позволяет преодолеть психологический барьер, поддержать живой интерес к компьютерной деятельности. Приобщение детей младшего и среднего школьного возраста к работе на компьютере происходит, главным образом во внеурочное время. Кружковые занятия, как правило, более продолжительны, чем уроки в школе, поэтому очень важно, чтобы компьютерная деятельность в свободное время не оказала неблагоприятного воздействия на здоровье детей.

Исследования учёных показали, что наименее утомительны компьютерные занятия смешанного типа, на которых сочетаются различные виды деятельности: объяснения педагога, составление программ и введение их в компьютер. На этих занятиях частая смена деятельности и незначительная занятость непосредственной работой с экраном обеспечивают более устойчивый уровень работоспособности детей младшего и среднего школьного возраста. Промежуточное положение по утомляемости между компьютерными играми и занятиями смешанного типа занимает программирование.

Эффективным средством профилактики утомления является организация 5-минутного перерыва в середине занятий для проведения подвижных игр и специальных упражнений. Необходимо подчеркнуть, что в дни занятий на компьютере учащимся не рекомендуется увлекаться просмотром телепередач. "Отдых" у экрана – это дополнительная психоэмоциональная и зрительная нагрузка, не желательная для подростков.

Дети одного и того же возраста могут существенно различаться по своим способностям. Поэтому рекомендуемая продолжительность занятий за дисплеем для отдельных детей может оказаться чрезмерной, в то время как другие способны продолжать занятия свыше указанного времени (но это не всегда означает, что они не устали, просто положительные эмоции могут маскировать на время утомление, которое проявится позже).

В лаборатории ВНИИЦ гигиены и профилактики заболеваний детей подростков и молодёжи разработан специальный компьютерный тест, который объективно оценивает состояние школьника в процессе работы за компьютером и определяет его функциональные возможности: продолжить работу или приостановить. Такую программу-тест необходимо иметь в каждой школе, т.к. она поможет учителям осуществлять индивидуальный подход к учащимся при компьютерном обучении.

Привожу несколько конспектов уроков для изучения и анализа.


УРОК № 1. Оксиды. Состав молекул, классификация, получение, значение.

Оксиды в природе

Хавкина Татьяна Анатольевна учитель химии и биологии, ГОУ "Средняя общеобразовательная школа № 144", г. Днепропетровск.

Цели

Образовательная:

• Познакомить учащихся с оксидами, их составом и классификацией, рассмотреть названия оксидов, способы их получения, распространение в природе и применение;
  

Развивающая:

• Развивать умения составлять уравнения химических реакций,
  
• Сформировать представления о физических и химических свойствах оксидов;
  

Воспитательная:

• Воспитывать умение работать в группе, желание помогать друг другу;
  
• Любовь к предмету химии, заинтересованность процессами, происходящими вокруг в окружающем мире.
  

Оборудование и материалы: Вода дист. и минеральная, образцы оксидов

Тип урока. Комбинированный (урок-презентация с компьютерной поддержкой с интеграцией в другие предметы)

Ход урока

1. Организация класса

2. Мотивация учебной деятельности

Рассказ учителя

Наверное, сложно переоценить значение веществ, которые мы будем сегодня изучать, для нашей планеты и для людей. Там где нет этих веществ, нет жизни. Эти вещества образуют минералы, руды, глины, жидкий минерал, доминирующий на нашей планете.

Что же это за вещества вы ответите мне через несколько минут, когда разгадаете три загадки.

И так перед вами три шкатулки – в них разные вещества, относящиеся к теме нашего сегодняшнего урока.

? Перед вами шкатулка №1. Древний философ Фалес из Милета еще в VI веке до нашей эры назвал это вещество первым началом и сущностью всего.

Она и дождь, и град, и снег,
Туман и гололед,
Носитель благ, предвестник бед -
И радуга и лед.

Что это за вещество?

(учащиеся дают ответ)

Ответ прост – это вода

• Вода покрывает 71% площади поверхности Земли, или 361 млн. км²
  
• Объем воды на планете составляет 1,5 млрд. км³
  

Запишите формулу воды в тетрадь.

? А что в шкатулке №2?

Подсказка №1

Это газ, необходимый растениям для фотосинтеза.

Подсказка №2

Это газ, выделяемый нами при выдохе.

Ответ готов?

(учащиеся дают ответ)

Верно, это углекислый газ

• Содержание углекислого газа в атмосфере относительно невелико, всего 0,04—0,03%.
  
• Растения, благодаря фотосинтезу, усваивают углекислый газ из атмосферы, превращая минеральные вещества в органические — глюкозу, крахмал.
  
• В воздухе, выдыхаемом человеком, углекислого газа 4%.
  

Запишите формулу углекислого газа.

? И последняя шкатулка. Для того, чтобы разобраться, что же в ней, послушайте отрывок из стихотворение А. Ахматовой:

…На рукомойнике моем
позеленела медь,
Но так играет луч на нем,
Что весело глядеть…

? Что произошло с медью? Она окислилась. Что означает - окислилась?

Напишите уравнение реакции окисления меди и получите ответ!

2Сu + O₂ -> 2 CuO

Вы разгадали три загадки. Получили три разных вещества. Первое – вода – жидкость, без которой немыслимо существование жизни на земле.

Второе вещество – углекислый газ, газ необходимый растениям для фотосинтеза, а значит для питания и жизни.

Третье вещество твердое – оксид меди.

? Что же между ними общего?

Учащиеся выдвигают предположение о схожести состава молекул

1. Состоят из двух элементов
   
2. В состав молекул обязательно входит оксиген
   

Такие соединения называют оксидами.

3. Объяснение нового материала

Объявление темы урока.

Запишите тему нашего урока: Оксиды, их классификация, получение, применение.

? Так что же такое оксиды?

( Учащиеся формулируют правило)

Оксиды – сложные вещества, состоящие из двух элементов, один из которых оксиген.

Поскольку оксиды могут быть образованы почти всеми химическими элементами (за некоторым исключением), необходимо, чтобы не было путаницы, чтобы у каждого было свое название.

Названия оксидов

Посмотрите на формулы оксидов, которые записаны у вас в тетради.

Химическое название этих оксидов: гидроген оксид, карбон (IV) оксид, купрум (II) оксид.

? Почему в первой формуле мы не указали валентность, а во второй и третьей указали?

(учащиеся выдвигают версию о том, что для элементов с постоянной валентностью не надо указывать, для элементов с переменной валентность необходимо указать валентность.)

По международной номенклатуре названия оксидов происходят от названия химических элементов с добавлением слова “Оксид”. Если элемент имеет переменную валентность, то она указывается римскими цифрами, взятыми в скобки после названия химического элемента.

Упражнение “не прерви цепочку”.

(Для каждого ученика приготовлена карточка с формулой оксида. Ученик поднимает карточку, показывает всем, и дает название оксиду. Работа по цепочке. )

? Рассмотрим три формулы веществ, разгаданных вами. Чем они отличаются? (учащиеся говорят, что в первых двух формулах на первом месте стоит неметалл, а в третьей формуле – металл. )

Даем определение кислотным оксидам:

Оксиды неметаллов называют кислотными оксидами.

? Почему эти оксиды названы кислотными?

CO₂ + H₂O = H₂CO₃

SO₃ + H₂O = H₂SO₄

Оксиды, которым соответствуют кислоты (независимо от того, реагируют они с водой или не реагируют) называют кислотными.

? СаО MgO K₂O

Что же между ними общего?

Оксиды металлов называют основными оксидами.

Что означает слово основные пока не понятно.

Если кальций оксид (негашеная известь) соединить с водой, то получиться новое вещество состава Са(ОН)₂ – основание. Его используют весной в садах, парках, скверах для побелки деревьев.

Теперь, когда мы познакомились с основаниями, становится понятным название – основной оксид.

Оксиды, которым соответствуют основания (независимо от того, реагируют они с водой или не реагируют) называют основными.

Существуют амфотерные элементы.

• Амфотерность – способность элементов и веществ проявлять двойственные свойства.
  
• Амфотерными являются Be, Zn, Al и некоторые другие элементы.
  
• Их оксиды и гидроксиды реагируют как с кислотами, так и со щелочами, образуя соли.
  

Информация о распространении оксидов в природе и их значении.

“Путешествие в пространстве и времени”.

(На доске разворачиваем физическую карту Украины)

А сейчас мы отправимся в путешествие. А знаете ли вы, друзья, что территория Днепропетровской области и большая часть Украины, в период так называемого миоцена (около 23,5 – 25 млрд. лет назад) находилась глубоко под водой.

Когда дно поднималось, вода спадала, а от останков разных морских животных оставалась масса костей и ракушек. Все эти вещества имеют химическую формулу СаСО₃ и образуются при соединении двух оксидов: кальций оксида СаО, содержащийся в костях и карбон (IV) оксида CO₂ , входящего в состав воздуха, где его объем составляет 0,03%.

Богата Украина кварцевыми песками и глиной, в состав которых входят такие оксиды как силиций (IV) оксид SiO₂ и алюминий оксид.

Плиний считал, что горный хрусталь “рождается из небесной влаги и чистейшего снега”. Однако состав его иной: оксид кремния (IV) SiO₂.

Кварц, кремень, горный хрусталь, аметист, яшма, опал — все это оксид кремния (IV). Один из распространенных оксидов – диоксид углерода CO_2. Он содержится в составе вулканических газов.

Сухой лед – тоже CO₂. В отличие от водяного льда плотный. Он тонет в воде, резко охлаждая ее.

Горящий бензин можно быстро потушить, бросив в пламя несколько кусочков сухого льда.

Главное применение сухого льда — хранение и перевозка продуктов: рыбы, мяса, мороженого.

Ценность сухого льда заключается не только в его охлаждающем действии, но и в том, что продукты в углекислом газе не плесневеют, не гниют.

Оксид хрома(III) – Cr₂O₃ –кристаллы зеленого цвета, нерастворимые в воде.

Cr₂O₃ используют как пигмент при изготовлении декоративного зеленого стекла и керамики.

Оксид цинка – используется для приготовления белой масляной краски (цинковые белила)

Физические свойства оксидов.

? Что такое физические свойства?

Рассмотрите образца оксидов (вода, оксид хрома, оксиды железа, оксид кальция, оксид алюминия и др. )

Демонстрация: Взаимодействие концентрированной азотной кислоты с цинком – выделяется бурый газ NO₂

(опыт проводится в вытяжном шкафу)

Демонстрация: Открываем бутылку газированной воды. Наблюдаем

Сделайте выводы о физических свойствах оксидов.

(учащиеся самостоятельно записывают основные физические свойства оксидов)

Получение оксидов:

Мы уже встречались с оксидами, при изучении темы “Кислород”. При взаимодействии разных веществ с кислородом получают оксиды.

? Вспомните, из каких веществ можно получить оксиды.

(учащиеся вспоминают, что оксиды получают при взаимодействии кислорода с простыми веществами. )

1. Взаимодействие простых веществ с кислородом.

? Дайте определение простым веществам. На какие группы можно разделить простые вещества?

(ответ учащихся – на металлы и неметаллы)

Работа учащихся.

Записать уравнения реакций взаимодействия металлов с кислородом и неметаллов с кислородом, назвать продукты (работа у доски)

? Какие еще вещества, кроме простых веществ вам известны?

(ответ учащихся – сложные вещества)

? Дайте определения сложным веществам

(учащиеся формулируют определение сложных веществ)

? Как горят сложные вещества?

(ответ учащихся – с образованием двух продуктов, а именно двух оксидов)

2. Взаимодействие сложных веществ с кислородом

Работа учащихся.

Записать уравнение реакции взаимодействия метана с кислородом, назвать продукты (работа у доски)

А сейчас я познакомлю вас с новыми, неизвестными еще для вас способами получения оксидов.

3. Разложение оснований

Mg(OH)₂ = MgO + H₂O

4. Разложение кислот

H₂CO₃ = H₂O + CO₂

4. Закрепление изученного материала

Проверим свои знания - тест

1. При нормальных условиях оксиды - это вещества:

а) только газообразные
б) только жидкие
в) газообразные, жидкие и твердые
г) только твердые

2. Оксиды – это:

н) вещества, в состав которых входит гидроген
о) вещества, в состав которых входит оксиген
п) вещества, в состав которых входят металлы

3. Как называется оксид SO₂?

в) сульфур оксид
г) сульфур (II) оксид
д) сульфур (IV) оксид
е) сульфур (VI) оксид

4. Какие вещества получим при разложении CaCO₃?

а) СаО и СО₂ б) Са и О₂ в) Са и СО₂ г) С и СаО

Ответ теста: Вода

А о воде мы поговорим на следующем уроке.

Домашнее задание.

Выучить тему. Найти пословицы и поговорки о воде.

6. Подведение итогов урока.

• Что узнали нового?
  
• Что было наиболее интересным?
  
• О чем хотелось бы узнать больше?
  
• Выставление оценок за урок.
  

Приложение (Презентация из 8 слайдов)