Роль компетентнісних завдань в освітньому процесі *Сюжетні задачі з хімії компетентнісного змісту *

Роль компетентнісних завдань в освітньому процесі *Сюжетні задачі з хімії компетентнісного змісту *Іващенко Любов Іванівна. Вчитель хімії та біологіїМельниківського ліцею. Лютий 2023 року

Школа має бути не коморою знань, а середовищем думки. Тоді предмет, що його викладає вчитель, стає не кінцевою метою його діяльності, а засобом розвитку дитини. В. О. Сухомлинський. Компетентнісно-орієнтовані завдання цікаві тим, що починаються зі стимулу, який мотивує учнів до активної діяльності, емоційно насичує урок.  У компетентнісних задачах ми використовували такі види інформації:1. Текст – факти.2. Рекламний текст.3. Текст – стаття з газети, журнала.4. Текст – інформація із енциклопедій.5. Текст – інформація з Вікіпедії та інших комп’ютерних джерел.6. Візуальне зображення: фотографії, малюнки, схеми, моделі, анкети, інструкції, прейскуранти, каталоги, карти.7. Математичні і економічні візуальні зображення: таблиці, графіки, діаграми, розклади.

Упровадження в навчальний процес задач з реалістичними сюжетами дає змогу розкрити практичну значущість хімії, ознайомлює учнів з її застосуванням у різноманітних галузях, а також вкладом інших наук у розвиток хімічної теорії. Розв’язування задач природничого змісту сприяє не тільки розвиткові логічних, математичних здібностей, а й ознайомленню з науковими фактами про живу і неживу природу.

7 клас. Задача 4 Перебираючи домашню аптечку, Даринка поцікавилась у мами призначенням речовини з написом на етикетці "БОРНОЇ КИСЛОТИ РОЗЧИН СПИРТОВИЙ 3%». Мама пояснила, що застосовується цей препарат як краплі при запаленні вух. Скориставшись інтернет-джерелами, дівчинка дізналася, що борна кислота чинить антисептичну дію і тому часто включається до складу різних препаратів, що швидко псуються (наприклад мазей), як консервант. Також розчин кислоти використовують як антисептичний засіб для обтирання непошкоджених ділянок шкіри навколо опіків. Крім того, ця речовина знайшла своє застосовання в процесі дублення шкіри, у виробництва скла, виготовленні деяких фарб та емалей, а її водний розчин —як поглинач нейтронів у ядерних реакторах [9,10]. Скориставшись структурною формулою, запишіть молекулярну (Гідроген у кислотах записується на першому місці, а Оксиген — на останньому) та визначте її відносну молекулярну масу. Відповідь: Мr(Н3 ВО3)=62.

7 клас. Задача 3 В рамках тижня хімії семикласники під керівництвом вчителя підготували для молодших школярів хімічну казку, в ході якої продемонстрували цікаві досліди. Надзвичайно захоплюючим був хімічний вулкан. На уроці хімії учні поцікавились формулою яскраво-оранжевої речовини, яка в ході досліду перетворювалась на гору темно-зеленого попелу і горіння якої так правдоподібно імітувало виверження вулкану. Вчителька написала на дошці складну формулу (NH4)2 Cr2 O7, назвала її амоній дихромат і запропонувала виконати такі завдання:а) проаналізуйте якісний і кількісний склад цієї речовини; б) визначте масову частку Хрому в даній сполуці. Відповідь: а) якісний: до складу молекули входять атоми Нітрогену, Гідрогену, Хрому та Оксигену; кількісний: молекулу утворюють дев’ятнадцять атомів, з яких два атоми Нітрогену, вісім атомів Гідрогену, два атоми Хрому та сім атомів Оксигену; б) ω(Сr) = 41,3%.

8 клас. Кофеїн —це речовина, що міститься в бобах кавового дерева, листі чаю, в ягодах гуарани та в невеликих кількостях в плодах какао і горішках коли. У рослинах кофеїн відіграє роль природного пестициду, який паралізує та вбиває комах-паразитів. Кофеїн — це компонент тонізуючих напоїв та лікарських засобів для полегшення дихання, стимулятор центральної нервової і серцево-судинної системи, його також застосовують як протиотруту при отруєнні морфіном та барбітуратами. Міститься в каві, чаї, какао, колі і матé (парагвайський чай). У складі багатьох напоїв його споживають мільйони людей у всьому світі. Кофеїн — безбарвна з гірким смаком кристалічна речовина з формулою C8 H10 N4 O2 [33]. Визначте масу 0,5 моль кофеїну та кількість атомів Карбону, що міститься в цій порції речовини?

Цвіт кавового дерева. Плоди кавового дерева. Відповідь: m(C8 H10 N4 O2)=97г; N(С)=2,408 * 1024 атомів.

8 клас. У підлітковому віці відбувається швидкий ріст організму, зокрема скелету, що супроводжується збільшенням потреб організму в Кальції, як основному будівельному матеріалі кісткової тканини. Крім того, цей елемент важливий для процесу звертання крові, нормальної роботи нервових та м’язових клітин. Добова потреба підлітка в Кальції -1200 мг/добу. Молоко та молочні продукти є найбільш доступними харчовими джерелами кальцію, а крім того, ще білків та інших мікроелементів [40, 41]. Також значні кількості Кальцію містяться в м’ясі та рибі, особливо в консервах (подумайте чому?).

{70536552-6191-4 ADC-B158-4 FA5 B3100 A43}№ Продукт. Вміст Са (мг на 100 г продукту)1 Молоко незбиране1802 Різні сорти твердого сиру10003 Рибна консерва «Сардина»5001. Проаналізуйте таблицю вмісту Кальцію в різних продуктах та розрахуйте кількість речовини цього елемента в 100г кожного з продуктів. 2. Визначте кількість речовини, що відповідає добовій потребі підлітків у цьому елементі. Відповідь: 1. Молоко незбиране ν (Са)=0,0045моль; твердий сир ν (Са)=0,025моль;Рибна консерва «Сардина» νСа)=0,0125моль;2. Добова потреба ν (Са)=0,03моль.

10 класІсторія розвитку цивілізації знає тисячі випадків використання отрут в якості засобів досягнення влади. Один з таких випадків - це невдале отруєння Распутіна, описане в романі В. Пікуля «Нечиста сила». Чому ж воно було невдалим, адже декілька міліграмів ціаніду калію є для людини смертельними? В 1915 році німецькі вчені Рутт і Гольці довели, що надлишок глюкози при взаємодії з ціанідами, синильною кислотою утворює нетоксичні продукти. Дійсно, за версією істориків, ціанід був підсипаний Распутіну в солодкі кремові тістечка. Визначте наскільки шкідливими будуть кондитерські вироби до яких додали 10 грам HCN, якщо вміст глюкози у виробах - 150 г. Рівняння реакції: C6 H12 O6 + HCN → C6 H13 O6 CN.

{1255 CC29-E746-40 F7-8 C3 A-769 A75 E458 F4} Дано: Розв’язування:m(C6 H12 O6)=150г1. Яка речовина в надлишку? m(HCN)=10г n(C6 H12 O6) = ; n(C6 H12 O6) = = 0,83моль;m(HCN)надлишок - ? n(HCN) = = 0,34 моль. Отже, в надлишку глюкоза - продукт реакції буде не токсичний.{1255 CC29-E746-40 F7-8 C3 A-769 A75 E458 F4}Відповідь: вироби з вмістом глюкози 150 г і синильної кислоти масою 10г будуть нетоксичні. 

На уроці фізкультури випускники завзято грали у футбол. Віддаючи черговий пас, Саша не влучив по м’ячу, зате добряче влучив у Віталікову ногу. В місці удару відразу почала рости ґуля. Вчитель фізкультури швидко обробив місце забиття якоюсь речовиною з балончика. Віталік був здивований, що оброблена ділянка відразу ніби замерзла, біль миттєво зник та ще й ґуля зменшилася, то ж він вирішив запитати у вчительки хімії , що то за диво – речовина. Виявилося, що то газ або безбарвна летка рідина, яка кипить при +12,2°С, віднімаючи тепло від предметів, на які потрапляє. Зокрема при потраплянні на шкіру швидко випаровується, викликаючи різке охолодження та зниження чуттєвості ділянки шкіри, то ж і використовується для місцевої анестезії, наприклад, при травмах, поверхневих порізах та невралгіях. 1. Виведіть формулу та назвіть речовину, якщо відомо, що до її складу входять 37,2% Карбону, 7,8% Гідрогену та Хлор, а відносна густина парів за воднем – 32,25.2. З’ясуйте, чи використовують цю речовину для інгаляційного наркозу. Відповідь: 1. С2 Н5 Сl - Хлоретан, етилхлорид, або хлористий етил.

2. Іноді застосовується для загального наркозу, виявляє сильну наркотичну дію, але його застосування обмежено, тому що він, як і хлороформ, негативно впливає на органи кровообігу, пригнічує дихання і може викликати дистрофічні зміни в паренхіматозних органах.

Мама Оленки придбала в магазині оселедець, розраховувала пригостити сім’ю смачненькою рибкою до картопельки. Та, відкривши пакет з рибиною, засмутилася, адже звідти відчувався досить неприємний запах. Оленці стало цікаво, які ж речовини можуть спричиняти неприємний запах такого смачного продукту. Їй вдалося з’ясувати наступне: причиною такого запаху є газ, який у великих концентраціях має запах амоніаку, у малих — неприємний, нав’язливий характерний запах протухлої риби, який довго утримується шкірою та волоссям. Запах оселедцевого розсолу зумовлений присутністю в ньому саме цієї речовини. Відкритий у 1851 р. при перегонці оселедцевого розсолу з вапняною водою (водним розчином кальцію гідроксиду Са(ОН)2) під назвою «риб’ячий газ», він також є продуктом анаеробного дихання морських організмів. Його вдалося виділити зі сліз людини, очної рідини, шлункового соку, жовчного міхура та підшлункової залози [3. с.89].1. Виведіть формулу речовини, якщо відомо, що при повному спалюванні 59г її виділяється 11,2л азоту. Речовина належить до класу аліфатичних амінів із загальною формулою Сn. H2n+3 N.2. Запропонуйте її структурну формулу та назвіть за систематичною номенклатурою.

Відповідь: Формула: С3 Н9 N.

Задачі підвищеної складності{70536552-6191-4 ADC-B158-4 FA5 B3100 A43}У Софійчиної бабусі стався напад, тому довелося викликати швидку допомогу. Лікар констатував гіпертонічний криз. При введенні бабусі препарату, вона скаржилася на сильний біль. На запитання Софійки: «Що то бабусі вводили?», лікар розповів про препарат «Магнезія», який широко застосовується в медицині. Залежно від того, яким чином магнезія потрапила в організм, вона може впливати на всю його роботу, або обмежуватися тільки окремими внутрішніми органами. Проаналізуйте витяг з інструкції до даного препарату та з’ясуйте:а) хімічну формулу діючої речовини та номенклатурну назву;б) який об’єм води для ін’єкцій потрібно взяти, щоб приготувати 500мл розчину для промивання шлунку при отруєнні солями барію.в) створіть таблицю, куди занесіть дані про зміну концентрацій та кількості компонентів для приготування розчину,об’ємом 10мл для внутрішньовенного введення при інтоксикації ртуттю згідно вказаних в інструкції діапазонів розведення: у 2,5; 3,5; 4,5; 5 разів.

Тато Романа довгий час був капітаном підводного човна. Тому розповідав синові безліч цікавих історій, які траплялися під час рейсів Романові завжди було цікаво дізнатися, яким чином поповнювався кисень для дихальних потреб членів екіпажу, а також куди дівався вуглекислий газ, який виділявся під час дихання, адже екіпаж іноді по кілька місяців перебував під водою. Тато йому пояснив, що на підводних човнах для поповнення запасів кисню і зв’язування карбон(ІV) оксиду використовують натрій пероксид:2 Nа2 О2 + СО2 + Н2 О → Nа2 СО3 + О2↑+ 2 Nа. ОН. Яку масу пероксиду натрію потрібно взяти, щоб підводний човен з 40 членами екіпажу протримався під водою 14 діб, якщо кожному з членів екіпажу потрібно на добу 660л кисню?

Приклад організації роботи над компетентнісною задачею за кейс-технологією. Науці відомо велика кількість отрут, що загрожує людині з різних джерел: укуси тварин, рослини, гриби і таке інше. Та є одна найстрашніша, універсальна отрута, яка вражає усі без виключення живі організми і забрала більше людських життів, ніж усі інші отрути разом взяті. Проте серед її можливостей є одна дуже незвичайна – вона може використовуватися як протиотрута в разі отруєння своїм близьким родичем. Ці дві речовини неможливо відрізнити одну від іншої без спеціальних якісних реактивів. Щоб дізнатися про які речовини йдеться вам необхідно об’єднатися в три команди і виконати справжні слідчі дії.

Завдання І та ІІ команді{1255 CC29-E746-40 F7-8 C3 A-769 A75 E458 F4}Отрута (W,%)Протиотрута(W,%)Найпоширеніший елемент на Землі37,534,78 Найпоширеніший елемент Всесвіту12,513,04 Елемент, що входить до всіх без виключення органічних сполук5052,181. Проаналізуйте дані таблиці, знайдіть молекулярні формули обох речовин. Назвіть їх за систематичною номенклатурою та прокласифікуйте. Відповідь: Найпоширеніший елемент на Землі – О, найпоширеніший елемент Всесвіту – Н, елемент органоген – С. Отрута – СН3 ОН - метанол, протиотрута – С2 Н5 ОН- етанол.

2. З’ясуйте, чому кожна вважається такою небезпечною отрутою для людини:а) причина токсичності та чим зумовлена протиотрутна дія;б) органи та системи органів людини, які уражає кожна речовина;в) чи спричиняє хвороби, якщо так - то чи піддається лікуванню;г) чи однаково діє на організм підлітка та дорослого;д) для яких категорій населення особливо небезпечне вживання цієї речовини.

Алкоголь. Хімія. Біологія. Основи здоров’я. ТехнологіїМистецтво. Завдання ІІІ команді Створіть пам’ятку для молоді про небезпеку, яку несуть для організму ці отрути в довільній формі (колаж, банер, плакат, антиреклама), яка б охоплювала всі можливі ризики, шляхи отруєння.

Сюжетні задачі доречно використовуватипри підготовці різноманітних позакласних заходіву роботі з обдарованими дітьмипри підготовці до хімічних олімпіад

Дякую за увагу! Творчих успіхів Вам, шановні колеги!