Профильное обучение в контексте предметного содержания. На материале предмета «физика». Учебное пособие

31

Урок 3. Электролиз – физико-химический процесс

Задачи урока:

обобщить и систематизировать знания по физике и химии по теме: «Электролиз»; сформировать понятие об электролизе как о физико-химическом процессе, показать практическое применение электролиза на практике.

Оборудование: набор для электролиза с угольными электродами, источ-

ник тока, лампочка, дистиллированная вода, поваренная соль, раствор медного купороса, мерная пластинка.

Поскольку явление электролиза изучается в 9-ом классе в курсе химии, то данный урок можно построить, опираясь на уже имеющиеся знания учащихся по данной теме.

Учащимся заранее можно дать задание по подготовке сообщений о явле-

нии электролиза и его применении в технике.

Ход урока Физика и химия – естественные науки, объект их изучения – природные

явления, в частности электролиз. Рассмотрим этот физико-химический процесс,

его суть и применение в технике.

Для того чтобы показать историю данного вопроса, можно привести вы-

держки из письма Б. С. Якоби к М. Фарадею:

«…Несколько времени тому назад, работая над электромагнитными явле-

ниями, я нашел…что при помощи вольтанического действия можно получить рельефную копию с награвированной медной пластины и что с полученной ре-

льефной копии тем же самым процессом можно получить новую обратную ко-

пию тем же самым процессом, так что создалась возможность размножения медных копий в любом количестве. При помощи этого способа можно воспро-

извести самые тонкие и даже микроскопические штрихи, и полученные копии в такой же мере тождественны с оригиналом, что самое тщательное рассмотре-

ние не может обнаружить никакой разницы. Я посылаю Вам отдельным паке-

том два образца таких пластин, которые, я надеюсь, Вы примете благосклонно.

Я в ближайшем будущем буду иметь честь послать Вам барельеф из меди, ори-

32

гинал которого был изготовлен из пластической массы, легко поддающейся ху-

дожественной обработке. Благодаря этому способу все тончайшие штрихи, ко-

торые являются главным достоинством и красотой таких произведений и кото-

рые обычно пропадают при отливке, могут быть сохранены; отливка же не в состоянии передать все детали в их чистоте. Художники будут чрезвычайно благодарны гальванизму, который открыл перед ними новую дорогу...

С.-Петербург, 21 июня 1839 г.».

1. Электрическая диссоциация. Электролиты.

Электролитами называются вещества, растворы или расплавы которых распадаются на ионы и проводят электрический ток. Соли, кислоты и щелочи – электролиты. Проверим это.

Опыт 1.

Подсоединим источник тока к угольным электродам. Погрузим электро-

ды в воду, замкнем ключ. Лампа не загорается, следовательно, вода не прово-

дит электрический ток.

Опыт 2.

Растворим в воде немного поваренной соли. Опустим в раствор электро-

ды, замкнем ключ. Лампа загорается, следовательно, раствор соли проводит электрический ток.

Теперь рассмотрим химические реакции, которые вызываются электриче-

ским током.

Опыт 3.

Погрузим угольные электроды в раствор сульфата меди и присоединим их к источнику тока. Через некоторое время катод покрывается слоем красной металлической меди. Можно сделать вывод, что при прохождении тока через растворы солей неактивных металлов возможно получение металла в свобод-

ном виде.

2. Электролиз расплавов и растворов.

В растворах и расплавах электролитов имеются разноименные по знаку ионы, которые подобно всем частицам жидкости находятся в хаотическом дви-

35

технике, для изготовления деталей спутников и изделий особо точных разме-

ров.

Сообщения учащихся иллюстрируются фильмом «Электролиз» из серии

«Школьный физический эксперимент», выпущенной Современным гуманитар-

ным университетом.

5.Решение задач.

1.Какое время потребуется, чтобы выделить 29,8 г кислорода при гидроли-

зе воды током 2 А?

2.Определите сопротивление раствора серной кислоты, если известно, что при прохождении тока за два часа выделилось 0,72 г водорода. Мощ-

ность, затраченная на нагревание электролита, 100 Вт.

3.При электролизе воды через электролитическую ванну прошел заряд 1000

Кл. Выделившейся при этом кислород находится в сосуде объемом 0,5 л

под давлением 13 кПа. Определите температуру кислорода.

4.Никелирование плоского металлического изделия продолжалось в тече-

ние пяти часов при плотности тока 0,25 А/см2. Определите толщину по-

лученного слоя никеля, считая его двухвалентным.

6.Подведение итогов.

В современных условиях особенно важно развивать способность к само-

развитию, так как каждый школьник обладает потенциалом саморазвития, при-

чем потенциал этот безмерен.

Современный урок, особенно нестандартный, это, прежде всего, урок, на котором учитель умело использует все возможности для развития личности,

глубокого и осмысленного усвоения знаний, формирования основ профильной подготовки. Совершенно очевидно, что для осуществления сложных образова-

тельных задач не может быть навсегда установленного типа урока, с застыв-

шими этапами и стандартной последовательностью их осуществления. Кроме того, современный урок должен строиться на основе самодеятельности уча-

щихся в учебном процессе, их самоорганизации, развития их личности, коллек-

тивной учебной деятельности.

36

Нестандартный урок в системе профильного обучения – явление доста-

точно сложное и многоаспектное, и его нельзя сводить к совершенствованию качества знаний, умений и навыков, которые учащиеся получили на данном уроке.

Исходя из практики, считаем, что нестандартные уроки выполняют не-

сколько функций профильного обучения:

- развивают и поддерживают интерес школьников к учебе, помогают реа-

лизовать их склонности и способности;

-позволяют сочетать различные виды групповой и коллективной учебной работы учащихся;

-развивают креативные способности учащихся;

-способствуют лучшему пониманию и осмыслению изучаемого материала;

На уроке особенно важны высокий познавательный подъем, эмоциональ-

ность, разговор «от сердца к сердцу» в том возрасте, когда старшеклассник особенно открыт для восприятия жизни, когда сильное и яркое впечатление может стать кирпичиком в фундаменте созревающей личности. Потребность в таком уроке ощущают и сами ученики. Но необычность формы, по нашему мнению, не может быть самоцелью, она должна быть подчинена главному – обучать, воспитывать, развивать.

Нестандартный урок должен удовлетворять всем требованиям, к нему предъявляемым, то есть должен быть концептуальным, четким по структуре, не выпадать из системы уроков по теме. Вместе с тем он призван стать для уча-

щихся праздником, взлетом чувств, воздействующим на душу, пробуждающим сильные и высокие эмоции. За внешней необычностью, занимательностью скрывается большая внутренняя работа учителя и учащихся: активизируется воображение, пробуждается творческий интерес.

Большинство нестандартных уроков требует активного участия учеников и выполнения двух обязательных условий. Во-первых, готовиться к уроку обя-

заны все ученики. Во-вторых, никто из школьников не должен знать оконча-

тельной программы, чтобы всем этот урок дал ощущение неожиданности, радо-

37

сти, чуда. Результаты опытно-экспериментальной работы свидетельствуют о необходимости оптимального сочетания и разумного внедрения нестандартных уроков в процесс профильного обучения учащихся.

В современной педагогической теории и практике усиливается стремле-

ние к осмыслению процесса профильного обучения с позиций теоретического обоснования и практической реализации. На смену философии «воздействия» в

профильной подготовке в педагогическом лицее идет философия «взаимодей-

ствия», «сотрудничества», «управления». Таким образом, сегодня отдается приоритет тому, что профильная подготовка учащихся должна протекать не стихийно, а быть педагогически управляемым процессом [6]. Профильное обу-

чение – процесс сложный и длительный, требующий от педагогов большой личной убежденности и вдохновения. Успех этого процесса зависит от многих факторов, одним из которых, по нашему мнению, является нестандартная фор-

ма обучения. Термин «управление» появился в словарях и энциклопедиях отно-

сительно недавно, примерно 30 лет назад в связи с бурным развитием киберне-

тики. Управление определяется как свойство организованных систем различной природы; оно тесно связано с системами и является их неотъемлемым свой-

ством. Под системой понимается «совокупность элементов, имеющих между собой устойчивые связи и образующих целостное единство» [29, 8].

В качестве одной из таких систем выступает учебно-воспитательный процесс, который является социально-педагогической системой.

В.А. Сластенин под педагогическим управлением понимает деятельность,

направленную на выработку решений, организацию, контроль, регулирование объекта управления в соответствии с заданной целью, анализ и подведение ито-

гов на основе достоверной информации.

В профильном обучении объектом управления выступает деятельность педагогов и учащихся. Предметом управления являются субъектно-объектные отношения, возникающие при взаимодействии учителей и учащихся в процессе подготовки и реализации управленческого воздействия.

Как верно подчеркивает Г.Г. Габдуллин, «управление – это воздействие на

38

систему в целях перевода ее в новое состояние» [29, 12]. Поэтому управление является целенаправленным воздействием на систему. А отсюда следует, что в педагогическом управлении существует определенная образовательная цель.

Педагогическая цель – это прогнозирование результата предстоящей об-

разовательной деятельности, представленной моделью конечного результата.

Управление профильной подготовкой учащихся осуществляется посред-

ством организации значимой общественно-производственной деятельности учеников, в ходе которой формируются и усваиваются нормы и традиции.

В качестве формирующей основы профильной деятельности выступает процесс подготовки и проведения нестандартных уроков по физике, математи-

ке, русскому языку, литературе. На этапе подготовки нестандартного урока каждому ученику дается индивидуальное задание, отводится определенная функциональная роль на уроке. В ходе подготовки к нестандартному уроку ученик посещает библиотеки, подбирает и читает литературу по проблеме, об-

ращается за помощью к родителям и учителям. При проведении урока в классе нет сторонних наблюдателей. Каждый ученик оказывается задействованным в учебно-воспитательном процессе профильной тематики.

Необходимо отметить, что специфика отдельных школьных дисциплин не всегда позволяет проводить нестандартные уроки, но мы уверены, что мож-

но, даже в самой точной дисциплине, найти хотя бы одну проблему, формиру-

ющую в целом проблематику нестандартного урока.

Процесс управления профильной подготовкой учащихся при организации и проведении нестандартных уроков включает в себя несколько этапов, подчи-

няющихся определенной структуре.

Структура (от лат. structura – строение, расположение, порядок), совокуп-

ность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность и тожде-

ственность самому себе, т. е. сохранение основных свойств при различных внешних и внутренних изменениях [112, 1276].

Сущность процесса управления профильным обучением учащихся выра-

жается через его функции, в которых определен круг деятельности, его содер-

39

жание, виды, назначение, роль.

Функция (от лат. functio – исполнение) – внешнее проявление свойств ка-

кого-либо объекта в данной системе отношений [112,1430].

Функции управления тесно связаны с этапами этого процесса и выполня-

ются на каждом этапе управления профильной подготовкой к педагогической профессии учащихся при организации и проведении нестандартных уроков.

Выделим и охарактеризуем функции управления, преломляя их через призму организации и проведения нестандартных уроков.

1. Прогнозирование.

Эту функцию управления рассматривают в ракурсе предвидения, осно-

ванного на полученных данных на каждом этапе процесса управления про-

фильным обучением учащихся.

По результатам мониторинга уровня развития учащихся, индивидуальных бесед с ними, анализа школьной документации строятся прогнозы относитель-

но профессиональной ориентированности ученика путем выделения присущих ему качеств личности.

При осуществлении профильного обучения учащихся отмечается, как ре-

агируют школьники на информацию. Это видно по результатам анкетирования,

по их поведению, мимике, жестам. На основе полученных данных прогнозиру-

ется деятельность школьников на третьем этапе, включающем регулирование их участия в проводимых мероприятиях.

Рассматриваемая функция является очень важной в осуществлении про-

цесса управления профильным обучением старшеклассников, она во многом помогает учителю планировать деятельность его подопечных ребят.

2. Планирование.

Данная функция управления профильным обучением учащихся находит отражение на всех этапах процесса.

Так, при мониторинге уровня профильной подготовки учащихся органи-

зуются мероприятия по выявлению этого уровня, на третьем этапе управления вместе с учителями-предметниками, реализующими профильное обучение

40

учащихся, планируются темы нестандартных уроков, диспутов, актуальные во-

просы круглых столов.

Осмысливаются задачи профориентационной направленности на педаго-

гическую профессию, намечаются пути для их реализации. Предусматривается создание контрольных ситуаций, где можно увидеть деятельность наших под-

опечных по воплощению в жизнь инновационных идей.

Результаты планирования отображаются текстовым и графическим спосо-

бами. С помощью текстового планирования описываются готовящиеся мероприя-

тия, их участники, цели, задачи, тематика мероприятий и нестандартных уроков.

Спомощью графика отображается частота мероприятий в течение недели.

3.Организация.

Данная функция теснейшим образом связана с предыдущей функцией и является воплощением ее идей.

Все мероприятия и нестандартные уроки, ориентированные на профиль-

ное обучение учащихся, формируются и реализуются в жизненной практике.

Проведение мониторинга уровня профильного обучения учащихся требу-

ет установления примерных временных границ, места проведения, подбора участников мониторинга. Организация нестандартных уроков и мероприятий,

посвященных профильному обучению учащихся, требует четкого структуриро-

вания осмысливаемого процесса, роли и места данного мероприятия во всем учебно-воспитательном комплексе, соблюдения последовательного и законо-

мерного перехода от одного мероприятия к другому.

Данная функция предполагает активное участие учителей, родителей,

вспомогательного персонала в вопросе проведения нестандартных уроков. 4. Регулирование.

Эта функция предполагает помощь старшеклассникам при подготовке к нестандартным урокам, в отборе материала, в вопросах профильного выбора,

во взаимоотношениях с одноклассниками и учителями.

Рассматриваемая функция предусматривает регулирование деятельности учителей-предметников, работающих в свете идей профильного обучения