Межпредметные связи на уроках химии реферат

Обновлено: 20.07.2024

Глава I. Теоретические подходы к пониманию актуальности изучения и использования в практической деятельности межпредметных связей.
1.1. Связь химии и физики ..4
1.2. Связь химии и биологии ..8
1.3. Связь химии и экологии ..11
1.4. Связь химии и литературы ..11

Список использованных источников и литературы…………………………33
ВВЕДЕНИЕ
1. К важнейшим особенностям современной химии относятся: дифференциация основных разделов химии на отдельные, во многом самостоятельные научные дисциплины. Это дифференциация основана на различии объектов и методов исследования.
2. Интеграция химии с другими науками. В результате этого процесса возникли биохимия, биоорганическая химия и молекулярная биология, изучающие химические процессы в живых организмах. На границе химии и геологии развивается геохимия, исследующая закономерности поведения химических элементов в земной коре. Задачи космохимии - изучение особенностей элементного состава космических тел (планет и метеоритов) и различных соединений, содержащихся в этих объектах.
3. Появление новых, главным образом физико-химических и физических методов исследования (рентгеновский анализ, масспектроскопия, методы радио спектроскопии).

Цель: изучить влияние применения межпредметных связей на уровень знаний учащимися предмета химии.

Задачи исследования:
1. Изучит вопрос создания теории строения атома двумя науками: химией и физикой.
2. Изучить теоретический аспект связи химии с естественными и гуманитарными науками.
3. Показать варианты практического применения межпредметных связей при изучении химии в 10-х/11-х классах средней школы.

ГЛАВА 4.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ПОНИМАНИЮ АКТУАЛЬНОСТИ ИЗУЧЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ПРАКТИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ.

I. 1. Связь химии с физикой.
Наряду с процессами дифференциации самой химической науки, в настоящее время идут и интеграционные процессы химии с другими отраслями естествознания. Особенно интенсивно развиваются взаимосвязи между физикой и химией. Этот процесс сопровождается возникновением все новых и новых смежных физико-химических отраслей знания.
Вся история взаимодействия химии и физики полна примеров обмена идеями, объектами и методами исследования. На разных этапах своего развития физика снабжала химию понятиями и теоретическими концепциями, оказавшими сильное воздействие на развитие химии. При этом, чем больше усложнялись химические исследования, тем больше аппаратура и методы расчетов физики проникали в химию. Необходимость измерения тепловых эффектов реакции, развитие спектрального и рентгеноструктурного анализа, изучение изотопов и радиоактивных химических элементов, кристаллических решеток вещества, молекулярных структур потребовали создания и привели к использованию сложнейших физических приборов спектроскопов, дифракционных решеток, электронных микроскопов и т.д.
Развитие современной науки подтвердило глубокую связь между физикой и химией. Связь эта носит генетический характер, то есть образование атомов химических элементов, соединение их в молекулы вещества произошло на определенном этапе развития неорганического мира. Также эта связь основывается на общности строения конкретных видов материи, в том числе и молекул веществ, состоящих в конечном итоге из одних и тех же химических элементов, атомов и элементарных частиц. Возникновение химической формы движения в природе вызвало дальнейшее развитие представлений об электромагнитном взаимодействии, изучаемом физикой. На основе периодического закона ныне осуществляется прогресс не только в химии, но и в ядерной физике, на границе которой возникли такие смешанные физико-химические теории, как химия изотопов, радиационная химия.
Химия и физика изучают практически одни и те же объекты, но только каждая из них видит в этих объектах свою сторону, свой предмет изучения. Так, молекула является предметом изучения не только химии, но и молекулярной физики. Если первая изучает ее с точки зрения закономерностей образования, состава, химических свойств, связей, условий ее диссоциации на составляющие атомы, то последняя статистически изучает поведение масс молекул, обуславливающее тепловые явления, различные агрегатные состояния, переходы из газообразной в жидкую и твердую фазы и обратно, явления, не связанные с изменением состава молекул и их внутреннего химического строения.
Сопровождение каждой химической реакции механическим перемещением масс молекул реагентов, выделение или поглощение тепла за счет разрыва или образования связей в новых молекулах убедительно свидетельствуют о тесной связи химических и физических явлений. Так, энергетика химических процессов тесно связана с законами термодинамики. Химические реакции, протекающие с выделением энергии обычно в виде тепла и света, называются экзотермическими. Существуют также эндотермические реакции, протекающие с поглощением энергии. Все сказанное не противоречит законам термодинамики: в случае горения энергия высвобождается одновременно с уменьшением внутренней энергии системы. В эндотермических реакциях идет повышение внутренней энергии системы за счет притока тепла. Измеряя количество энергии, выделяющейся при реакции (тепловой эффект химической реакции), можно судить об изменении внутренней энергии системы. Они измеряется в килоджоулях на моль (кДж/моль).
С возникновением теории относительности, квантовой механики и учения об элементарных частицах раскрылись еще более глубокие связи между физикой и химией. Оказалось, что разгадка объяснения существа свойств химических соединений, самого механизма превращения веществ лежит в строении атомов, в квантово-механических процессах его элементарных частиц и особенно электронов внешней оболочки. Именно новейшая физика сумела решить такие вопросы химии, как природа химической связи, особенности химического строения молекул органических и неорганических соединений и т.д.
В сфере соприкосновения физики и химии возник и успешно развивается такой сравнительно молодой раздел из числа основных разделов химии как физическая химия, которая оформилась в конце XIX в. в результате успешных попыток количественного изучения физических свойств химических веществ и смесей, теоретического объяснения молекулярных структур. Экспериментальной и теоретической базой для этого послужили работы Д.И. Менделеева (открытие Периодического закона), Вант-Гоффа (термодинамика химических процессов), С. Аррениуса (теория электролити¬ческой диссоциации) и т.д. Предметом ее изучения стали общетеоретические вопросы, касающиеся строения и свойств молекул химических соединений, процессов превращения веществ в связи с взаимной обусловленностью их физическими свойствами, изучение условий протекания химических реакций и совершающихся при этом физических явлений. Сейчас физхимия ~ это разносторонне разветвленная наука, тесно связывающая физику и химию. В самой физической химии к настоящему времени выделились и вполне сложились в качестве самостоятельных разделов, обладающих своими особыми методами и объектами исследования, электрохимия, учение о растворах, фотохимия, кристаллохимия.
В начале XX в. выделилась также в самостоятельную науку выросшая в недрах физической химии коллоидная химия. Со второй половины XX в. в связи с интенсивной разработкой проблем ядерной энергии возникли и получили большое развитие новейшие отрасли физической химии - химия высоких энергий, радиационная химия (предметом ее изучения являются реакции, протекающие под действием ионизирующего излучения), химия изотопов.
Оглядываясь на историю взаимоотношений физики и химии, мы видим, что физика играла важную, подчас решающую роль в развитии теоретических концепций и методов исследования в химии. Степень признания этой роли можно оценить, просмотрев, например, список лауреатов Нобелевской премии по химии. Не менее трети в этом списке авторы крупнейших достижений в области физической химии. Среди них - те, кто открыл радиоактивность и изотопы (Резерфорд, М. Кюри, Содди, Астон, Жолио-Кюри и др.), заложил основы квантовой химии (Полинг и Малликен) и современной химической кинетики (Хиншелвуд и Семенов), развил новые физические методы (Дебай, Гейеровский, Эйген, Норриш и Портер, Герцберг).
Наконец, следует иметь в виду и то решающее значение, которое начинает играть в развитии науки производительность труда ученого. Физические методы сыграли и продолжают играть в этом отношении в химии революционизирующую роль. Достаточно сравнить, например, время, которое затрачивал химик-органик на установление строения синтезированного соединения химическими средствами и которое он затрачивает теперь, владея арсеналом физических методов. Несомненно, что этот резерв применения достижений физики используется далеко не достаточно.
Подведем некоторые итоги. Мы видим, что физика во все большем масштабе и все более плодотворно вторгается в химию. Физика вскрывает сущность качественных химических закономерностей, снабжает химию совершенными инструментами исследования. Растет относительный объем физической химии, и не видно причин, которые могут замедлить этот рост.

ГЛАВА 13.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ В КУРСЕ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ 10-ГО КЛАССА

Связь с географией.
Основные месторождения природного газа, нефти, каменного угля, антрацита.

РАСХОД СЫРЬЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ 1 ТОННЫ БУТАДИЕНА

В отрасли успешно внедряется метод окислительного дегидрирования бутана на гетерогенном катализаторе. Суммарное уравнение:
СН3 – СН – СН2 – СН3 + О2 → СН2 = С – СН = СН2 + 2Н2О
СН3 СН3
Введение в реактор кислорода способствует смещению равновесия обратимой реакции в сторону образования изопрена. Окислительное дегидрирование в отличие от традиционного способа - одностадийный процесс, и выход мономера составляет 90%, в то время как при двухстадийном дегидрировании не превышает и 35%. Сопоставление данных о выходе целевого продукта убеждает учащихся в том, что процесс одностадийного окислительного дегидрирования позволяет снизить себестоимость готовой продукции ( на 30%).
Интенсификации производства С.К. способствует внедрение новых технологий. В институте нефтехимического синтеза разработан метод получения бутадиена из бутана с помощью плазмы. По этому методу дегидрирующая установка объемом 1 куб. м. управляемая, одним-двумя операторами, имеет такую же производительность как и ныне действующая промышленная установка размером с двухэтажный дом, которую обслуживают 150-200 рабочих.

ГЛАВА III.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ В КУРСЕ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ 11-ГО КЛАССА

Связь с физикой.
История открытия атома. Корпускулярно - волновой дуализм электрона, состояние электрона в атоме, строение атома.

Таким образом, при систематическом использовании межпредметных связей у учащихся:

1. Формируется интерес к предмету.
2. Учащиеся приучаются искать связь химии с жизнью, что побуждает их пользоваться дополнительными источниками информации.
3. Повышается уровень знаний.
4. Совершенствуются навыки самообразования.
5. Формируется диалектико-материалистическое мировоззрение.

1. Энгельс Ф. Диалектика природы. - Маркс К., Энгельс Ф., соч. 2-е изд., т.20, с.343-626.
2. Абас-Заде А.А. О связи физики с химией в процессе преподавания физики в средней школе: Автореф. дис.кавд.пед.наук.-Баку, 1964.
3. Антонов Н.С. Межпредметные связи измерительных комплексов естественно-научных дисциплин в средней школе: Автореф.дис. канд.пед.наук. М., 1969.
4. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. Учебник для вузов. М.: Высш.школа, 1981. - 679 с.
5. Бабаджанян С.В., Монахов В.М. Межпредметные связи естественно-математических дисциплин на факультативных занятиях.-Сов.педагогика, 1970, № 10, с.36-43.
6. Батурина Г.И. Межпредметные связи в процессе преподавания основ науки в средней школе. Сов.педагогика, 1974, № 5, с.153-156.
7. Борисенко Н.Ф. Об основных межпредметных связях. Сов.педагогика, 1971, № II, с.24-32.
8. Вайткевичус Ю. Развитие знаний в процессе изучения новыхпредметов учащимися У-УШ классов: Автореф. дис. .канд.пед. наук. М., 1961.
9. Воробьев Г.В. Межпредметные связи в процессе обучения.

В настоящее время проблема качества образования стала одно из приоритетных. Наряду с разработкой способов оптимизации процесса обучения в целом все большее значение приобретает исследование результатов этого процесса. Такими результатами должны стать ключевые компетенции. Это означает, что задача современной школы заключается в формировании у выпускника способности самостоятельно создавать новые знания и новые способы деятельности, выполнять самые разнообразные познавательные задания. Изучение химии позволяет учащимся понять сущность химических процессов, происходящих вокруг нас. Для развития интереса к предмету необходимо, чтобы учащиеся на уроках были не пассивными слушателями, а активными соучастниками учебного процесса. Познавательная активность - социально-значимое качество личности, она формируется в организованной и регулируемой учителем учебной деятельности: и характеризуется стремлением к умению, умственному напряжению и проявлению волевых усилий в процессе овладения знаниями.

Среди многих современных подходов к обучению химии, можно выделить применение междисциплинарных и внутридисциплинарных связей при объяснении учебного материала. Межпредметная и внутрипредметная интеграция способствует уплотнению информационной емкости содержания, расширению эвристической и практической сфер приложения полученных в процессе обучения знаний и умений. Выявление межпредметных связей - одна из наиболее сложных задач .Для этого нужно не только знание содержания программ и учебников по другим предметам, но и широкий кругозор и креативность. Работая в этом направлении, учитель может сформировать очень важное умение переносить знания из одной учебной дисциплины в другую, научить применять знания в новых условиях, а также сформировать представление о целостности окружающего мира.

Для реализации межпредметных связей служат:

- проведение интегрированных уроков;

-исследовательские домашние задания и др.

Использование межпредметных заданий может привести к существенному повышению качества образования.

Межпредметные задания - познавательные задания, приводящие к интеграции предметных заданий и предметных умений, способствующие овладению интегративными способами решения задач при самостоятельном комбинировании известных способов решения. В основу разработки и использования межпредметных заданий положены принципы научности, интеграции и дифференциации целостности.

Методологическая основа разработки и применения заданий с межпредметным содержанием - компетентностный и интегративный подходы. Таким образом, они базируются на сравнительном анализе, синтезе и обобщении знаний и учебных действий учащихся и должны быть направлены на формирование у учащихся ключевых компетенций.

Так, использование межпредметных заданий химико-математического содержания способствует формированию у учащихся интегративных умений проводить сравнительный анализ, устанавливать причинно-следственные связи, синтезировать и обобщать знания, моделировать задания, осуществлять прогноз в процессе вычислительной деятельности, решать задачи разными способами; осуществлять контроль над выполнением решения, грамотно пользоваться химическим и математическим языками.

При решении задач по химии учащимся требуются математические умения сокращать и грамотно вести подсчеты результатов, округлять числа. вычислять массовые и объемные доли компонентов в смесях, решать пропорции, составлять и решать линейные уравнения, системы уравнений, неравенства и т. д. На этапе систематизации и обобщения знаний и умений целесообразно использовать следующие задания:

Определите объем раствора с массовой долей гидроксида натрия 40,00%(p=1430г/л), который следует взять ,чтобы смешиванием его с 200 мл раствора, содержащего 6,02% гидроксида натрия (р=1065 г/л) , получить раствор, содержащий больше 20,но меньше 30% гидроксида натрия.

( Ответ: больше 104,но меньше 357 мл.)
Задача 2.

Взяты два раствора, содержащие р 1 и р 2 % сульфата магния. В результате их смешивания получился раствор с р%-ным содержанием соли. Первого раствора было взято m г. Вычислите массу второго раствора.

( Ответ: (р 1 m-рm)|(р-р 2 )г.)

При разработке межпредметных заданий химико-математического содержания важно выделить наиболее общие закономерности, принципы и понятия, чтобы установить предметные связи между ними. Необходимо также учитывать:

темы и содержание уроков химии и математики, на которых возможно применение данных межпредметных заданий; содержание химических и математических задач; виды межпредметных заданий; этапы урока, на которых необходимо их использовать; уровни сложности межпредметных заданий.

Межпредметные задания химико-математического содержания способствуют активизации мыслительной деятельности учащихся, формируют пространственные представления, необходимые для изучения естественно- математических дисциплин. развивают логическое мышление т познавательную самостоятельность учащихся повышают познавательный интерес к предметам естественно- математического цикла. При выполнении межпредметных заданий химико-математического содержания происходит углубление предметных знаний и развитие предметных умений учащихся, закрепление и обобщение знаний основных понятий и закономерностей, что способствует возрастанию прочности и осознанности знаний, формирование основ научного мировоззрения, овладение новыми способами деятельности.

Использование проблемно-творческих задач позволяет раскрыть не только роль химических наук в становлении отдельных ремесел, но и способствует углублению знаний не только по химии, но и по биологии, географии, физике, литературе, истории и другим наукам.

1.Почему растут кривые огурцы?

( Огурцы, похожие на скрюченные перцы, вырастают на грядках, если растениям не хватает азота. Обычно это происходит в конце лета, когда содержание необходимых для роста растений элементов в почве значительно уменьшается).

Задание: Запишите формулы солей, известных как минеральные азотные удобрения.

2.Почему при длительной варке яйца желток становится серым?

(Причина этого явления заключается в том, что в желтке содержится много ионов железа. Слишком долгая тепловая обработка вызывает разложение части белков с выделением сероводорода. Ничтожного количества сероводорода хватает для образования сульфидных соединений железа серо-черного цвета) .

Задание: Запишите формулы и названия двух содержащих аминокислот.

Подберите серию опытов с белками яиц.

3.Почему зимой хочется зевать ?

(Холодный зимний воздух более разрежен, в нем содержится меньше кислорода, чем требуется организму для активности. Кровь становится более густой, кровоток замедляется, увеличивается нагрузка на сердце и сосуды. Отсюда усталость, головные боли, вызванные спазмами сосудов, и зевота).

Подберите серию опытов с белками яиц.

Интеграция (от лат .integration- восстановление, соединение) - процесс, результатом которого является достижение единства и целостности, согласованности внутри системы, основанной, на взаимозависимости отдельных специализированных элементов. Интеграция естественнонаучных знаний способствует становлению системного мышления, формирует комплексный подход к решению ряда глобальных проблем, определению места человека в современном мире. Возможно проведение интегрированных уроков. Демонстрация взаимосвязи двух учебных дисциплин, их роли в формировании единого и целостного представлении об окружающем мире - такую цель преследует проведение интегрированных уроков.

Темы интегрированных уроков:

-Интегрированный урок химии и географии: объект изучения – нефть;

Проведение конференций , проведение семинаров , внеклассные мероприятия :

Проведение конференций и семинаров как формы организации могут быть использованы как в урочной, так и во внеурочной деятельности.

Химия обладает большими дидактическими возможностями для формирования мышления, логики, интеллектуальных умений (обобщение, классификация, систематизация, установление причинно-следственных связей и др.). Химическая грамотность необходима в современном обществе на бытовом уровне, в областях медицины и здравоохранения, при организации здорового образа жизни, правильного питания, безопасного питания, безопасности жизнедеятельности. На конференциях и семинарах возможно рассмотрение следующих вопросов:

-Какие соединения относят к биоорганическим, почему они так называются?

-Избыток каких витаминов и дефицит каких веществ характерны для населения нашего региона?

-Способы защиты человеческого организма от избытка нитратов, содержащихся в овощах.

-Защита человеческого организма от действия тяжелых металлов, радиации, отравлении реактивами.

-Какие продукты нужно есть, чтобы похудеть?

-Чем опасен сбор трав, грибов, ягод возле автотрасс?

- Что такое сточные воды?

-Что такое фреоны? В чем опасность их использования для окружающей среды?

Не только на уроках, но и на семинарских занятиях необходимо использовать коллективную и групповую работу учащихся. Групповые формы работы имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными. Атмосфера сотрудничества и взаимопомощи ,царящая на уроке, влияет на развитие интереса к знаниям. Результаты совместной работы, как правило, оказываются более высокими, чем при выполнении работы каждым учеником в отдельности.

Исследовательские домашние задания, проектная деятельность.

Как показывает практика, исследовательские задания стимулируют школьников к самостоятельному поиску знаний, способствуют формированию опыта творческой, исследовательской деятельности.

1.Дрожжи при помощи инвертазы переводят сахарозу в моносахара. Составьте уравнение соответствующей химической реакции. Как экспериментально доказать действие инвертазы? Проверьте, при какой температуре(+5,+35,+65°С)

Будет выше эффективность действия инвертазы.

2.Симпатические чернила из пищевых продуктов. Используя следующие жидкости (на выбор): молоко, лимонный сок, яблочный сок, концентрированный раствор сахара, сок лука, с помощью ватной палочки сделайте надпись на листе писчей бумаги. Когда надпись высохнет, прогрейте этот лист утюгом в течение нескольких минут. Что происходит с надписью? Объясните наблюдения.

Проектную деятельность целесообразно организовывать тогда, когда учащиеся уже имеют значительный арсенал знаний, умений и навыков, позволяющих им проявить высокую активность и определенную самостоятельность в ходе изучения нового материала. Если каждый учащийся вовлекается в активную творческую деятельность, чувствует себя уверенно и свободно, то, естественно, возникает ситуация успеха. В этом случае познавательный интерес, а также личностная мотивация способствуют лучшему усвоению знаний.

В процессе выполнения исследовательских заданий и проектной деятельности, учащиеся овладевают различными способами интегрирования информации, учатся вырабатывать собственное мнение на основе осмысления различного опыта, идей и представлений, строить умозаключения и логические цепи доказательств, выражать свои мысли ясно, уверенно и корректно по отношению к окружающим.

Выводы и практические рекомендации.

1.Реализовывать межпредметные связи, рассматривая химическое содержание во взаимосвязи с содержанием других учебных дисциплин: биологии, физики, математики, истории и т.д.

2.Рекомендуется проводить интегрированные уроки.

3. Использовать различные методы обучения на уроках химии, готовить межпредметные, проблемно-творческие и исследовательские задания.

4.Организовывать проектную деятельность.

5. Проведение семинаров и конференций .

В процессе установления межпредметных связей, учащиеся глубже осознают процессы, происходящие в окружающем мире, связывают между собой различные науки, проявляют интерес к их изучению.

1М.К.Толетова, А.Н.Лямин, Т.Н.Фролова Межпредметные задания как средство формирования интегративных умений. ( Химия в школе-2010-№10).

2.И.В.Тагиев. Межпредметные связи как основа развития познавательной деятельности. ( Химия в школе-2011-№ 1).

3.О.К. Олексеюк Из опыта реализации межпредметных связей. ( Химия в школе-2014-№10).

4.И.Б.Гилязова-С. Роль химической информации в формировании научного мировоззрения. (Химия в школе-2013-№10).

5.А.И.Плахов. Интегрированный урок химии, биологии и обществознания. ( Химия в школе-2011-№3).

6.О.Д.-С.Проблемно-творческие задачи. (Химия в школе-2012-№1).

7.С.С.Мастюга, И.Дз. РевазоваИнтегрированный урок химии и географии. (Химия в школе-2014-№1).

8. О.И.Шадрова Урок с использованием элементов проектной деятельности (Химия в школе-2012-№2).

10.Н.Н.Пильникова, М.К.Толетова Использование исследовательских заданий для формирования опыта творческой деятельности. (Химия в школе-2014-№4).

Автор: Жарких Виктор Владимирович

Населенный пункт: Воронежская область, город Эртиль

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НА УРОКАХ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ

СВЯЗЕЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ХИМИИ

Жарких В. В.,

Использование межпредметных связей в обучении химии – важное дидактическое условие активизации познавательной деятельности учащихся, обеспечения прочности, осознанности усвоения программного материала.

Установление межпредметных связей помогает школьникам лучше усваивать учебный материал; более широкими становятся их представления о предметах, явлениях, действительности, о человеческом обществе, о взаимосвязи и взаимообусловленности явлений в окружающем мире.

Умелое использование учителем межпредметных связей, знаний, опыта учащихся по разным предметам формирует у них умения использовать знания из различных учебных дисциплин, использовать научно-популярную литературу и справочники, проводить опыты, решать учебные задачи на основе данных различных наук, в частности, применять математические методы при решении задач по химии.

На первых уроках химии, когда учащиеся получают представления о химии как о науке, показываю роль химии в промышленности,сельском хозяйстве, быту.

Приступая к изучению химической символики: знаков, формул, уравнений реакций, я сравниваю химический знак с буквой, формулу – со словом, а уравнение – с предложением (русский язык), подобную параллель проводим с математическим языком. Затем делаем вывод, что у химии то же есть свой язык, язык химический.

При изучении физических и химических явлений, атомно-молекулярного учения опираюсь на знания учащихся об атомах и молекулах из курса физики. И далее, когда начинаем изучать подробно химические элементы, простые вещества, физические свойства характеризуются с учётом их физических констант.

Чтобы довести до сознания учащихся единый принцип решения задач по химическим уравнениям, используя знания учащихся о математических понятиях, обращаю их внимание на то, что независимо от рода величин, которыми характеризуется вещество (массы, объёма или количества вещества) всегда существует прямая пропорциональная зависимость между размерами пропорций взятых и полученных веществ. Поэтому решение сводится к составлению двух равных отношений, то есть пропорции. Подчеркиваю, что членами пропорции всегда будут четыре величины, две из данных уравнения реакции (которые находятся путём определения количества вещества) и две величины из данных условия задачи (одна известная, другая неизвестная).

При написании краткого условия задачи учащиеся знакомятся с общим планом оформления задачи подобно тому, как это осуществляется при решении задач по физике. Применение единиц физических величин (СИ) помогает решать задачи преемственности в обучении понятиям, используемых на уроках математики, физики, химии.

При изучении закона сохранения массы веществ учащимся разъясняется, что рост и развитие растений сопровождается рядом физических явлений и химических реакций, что участвующие в них вещества усваиваются растениями из воздуха, воды и почвы, увеличивая растения по массе, в размерах, что эти химические вещества вывозятся, потом с полей вместе с урожаем и что для сохранения плодородия почвы запас химических элементов необходимо пополнять внесением удобрений.

В процессе изучения термохимии, привлекаю знания учащихся об изменении запаса внутренней энергии тел и закона сохранения и превращения энергии. Из курса физики учащимся известно, что внутренняя энергия тел зависит от взаимного расположения частиц, из которых оно состоит, а также, от скорости движения частиц. Известно, что внутренняя энергия тела не является величиной постоянной. При повышении температуры тела внутренняя энергия его увеличивается, так как увеличивается средняя скорость составляющих его частиц (атомов, молекул, ионов). С увеличением скорости движения частиц растёт их кинетическая энергия, а с понижением температуры, наоборот внутренняя энергия тела уменьшается. Здесь же мы с учащимися разбираем, как соотносится внутренняя энергия тела с его агрегатным состоянием. Задаю учащимся вопросы:

а) почему воздух комнаты кажется теплее, а вода в той же комнате – холоднее?

б) что можно быстрее нагреть жидкость или твёрдое тело того же объёма?

И совместно с учениками, опираясь на физические знания, устанавливаем, что внутренняя энергия газа (пара) выше, чем жидкости (воды), так как среднее расстояние между молекулами газа больше, чем в жидкости, а в жидкости – больше, чем в твёрдом теле. Знания, полученные учащимися на уроках физики, примеры из повседневной жизни убеждают детей в справедливости закона сохранения и превращения энергии, согласно которому энергия никогда не исчезает и не возникает из ничего, она только превращается из одного вида в другой или она переходит от одного тела к другому.

Рассматривая вопрос об очистке веществ, учащиеся знакомятся с отстаиванием, фильтрованием, выпариванием на примере работы со смесями. Тут же вспоминаем из курса биологии растений, как ученики практически исследовали состав почвы.

В данной теме используются умения, навыки, полученные детьми в других учебных дисциплинах:

очистить воду от нерастворимых и растворённых в ней веществ (природоведение);
определять массу твёрдого тела (взвешивать вещества для приготовления раствора), измерять объёмы жидкостей, используя различную мерную посуду (физика);
решать задачи с использованием формул, массовой доли вещества (математика).

Здесь же уточняется понятие диффузия, повторяется отношение к воде твёрдых, жидких и газообразных веществ, повторяется растворение как процесс дробления веществ до молекул. Из курса физики упоминается структура твёрдых, жидких и газообразных тел, силы межмолекулярного взаимодействия, расстояние между молекулами и его изменение в зависимости от температуры, роль измельчения, перемешивания и нагревания в ускорении процесса растворения.

Анализируя растворимость газов в зависимости от температуры и давления, ставлю перед классом следующие вопросы:

что такое давление?
чем обусловлено давление газов?
как взаимосвязаны между собой давление и объём?
как влияет ли увеличение давления на растворимость жидкостей и твёрдых веществ?

Говоря о насыщенном растворе, школьники вспоминают соответствующие понятие из курса природоведения, объясняют его сущность, указывают, как приготовить насыщенный раствор из ненасыщенного раствора двумя способами и наоборот.

а) каковы особенности строения молекул воды?

б) почему они полярные?

в) чем характеризуется поведение молекул жидкостей и газов?

Затем рассказываю об угловом строении полярных молекул воды, её значительной величине диэлектрической проницаемости равной 81. Далее процесс растворения ионного кристалла мы объясняем взаимодействием между ионами и молекулами воды врезультате их теплового движения. Очевидно, чем выше температура воды (то есть, чем больше её внутренняя энергия), быстрее будет растворяться ионный кристалл.

Далее мы разбираем реакцию ионного обмена, условия их протекания. Тут же серьёзное внимание уделяем тому, что все химические реакции в живой природе, в каждой животной и растительной клетке протекают в ионной форме. Реакции ионного обмена, гидролиз сложных органических веществ, происходящие в процессе пищеварения и всасывания низкомолекулярных веществ в клетках, способствуют успешному усвоению питательных веществ живым организмом. Растения своими корнями поглощают и усваивают из почвы растворы минеральных солей только в ионном виде. Данными примерами проводим связь с биологическими знаниями учащихся.

Процессы взаимодействия между ионами и свободно перемещающимися электронами помогают школьникам понять причины пластичности, ковкости металлов, а при воздействии механических сил металлы деформируются, но не разрушаются, как это имеет место у хрупких неметаллов.

Проводя сравнительную характеристику галогенов на основе их положения в периодической системе элементов, подчеркиваем их окислительные свойства и на этой основе разъясняем использование галогенов в качестве дезинфицирующих средств (хлорирование воды, обработка ран спиртовым раствором йода и др.). Используя знания по биологии человека, повторяем роль йода в образовании гормона щитовидной железы, роль фтора – обязательного компонента костной ткани и зубной эмали.

На основании известной учащимся закономерности об изменении свойств элементов, расположенных в главных подгруппах, поясняю, что атомы кремния по сравнению с атомами углерода легче отдают валентные электроны.

Так при нагревании или освещении кремния кинетическая энергия валентных электронов в атомах кристалла повышается и происходит разрыв отдельных химических связей. Некоторые электроны при этом остаются свободными, подобно электронам в металлах, свободные электроны и являются переносчиками электрического тока.

Заканчиваем изучение кремния материалом о его соединениях, слагающих основные породы земной коры (межпредметная связь с курсом географии).

С химией азота и фосфора тесно связаны вопросы применения минеральных удобрений, вопросы агрономии, агротехники выращивания сельскохозяйственных культур, вопросы экологии и мелиорации земель, Особо подчёркиваем роль органических удобрений в восстановлении структуры почвы, в повышении урожайности растений. Акцентируем внимание на важнейших свойствах минеральных удобрений:

а) способность растворяться в воде и усваиваться растениями в растворённом виде;

б) питательная ценность для растений.

Вопросы межпредметной связи курса химии 9 и 11 классов во многом согласуются с преподаванием основ безопасности жизнедеятельности.

Проводим подробный анализ отравляющего действия угарного газа с точки зрения строения его молекулы, молекулы, обладающей повышенной химической активностью. Определяем последствия воздействия угарного газа на человека. Угарных газ вступает в химическую реакцию с гемоглобином крови, поэтому гемоглобин становится неспособным переносить кислород от лёгких ко всем клеткам и тканям тела. А кислородная блокада мозга приводит к неблагоприятным последствиям для всего организма.

Образовавшийся сульфид калия образует дым вокруг оружейного ствола, а газы – азот и углекислый, создавая большое давление, с большой скоростью выталкивают пулю из ствола, сообщая ей определённую траекторию полёта. При обобщении материала делаем вывод: азотная промышленность, с одной стороны создаёт материальные блага (удобрения, красители, лекарственные препараты), а с другой – снабжает армию боеприпасами в целях укрепления обороноспособности нашей страны.

Именно в этом проявляется материальное единство живой и неживой природы. Такая межпредметная связь химии с биологией имеет большое образовательное и воспитательное значение. Вопросы диалектико-материалистического мировоззрения находят широкое отражение и в программе органической химии.

Истинное знание о предмете как едином целом может быть получено при поиске точек пересечения разных наук, установления взаимосвязи между отдельными открытиями и определением первоначальных причин явления. Поэтому неслучайно появление новых, междисциплинных наук – наук стоящих на стыке нескольких традиционных естественных наук. Среди них – физическая химия, биологическая химия, физико-химическая биология, биофизика, психофизика и т.д.

Значимыми для настоящего этапа и перспектив развития нашего общества признаются такие качества и характеристики человека как инициативность, предприимчивость, перспективное мышление, умение принимать оптимальное решение и т.п. В формировании таких специалистов первостепенное значение имеет развитие системного мышления, умения видеть объект в единстве его многосторонних связей. Во власти педагогов разработать условия, способствующие формированию системных, целостных научных знаний и практических умений, содействующих синтезу, объединению получаемых по разным дисциплинам сведений. Таким образом, сегодня актуальны проблемы интеллектуального развития личности школьника в процессе обучения естественнонаучным предметам на основе межпредметных связей. Знания и умения, полученные учащимися по разным дисциплинам, представляют собой смесь слабосвязанных сведений, не используемых ни в учебе, ни в производственной практике. Поэтому роль межпредметных связей в школьном обучении очевидна.

Исследованием межпредметных связей с различных позиций занимались:
У. Байер, Г.И. Батурина, Р.А. Блохина, Н.И. Горбачева, И.Д. Зверев, П.Г. Кулагин и др.
Анализировали межпредметные связи в процессе преподавания химии:
Д.П. Ерыгин, В.Н. Федорова (химии и биологии); Л.В. Загрекова, В.Р. Ильченко, Д.М.Кирюшкин, Е.Е. Минченков (химия и физика); Е.Г. Шмуклер (химия и математика).
Роль межпредметных связей в процессе обучения химии.

Межпредметные связи обеспечивают эффективное формирование у школьников научных понятий и углубленное усвоение изучаемых теорий, способствует формированию научно-материалистического мировоззрения. Наличие межпредметных связей позволяет создать у учащихся средних классов представления о системах понятий и универсальных законах, а у учащихся старших классов – об общих теориях и комплексных проблемах. Общими для предметов химии и физики, например, является: система понятий о веществе и его строении, которая необходима для усвоения фундаментальной физико-химической теории строения вещества, система понятий об энергии, ее видах и превращениях, включая понятия о внутренней энергии, энергии активации, ионизации и др.

У учащихся должно быть сформировано понятие о природе как системе, в которой все ее элементы взаимодействуют в круговороте веществ и энергии, постоянно совершаются процессы самовоспроизведения и тем самым поддерживаются нормальные биофизические и биохимические условия жизни на Земле. Важно, чтобы учащиеся осознали, что практическая деятельность человека, его воздействие на природу может протекать благоприятно для нынешних и грядущих поколений только на основе познания ее законов.

Межпредметные связи служат способом раскрытия в содержании обучения современных тенденций развития науки. Усиливается математизация курса химии. Опора на математические методы в программах по химии позволяет количественно оценивать закономерности химических процессов, логически обосновать отдельные законы и теории. Большое познавательное значение имеет построение графиков, отражающих, например, зависимости процентной концентрации раствора от массы растворенного вещества в данной массе раствора; теплового эффекта реакции от массы образовавшегося вещества; полноты окисления вещества от температурных условий; степени диссоциации вещества от концентрации его раствора и т.п. Такие графики важны для развития и конкретизации знаний учащихся о графиках и их свойствах, Они в наглядной и обобщенной форме выражают количественные зависимости химических процессов, При этом происходит обобщение математических и химических знаний и умений учащихся. Благодаря межпредметным связям наука предстает перед учащимися не только как система знаний, но и как система методов.

Виды межпредметных связей в содержании обучения

Теоретические связи. Теория – это система научных знаний в определенной предметной области. Межпредметные теоретические связи означают поэлементное приращение новых компонентов общенаучных теорий из знаний, получаемых учащимися на уроках по родственным предметам, с целью усвоения ими теории как единого целого.

Философские связи помогают обобщить конкретно-научные и философские представления о мире. Одновременно с философским обобщением знаний необходимо развитие диалектического мышления учащегося. При рассмотрении Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева учитель в доступной форме знакомит учащихся с законами диалектики. Закон перехода количественных отношений в качественные наглядно виден в самом периодическом законе: изменение массы атомов элементов, заряда их атомных ядер ведет к изменению свойств химических элементов. Закон единства и борьбы противоположностей объясняет развитие химических элементов, которое совершается в силу противоречивости строения атома: положительно заряженного ядра и отрицательно заряженной оболочки. В зависимости от того, с какой силой ядро удерживает электроны, происходит развитие свойств простых веществ: ослабление металлических и усиление неметеллических свойств в периодах и усиление, с возрастанием заряда ядра атомов элементов, металлических и ослабление неметаллических свойств в группах. Закон отрицания проявляется в построении периодов: инертный газ, заканчивающий период, отрицает по своим свойствам щелочной металл, начинающий период, но после самого инертного газа вновь идет отрицающий его щелочной металл нового периода. На примере открытия периодического закона и создания периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева необходимо сформулировать основные черты диалектического метода познания. Любое явление, согласно этому методу, рассматривается в развитии, во взаимосвязях, в единстве и борьбе противоречий. Д.И. Менделеев создал первую естественную классификацию многообразия химических элементов. Он построил стройную систему, которая отражает сложные взаимосвязи Элементов и показывает их развитие от простого к сложному. Это развитие идет по восходящей спирали: через определенное число элементов свойства последующих элементов в основном повторяются, затем идет поступательное развитие с усложнением строения атома и увеличением числа элементов в периоде, и вновь происходит как бы возврат к повторяющимся свойствам.

Средства и приемы реализации межпредметных связей
Средства реализации межпредметных связей в процессе обучения могут быть разнообразны: вопросы, задания, задачи, наглядные пособия, тексты, проблемные ситуации, познавательные задачи, учебные проблемы межпредметного содержания и т.п.

В качестве средств реализации межпредметных связей в процессе обучения могут быть использованы кроссворды межпредметного содержания, которые позволяют учащимся закрепить термины, используемые в нескольких предметах, осознать межпредметный характер смежных понятий (Приложение 3).

Есть также опыт проведения межпредметных конференций (Приложение 4) и сюжетно-ролевых игр (Приложение 5), которые позволяют объединить учащихся разных классов и разного возраста. Учащиеся расширяют границы общения и совместной деятельности и открывают широкие возможности для раскрытия положительных сторон личности школьника.

Отмеченные средства реализации межпредметных связей в процессе обучения направлены на воспроизведение, повторение, закрепление, систематизацию и применение знаний учащихся из разных учебных предметов. Они обеспечивают сочетание репродуктивной и поисковой познавательной деятельности учащихся, осуществляемой под непосредственным руководством учителя.

Рекомендации для решения проблем по реализации МПС

Находить в смежных предметах такой материал, который бы способствовал в ярких, образных сравнениях и сопоставлениях сильнее запечатлеть вновь изучаемый материал данной дисциплины.
Постоянно учить школьника быстрому и оперативному припоминанию ранее усвоенного в целях более продуктивного усвоения нового. Создавать у учащихся потребность обращения к учебникам смежных предметов в классной и домашней самостоятельной работе путём постановки, задач, указаний и воспитания интереса и усвоению многосторонних знаний о предмете или явлении реальной действительности.
Необходимо развивать коллективные методы учения и систематически поощрять индивидуальные достижения в припоминании и использовании знаний смежных предметов.
Постоянно побуждая школьников к работе по припоминанию смежных знаний, необходимо формировать умения творческого их применения.

Выводы
Благодаря межпредметным связям учащиеся овладевают ведущими идеями школьных предметов, что создает условия для развития общих приемов умственной деятельности. При этом возникает целостная научная система знаний, имеющих высокую степень осознанности, мобильности и прочности, формируется мировоззрение, как высший синтез основ наук и мышления.

Мне кажется, что использование межпредметных связей является наиболее действенным инструментом в руках учителя, позволяющим побуждать учащихся к творческому поиску, к стремлению использовать весь арсенал своих школьных знаний для объяснения единства природы и поддерживать интерес к познанию химии. С помощью многосторонних межпредметных связей на качественно новом уровне решаются задачи обучения, развития и воспитания учащихся, закладывается фундамент для системного решения сложных проблем реальности.

За последние годы в химии уделяется все больше внимания проблеме взаимосвязей между живым и неживым. Успешное развитие современных исследований на грани живого и неживого в области таких дисциплин как молекулярная биология, генетика, физиология растений и животных, экология, биохимия, биофизика, бионика, космическая биология убедительно подтверждает необходимость всестороннего изучения в школе закономерностей процессов жизни. В связи с приближением содержания учебного курса химии к современному уровню химической науки в дидактике химии также усиливается внимание к установлению последовательных связей между преподаванием биологии, химии, физики, астрономии и физической географии. Такие межпредметные связи целесообразны на всех этапах обучения химии.

Забота о построении содержания единого курса химии, усиление его внутренних связей не принижают значения его взаимосвязи с другими учебными предметами.

Межпредметные связи в обучении рассматриваются как дидактический принцип и как условие, захватывая цели и задачи, содержание, методы, средства и формы обучения различным учебным предметам.

Межпредметные связи позволяют вычленить главные элементы содержания образования, предусмотреть развитие системообразующих идей, понятий, общенаучных приемов учебной деятельности, возможности комплексного применения знаний из различных предметов в трудовой деятельности учащихся.

Межпредметные связи влияют на состав и структуру учебных предметов. Каждый учебный предмет является источником тех или иных видов межпредметных связей.

Формирование общей системы знаний учащихся о реальном мире, отражающих взаимосвязи различных форм движения материи – одна из основных образовательных функций межпредметных связей. Формирование цельного научного мировоззрения требует обязательного учета межпредметных связей. Комплексный подход в воспитании усилил воспитательные функции межпредметных связей курса химии, содействуя тем самым раскрытию единства природы – общества – человека.

В этих условиях укрепляются связи химии как с предметами естественнонаучного, так и гуманитарного цикла; улучшаются навыки переноса знаний, их применение и разностороннее осмысление.

Таким образом, межпредметность – это современный принцип обучения, который влияет на отбор и структуру учебного материала целого ряда предметов, усиливая системность знаний учащихся, активизирует методы обучения, ориентирует на применение комплексных форм организации обучения, обеспечивая единство учебно-воспитательного процесса.

Функции межпредметных связей.

Межпредметные связи выполняют в обучении химии ряд функций. Методологическая функция выражена в том, что только на их основе возможно формирование у учащихся диалектико-материалистических взглядов на природу, современных представлений о ее целостности и развитии, поскольку межпредметные связи способствуют отражению в обучении методологии современного естествознания, которое развивается по линии интеграции идей и методов с позиций системного подхода к познанию природы.

Образовательная функция межпредметных связей состоит в том, что с их помощью формируются такие качества знаний учащихся, как системность, глубина, осознанность, гибкость. Межпредметные связи выступают как средство развития химических понятий, способствуют усвоению связей между ними и общими естественнонаучными понятиями.

Развивающая функция межпредметных связей определяется их ролью в развитии системного и творческого мышления учащихся, в формировании их познавательной активности, самостоятельности и интереса к познанию природы. Межпредметные связи помогают преодолеть предметную инертность мышления и расширяют кругозор учащихся.

Воспитывающая функция межпредметных связей выражена в их содействии всем направлениям воспитания школьников в обучении химии. Опираясь на связи с другими предметами, реализуется комплексный подход к воспитанию.

Конструктивная функция межпредметных связей состоит в том, что с их помощью совершенствует содержание учебного материала, методы и формы организации обучения.

Виды межпредметных связей в содержании обучения химии.

Совокупность функций межпредметных связей реализуется в процессе обучения, когда осуществляется все многообразие их видов. Различают связи внутрицикловые (связи химии с физикой, биологией, географией) и межцикловые (связи химии с историей, литературой, русским языком, технологией, мировой художественной культурой, математикой). Виды межпредметных связей делятся на группы, исходя из основных компонентов процесса обучения (содержания, методов, форм организации): содержательно-информационные и организационно-методические.

Содержательно-информационные межпредметные связи делятся по составу научных знаний, отраженных в программах химических курсов, и бывают:

фактические;
понятийные;
теоретические;
философские.

Межпредметные связи на уровне фактов (фактические) – это установление сходства фактов, использование общих фактов, изучаемых в курсах физики, химии, биологии, и их всестороннее рассмотрение с целью обобщения знаний об отдельных явлениях, процессах и объектах природы. Так, в обучении биологии и химии учителя могут использовать данные о химическом составе человеческого тела.

Понятийные межпредметные связи – это расширение и углубление признаков предметных понятий и формирование понятий, общих для родственных предметов (общепредметных). К общепредметным понятиям в курсах естественнонаучного цикла относятся понятия теории строения веществ: тело, вещество, состав, молекула, строение, свойство, а также общие понятия: явление, процесс, энергия и др. При этом они углубляются, конкретизируются и приобретают обобщенный, общенаучный характер.

Теоретические межпредметные связи – это развитие основных положений общенаучных теорий и законов, изучаемых на уроках по родственным предметам, с целью усвоения учащимися целостной теории. Типичным примером служит теория строения вещества, которая представляет собой фундаментальную связь физики и химии, а ее следствия используются для объяснения биологических функций неорганических и органических веществ, их роли в жизни живых организмов.

Планирование и пути реализации межпредметных связей в обучении химии.

Использование межпредметных связей – одна из наиболее сложных методических задач. Она требует знаний содержания программ и учебников по другим предметам.

Реализация межпредметных связей в практике обучения предполагает сотрудничество учителя химии с учителями биологии, физики, географии; посещения открытых уроков, совместного планирования уроков и т. д.

Методика творческой работы учителя химии включает ряд этапов:

изучение раздела "Межпредметные связи" по каждому химическому курсу и опорных тем из программ и учебников других предметов, чтение дополнительной научной, научно-популярной и методической литературы.

Рассмотрим это на примере отдельных глав школьного курса “Биология”.

поурочное планирование межпредметных связей с использованием курсовых и тематических планов;
разработка средств и методических приемов реализации межпредметных связей на конкретных уроках;
разработка методики подготовки и проведения комплексных форм организации обучения;
разработка приемов контроля и оценки результатов осуществления межпредметных связей в обучении.

Опыт работы показал, что систематическое использование межпредметных познавательных задач в форме проблемных вопросов, количественных задач, практических заданий обеспечивает формирование умений учащихся устанавливать и усваивать связи между знаниями из различных предметов.

Решая подобные задачи, учащиеся совершают сложные познавательные и расчетные действия:

Читайте также: