Алгоритмы решения задач по химии | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 13 марта, печатный экземпляр отправим 17 марта.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Педагогика

Опубликовано в Молодой учёный №48 (338) ноябрь 2020 г.

Дата публикации: 27.11.2020

Статья просмотрена: 23 раза

Библиографическое описание:

Монгуш, А. М. Алгоритмы решения задач по химии / А. М. Монгуш, О. Д. Кендиван. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2020. — № 48 (338). — С. 436-438. — URL: https://moluch.ru/archive/338/75708/ (дата обращения: 27.02.2021).



В статье представлены разработанные алгоритмы решения задач по органической химии. При разработке и построении алгоритмов были использованы различные способы на установление молекулярной формулы, представляют методику обучения курсу органической химии. В дидактическом материале дан наглядный пошаговый способ решения расчетных задач на установление молекулярной формулы.Приведены примеры применения алгоритмов при решении задач путем составления таблиц, распределения хода решения по стадиям.

Ключевые слова: процесс обучения химии, алгоритмы, пошаговый способ, органическая химия, молекулярные формулы.

Одно из требований к предметным результатам освоения базового курса химии по Федеральному государственному образовательному стандарту среднего общего образования — сформированность умения давать количественные оценки и проводить расчеты по химическим формулам и уравнениям [6]. Алгоритмы способствуют лучшему запоминанию и систематизации информации, развивают химический интеллект, «машинное» и творческое мышление при решении сложных задач.

Алгоритмы, используемые при, изучении общей химии многочисленны и разнообразны по содержанию. Однако по структуре они могут быть отнесены к трем типам: линейные, разветвленные и: циклические [4]. При оценке качества образования основное внимание уделяется определению уровня естественнонаучной грамотности. Многие исследователи утверждают, что естественнонаучное образование в школе не отвечает жизненным потребностям, а ориентировано на запоминание фактической информации [1]. Усилить практический аспект подготовки школьников можно за счет интеграции процессов формирования теоретических знаний и развития практических умений. Для активизации умственной деятельности учащихся используется один из приемов технологий развивающего обучения — проблемный подход к изучению неорганической и органической химии. Изучение нового материала можно сделать активным процессом, вовлекая учащихся в более интенсивную умственную работу [2]. Характерной особенностью развивающего обучения является широкое использование проблемного подхода, который включает создание проблемной ситуации, понимание проблемы, деятельность, направленную на ее решение, и получение определенных знаний [5].

Проблемный подход предполагает активизацию мыслительной деятельности учащихся при постановке перед ними познавательных задач. При решении этих задач учащиеся могут столкнуться с трудностями в понимании и осмыслении нового учебного материала, то есть с возникшей проблемной ситуацией. С проблемным подходом к преподаванию химии проблемные творческие задачи, направленные на развитие творчества студентов в процессе обучения, имеют большие возможности [3].

Цель работы: разработка алгоритмов по теме «Вывод молекулярных формул органических соединений» и их использование при организации самостоятельной работы учащихся при обучении органической химии. Алгоритмы способствуют лучшему запоминанию и систематизации информации, развивают химический интеллект и творческое мышление при решении сложных задач.

Нами разработаны алгоритмы с использованием линейного алгоритма по основным типам расчетных задач на установление молекулярных формул. В основе алгоритмов — метод пропорции, для наглядности последний сопровождается химическими уравнениями, схемами реакций, графическим решением, что помогает лучше понимать задание. Карты-алгоритмы разработаны для курса органической химии.

Использование дидактического материала направлено на повышение качества обучения учащихся. Это достигается тем, что в дидактическом материале дан наглядный пошаговый способ освоения практического материала, поясняющий методику решения расчетной задачи на установление молекулярной формулы органического соединения [5].

Для успешного решения задач с помощью алгоритмов рекомендуется следующий порядок действий.

  1. Внимательно прочитать текст задачи
  2. Записать условие и требование
  3. Написать уравнение реакции в общем виде
  4. Определить количество моль
  5. Определить молекулярную массу
  6. Расписать общую формулу, как относительную молекулярную массу
  7. Подставить в формулу атомные массы и найти число атомов углерода в молекуле
  8. Подставьте в общую формулу и значение n

Разработка алгоритмов обусловлен необходимостью исправления существенных пробелов и недостатков в знаниях учащихся, связанных с отсутствием в программах и учебниках определенных методик, раскрывающих ученикам схему решения задач на установление молекулярных формул органических соединений. Работа алгоритмами развивает у учащихся самостоятельность, систематизирует знания. Подобные алгоритмы при включении их в учебный процесс позволят ученикам активно применять полученные ранее знания и умения, помогут повысить уровень знаний, глубину понимания схемы решения задач, а также дадут возможность приобрести опыт решения проблемных заданий.

Рассмотрим алгоритм решения задач на установление молекулярной формулы алкана по массе продукта реакции хлорирования:

1. Прочитайте текст задачи

Алкан массой 36 г обработали хлором. В результате реакции получили 18,3 г HCl. Определите молекулярную формулу исходного алкана.

2. Запишите условие и требование задачи с помощью общепринятых обозначений:

Дано:

m алкана = 36 г

m HCl = 18,3 г

С х H у =?

3. Напишите уравнение реакции в общем виде

С n Н 2n+2 + Сl 2 → С n Н 2n Сl 2 + НCl

4. Определите количество моль HCl

5. Определите молекулярную массу С n Н 2n+2

6. Зная общую формулу алканов (С n Н 2 n +2 ), распишите ее как относительную молекулярную массу.

Мr (С n Н 2n+2 ) = Ar(C)∙n + Ar(H) ∙ (2n+2)

7. Подставьте в формулу атомные массы и найдите число атомов углерода в молекуле.

72=12n+2n+2

72=14n+2

14n=72–2

14n=70

n=70:14

n=5

8. Подставьте в общую формулу С n Н 2 n +2 значение n

С 5 Н 2∙ 5 +2

С 5 Н 12

Таким образом, алгоритмический способ и усовершенствованная методика его использования в школе тоже могут являться средством развития и способствовать осуществлению важнейших положений теории развивающего обучения.

Литература:

  1. Гаврюшкина М. Ю. Алгоритмический подход при обучении химии в условиях реализации ФГОС. / Гаврюшкина М. Ю. // В сборнике: Современная наука: Актуальные вопросы, достижения и инновации сборник статей VII Международной научно-практической конференции: в 4 частях. 2019. С. 64–67
  2. Кендиван О. Д-С. Использование проблемно — творческих задач при обучении химии в профильных классах. / Кендиван О. Д-С. // Профильная школа. 2012. № 5. С. 47–51.
  3. Кендиван О. Д-С. Практико — ориентированные задачи в обучении химии / О. Д. Кендиван. — Текст: непосредственный // Химия в школе. — 2009. — № 8. — С. 43–47.
  4. Пак М. С. Алгоритмы в обучении химии / М. С. Пак. — 1993: Просвещение, Москва. — 64 c. — Текст: непосредственный
  5. Пошехонов И. С. Моделирование как основа технологии обучения школьников решению расчетных задач по химии. / Пошехонов И. С. // Академический вестник. Вестник Санкт-Петербургской академии постдипломного педагогического образования. 2018. № 4 (42). С. 49–54.
  6. Федеральные государственные образовательные стандарты. — Текст: электронный // ФГОС: [сайт]. — URL: https://fgos.ru/
Основные термины (генерируются автоматически): органическая химия, молекулярная формула, проблемный подход, развивающее обучение, лучшее запоминание, наглядный пошаговый способ, общая формула, общий вид, относительная молекулярная масса, творческое мышление.


Ключевые слова

алгоритмы, органическая химия, процесс обучения химии, пошаговый способ, молекулярные формулы
Задать вопрос