Обобщение опыта учителя химии и биологии

Акмолинская область

Ерейментауский район

Тимофеевская средняя школа

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧАЩИХСЯ НА УРОКАХ ХИМИИ, БИОЛОГИИ И ВО ВНЕУРОЧНОЕ ВРЕМЯ

Обобщение опыта

Учитель химии и биологии: В.В.Битюкова

Какой воспитатель откажется дать благоразумный совет начинающему собрату? Практика, факт – дело единичное, и если в воспитании признавать деятельность одной практики, то даже и такая передача советов невозможна. Передается мысль, выделенная из опыта, а не сам опыт.

К.Д.Ушинский

І. Введение

Республика Казахстан находится в настоящее время на новом этапе развития системы общего среднего образования, цель которого четко охарактеризована в Концепции развития системы образования: «Система образования должна быть приведена в соответствие с потребностями развития Казахстана». В новых условиях в корне обновляются образовательные ориентиры школы. Стратегия перспективной модернизации образования предлагает переход к модели образования, ориентированной на результат.

В настоящее время наиболее значимой задачей общего образования является его направленность на приобретение каждым школьником своего собственного полноценного личностного опыта. Основной путь достижения этого – творческая созидающая деятельность учащихся. Глобальные процессы неизбежно приводят к информатизации образования, вызывают потребность в поиске новых подходов к организации учебно-воспитательного процесса, способствующего самореализации и саморазвитию личности школьника. Это, в свою очередь, определяет перспективы создания глобальной информационной образовательной среды, обеспечивающей широкие возможности для образовательной деятельности, влияет на перераспределение ролей между ее участниками.

Стандарты нового поколения ориентируют педагога на развитие у учащихся мотивации к творческому труду, готовности к профессиональному выбору, умения ориентироваться в мире социальных ценностей. На данном этапе становления личности особого внимания заслуживает исследовательская деятельность школьников.

Организация исследовательской деятельности на уроках является одним из приоритетов современного образования. Развивающие приемы обучения, семинары, элективные курсы, учебные проекты позволяют лучше учесть личные склонности учеников, способствуют формированию их активной и самостоятельной позиции в учении, готовности к саморазвитию, социализации. Методы проектный и поисковый не просто формируют умения, а компетенции, то есть умения, непосредственно сопряженные с практической деятельностью. Они широко востребованы за счет рационального сочетания теоретических знаний и их практического применения для решения конкретных проблем.

ІІ. Теоретическое обоснование применения исследовательской деятельности

В нашей школе на протяжении нескольких лет учащиеся девятых классов выбирают естественно-математическое направление. В связи с этим актуальна тема моего опыта – «Исследовательская деятельность учащихся на уроках биологии, химии и во внеурочное время, как средство развития личности», так как при обучении химии и биологии большое значение имеют представления о научном методе исследования и его месте в системе общечеловеческих и культурных ценностей, умение применять результаты исследования на практике, ориентироваться в нестандартных ситуациях, а также развитие компетенций учащихся.

Формирование исследовательской позиции учащихся – задача нелегкая. Ребят к поисково-исследовательской деятельности необходимо подготавливать, всегда помня, что в стенах школы «не мыслям надобно учить, а учить мыслить». Чтобы научить школьников рациональным способам мыслительной деятельности, необходимо знать пути формирования приемов умственной деятельности – практический и теоретический – и целесообразно их использовать.

В настоящее время в педагогике сформировались различные подходы к определению видов исследовательской деятельности, к которым относят поисковую, экспериментальную, проектную, техническую творческую и другие, осуществляемые как на уроках, так и во внеурочное время.

Исследовательская деятельность учащихся может быть представлена разными способами: предметная исследовательская деятельность учащихся (по алгоритму), проектирование и исследовательская деятельность учащихся, подкрепленная реальными действиями.

Организация исследовательской деятельности имеет следующую структуру: мотив, проблема, гипотеза, цель, задачи, методы и способы, план действия, результаты, рефлексия. В основу исследования положена идея, направленная на решение какой-либо проблемы. Необходимо через различные формы организации: урок, элективный курс, прикладной курс, групповую, индивидуальную, парную формы работы формировать у учащихся навыки исследовательской деятельности.

При обучении химии и биологии большое значение приобретают практикумы как наиболее эффективная форма экспериментальной деятельности. Традиционно практикум определяется как форма организации урока, когда класс делится на группы, которые, используя реактивы, натуральные объекты, разнообразные приборы, инструменты и другое лабораторное оборудование, проводят экспериментально-практические работы и по истечении определенного времени подводят итоги. Практикум – это одна из форм групповой работы.

Применение группового подхода к обучению, это черта многих образовательных технологий, использование уроков в форме практикума, когда на группы делится весь класс. Однако желательно отслеживать индивидуальную траекторию каждого ученика, для чего следует иметь схему управления его движением по группам разных типов – именно этого и нет в большинстве сегодняшних групповых технологий. В настоящее время наиболее оптимальной формой учебной работы для проведения биологического или химического практикума является дифференцированно-групповая.

В 10-11 классах практикум проводится после завершения крупных учебных тем, разделов и имеет преимущественно обобщающий характер. Дидактическая цель практикумов: применение знаний и умений на практике. Основная задача практикума: проведение исследований, направленных на проверку достоверности определения научных закономерностей.

Средством управления деятельностью школьников во время практикума служат инструкции-алгоритмы. Они определяют содержание и последовательность действий школьников, содержат информацию о повторении необходимого материала, описания и изображения лабораторного оборудования, принципов его действия и способов использования. В инструкциях-алгоритмах также могут приводиться порядок выполнения заданий, контрольные вопросы, список литературы. Алгоритмическая заданность практических работ не исключает творческого и исследовательского характера их выполнения (проверка научной достоверности определенных закономерностей, теоретических положений, постановка опытов, проведение биологических исследований). Исследовательская деятельность на основе эксперимента способствует самоопределению и является первым шагом в подготовке личности к самореализации в естественно-научном направлении.

Исследовательскую работу учащиеся выполняют в определенной последовательности. Процесс выполнения включает в себя семь этапов:

1) формулирование темы

2) формулирование цели и задач исследования

3) теоретические исследования;

4) экспериментальные исследования;

5) анализ и оформление научных исследований;

6) внедрение и эффективность научных исследований;

7) публичное представление работ на уроках, конференциях, чтениях.

Всё начинается с создания проблемной ситуации на уроке.

Развитию навыков исследовательской деятельности учащихся способствуют педагогические ситуации. В процессе обучения я использую такие ситуации, в которых школьник должен защищать своё мнение, приводить в его защиту аргументы, доказательства, факты, использовать способы приобретения знаний и опыта, побуждающие обучающегося задавать вопросы учителю, товарищам, выяснять непонятное, углубляться в осмысление знаний. Ситуациями такого рода являются рецензирование ответов одноклассников, работы, связанные с экспертизой и активным поиском нового.

Учебное исследование становится реальным, когда мы сумеем подготовить к этому уровню работы и себя, и учащихся. Речь идет о постепенном освоении исследовательского подхода к темам, о работе, требующей настойчивости в накоплении знаний и умений, полезной – в том смысле, что она может стать дорогой к творческому труду.

Исследование может быть организовано на всех этапах обучения любого предмета: некоторые элементы исследовательского подхода школьникам следует осваивать уже в среднем звене, тогда более реальным будет подъем к высшему уровню творческой самостоятельности.

В старших классах проектно-исследовательская деятельность в обучении предполагает введение общих и частных методов научного познания на всех его этапах - от восприятия до применения на практике. Это создаёт основу для выбора будущей профессии и обеспечивает повышение научного уровня преподавания.

Практика показывает, что использование элементов проблемных, поисковых, исследовательских, эвристических методов обучения делает процесс обучения более продуктивным. Развитие исследовательских умений и навыков учащихся помогает достичь определенных целей: поднять интерес учащихся к учебе, направить их на достижение более высоких результатов.

Для успешной организации исследовательской деятельности на уроке необходимо тщательно продумывать формы уроков. В своей работе я использую такие формы как урок – исследование, урок-семинар, урок-защита идей, урок-ролевая игра, урок-конференция, урок-круглый стол и т. д. Для достижения поставленных целей урока и учета степени самостоятельности обучающихся использую следующие методы: репродуктивный, частично-поисковый, исследовательский.

В процессе обучения химии и биологии на лабораторных и практических занятиях использую:

1) исследование биологических объектов под микроскопом

2) исследование состава тел живой природы

3) исследование строения организма

4) наблюдения за живыми объектами

5) наблюдения за процессами жизнедеятельности организма

6) исследование уровней организации живой материи (вид и экосистема)

7) исследование свойств неорганических и органических веществ.

ІІІ. Из опыта работы «Исследовательская деятельность учащихся на уроках химии, биологии и во внеурочное время»

Важно так организовать учебную работу, чтобы обучающиеся ненавязчиво усваивали процедуру исследования: можно сделать акцент на значимость ожидаемых результатов, предложить оригинальное или неожиданно сформулированное учебное задание. Важно обеспечить «видение» обучающимися более общей проблемы, нежели та, которая отражена в условии задания. В идеале, проблему должен сформулировать сам ученик, однако, на практике такое случается далеко не всегда. Самостоятельное определение проблем затруднительно. Тут на помощь должен прийти учитель. В своей практике я стараюсь предложить детям занимательное, проблемное задание, которое при дальнейшей работе оказывается не сложным, но интересным. Часто включаю проектную деятельность в обычный урок. Такие задания стимулируют обучающихся к проведению несложных обоснований, к поиску закономерностей. Это задания на работу с готовыми гербарными экземплярами, коллекциями и моделями органов растений, животных и человека. Школьники с интересом относятся к своему здоровью, проводят исследовательскую работу по изучению основных антропометрических данных, делают выводы о влиянии экологических факторов на здоровье и физическое развитие человека.

При изучении механизмов функционирования и регулирования систем органов и организма в целом (раздел «Человек и его здоровье») широко привлекается биологический эксперимент как в виде лабораторных работ и самонаблюдений, так и в виде примеров из истории науки и данные современной науки.

Из опыта работы приведу разные формы организации исследовательской деятельности обучающихся на уроках биологии в 8классе при выполнении лабораторных работ.

Урок «Ткани и органы».

Лабораторная работа «Изучение микроскопического строения тканей».

Инструктивная карточка:

1. Рассмотрите с помощью светового микроскопа клетки из разных групп тканей (эпителиальную и мышечную).

2. Установите особенности строения клеток, их соединение и характер межклеточного вещества.

3. Форма отчета:

А) Зарисуйте клетки, относящиеся к разным группам тканей.

Б) Обозначьте органоиды, видимые в световой микроскоп.

В) Опишите ткани организма человека по плану: ткань, особенности строения и

соединения клеток.

Г) Сделайте вывод: как особенности строения клеток ткани связаны с выполняемыми функциями.

Урок «Строение и функции головного мозга» (приложение №1).

Лабораторная работа «Определение безусловных рефлексов различных отделов мозга».

В начале урока ставлю проблемный вопрос «Можно ли утверждать, что чем больше мозг, тем умнее человек?». Для ответа на данный вопрос предлагаю рассмотреть познавательные задания:

1) Вес мозга И.С.Тургенева – 2012 г, Анатоля Франса – 1017г, а у Луи Пастера, как показало вскрытие, после перенесенной болезни вообще не работала половина переднего мозга. Выскажите ваше мнение.

2) У слона самый большой мозг, но он не самое «умное» животное, так как важно соотношение веса мозга к весу тела. У слона оно невысокое, а у дельфина – выше, чем у человека. Но ведь человек держит рыбку, а дельфин за ней прыгает, а не наоборот. Почему? Выскажите ваше мнение.

Учащиеся приходят к выводу, что ответ кроется в строении мозга человека и важно знать функции разных отделов мозга.

Лабораторную работу организую в парах: один ученик – испытуемый, другой – исследователь. Обучающиеся работают по инструктивной карточке, где указаны действия каждого из них (первая и вторая колонки таблицы). В ходе выполнения работы они заполняют графу «Что наблюдали?». Для того, чтобы сделать вывод и ответить на вопрос «Какой отдел ЦНС действовал?», учащиеся должны изучить материал параграфа. В заключение урока подводим итоги работы.

Урок « Кровь, ее состав. Клеточные элементы крови».

Лабораторная работа «Изучение микроскопического строения крови».

Лабораторная работа может проводиться в трех вариантах: иллюстративном, частично-поисковом и исследовательском. На столах обучающихся три вида инструктивных карточек, они сами выбирают вариант работы.

Иллюстративная лабораторная работа

Инструктивная карточка

1. Рассмотрите микропрепараты крови лягушки и человека, найдите доказательства того, что кровь человека в единицу времени единицей объема переносит кислорода больше, чем кровь лягушки (увеличение общей поверхности эритроцитов и относительного содержания гемоглобина).

2. Сравните эритроциты лягушки и человека. По каким признакам можно судить об увеличении поверхности эритроцитов, а по каким – об увеличении относительного содержания гемоглобина в эритроцитах.

3. Запишите вывод:

Кровь человека в единицу времени единицей объема переносит кислорода больше, чем кровь лягушки, так как: 1) увеличивается общая поверхность эритроцитов вследствие…, 2) увеличивается относительное содержание гемоглобина вследствие…

Частично-поисковая лабораторная работа

Инструктивная карточка

1. Рассмотрите микропрепараты крови лягушки и человека.

2. Сравните эритроциты лягушки и человека, обратив внимание на размеры эритроцитов, наличие или отсутствие ядра.

3) Сделайте вывод: чья кровь в единицу времени единицей объема переносит больше кислорода и почему?

Исследовательская лабораторная работа

Инструктивная карточка

1) Исследуйте микроскопическое строение крови лягушки и человека, сравнив их эритроциты.

2) Найдите и проанализируйте факты, доказывающие, что чья-то кровь переносит в единицу времени единицей объема больше кислорода.

3) Сделайте вывод: за основу можете взять рабочую гипотезу: «Перенос кислорода будет зависеть от…, значит необходимо найти доказательства наличия этих причин».

Урок «Регуляция дыхания»

Лабораторная работа «Определение частоты дыхания».

Инструктивная карточка

1) Пронаблюдайте за движениями своей грудной клетки.

2) Сосчитайте, сколько дыхательных движений вы делаете в течение 1 минуты сидя, после 10 приседаний.

3) Объясните разницу полученных данных и запишите вывод.

4) Решите следующие биологические задачи:

А) Сколько воздуха проходит через легкие человека при спокойном дыхании в 1 минуту, в 1 час, в сутки (вдох – 500мл воздуха, частота дыхания – 18 раз в минуту).

Б) Зная, что во вдыхаемом воздухе содержится 20% кислорода, определите, сколько кислорода человек пропускает через легкие в сутки при спокойном дыхании.

Урок «Пищеварение в ротовой полости»

Лабораторная работа «Действие слюны на крахмал»

В начале работы определяем цель эксперимента: доказать, что ферменты слюны расщепляют крахмал и выдвигаем рабочую гипотезу. Затем знакомимся с оборудованием: накрахмаленные картофельным крахмалом салфетки, спички, вата или ватные палочки, йодная вода, химические стаканы или чашки Петри.

В ходе организационной беседы планируем эксперимент с использованием логической конструкции: «если, то…»

«Если ферменты слюны расщепляют крахмал, то после действия слюны мы не обнаружим крахмал с помощью качественной реакции (йодной воды). То есть если после обработки слюной накрахмаленной салфетки поместить ее в раствор йода, то салфетка не посинеет. Как доказать, что именно слюна, а не вода расщепляет крахмал? Ребята приходят к выводу, что надо провести такой же опыт, но вместо слюны взять воду.

Таким образом, для проведения эксперимента нам необходимо взять две накрахмаленные салфетки и на одну нанести простой рисунок слюной (эксперимент), а на другую водой (контроль). И если наше предположение верно, то на салфетке проявиться белый рисунок.

Далее работа проводится фронтально по инструктивной карточке.

Урок «Пищеварение в желудке».

Лабораторная работа «Воздействие желудочного сока на белки».

Инструктивная карточка

1. Налейте в пробирку 3-4 мл желудочного сока (соляная кислота).

2. Добавьте хлопья белка.

3. Подержите на водяной бане при температуре 38-39 градусов полчаса.

4. Запишите вывод: за основу можете взять рабочую гипотезу: «Если в желудке происходит расщепление белков до аминокислот, то необходимо выяснить условия действия ферментов желудочного сока».

Таким образом, на уроках биологии исследовательская работа может быть организована в процессе выполнения учащимися лабораторных и практических работ. Ряд исследований под руководством учителя учащиеся могут провести вне урока, а результаты сообщить и продемонстрировать на уроке (например, выработка условных рефлексов у аквариумных рыбок, изучение двигательной активности некоторых позвоночных животных – 7 класс). Написание учащимися рефератов – также исследовательская работа, если в ней есть практическая часть с результатами. Например, в 11 классе при подготовке рефератов по теме «Антропогенные факторы и их воздействие на биосферу» предлагаю учащимся карточки-задания для проведения экологических исследований.

Карточка №1

Тема «Загрязнение воздуха выхлопными газами автотранспорта»

Цель: определить количество выхлопных газов, поступающих в атмосферу от автомашин.

Задания для исследования

1. Выберите определенный участок автодороги, расположенный вблизи школы или дома.

2. Подсчитайте, сколько проехало по автодороге за 1 час легковых, грузовых машин, автобусов, использующих дизельное топливо.

3. Используя данные таблицы 1, определите, какое количество выхлопных газов в среднем поступает в атмосферу за 1 час (за сутки) на этом участке дороги.

Таблица 1

Количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу одним автомобилем в течение суток (в граммах)

4. Сделайте выводы.

Карточка №2

Тема «Анализ состояния почвы дачного участка»

Цель: научиться определять кислотность почвы.

Оборудование: две пробирки, индикаторная бумага, раствор хлорида калия.

Задания для исследования

1. Возьмите 2-3 грамма почвы с вашего приусадебного или дачного участка. Приготовьте почвенную вытяжку, поместив почву в пробирку и добавив 10 мл раствора хлорида калия. Когда содержимое пробирки отстоится, возьмите полоску индикаторной бумаги и опустите её в почвенную вытяжку. Через 2 сек достаньте индикаторную бумагу, сверьте её цвет с эталоном шкалы рН (табл. 3) и определите тип почвы.

Таблица 3

Шкала для определения кислотности почвы

2. Сделайте выводы о необходимости известкования почвы вашего дачного участка путем внесения известняка и золы.

3. Выясните, применяют ли ваши родители удобрения и ядохимикаты при выращивании растений на дачном участке. Какие правила использования химикатов вы знаете?

Карточка №3

Тема «Выявление парникового эффекта»

Цель: построить модель, демонстрирующую парниковый эффект.

Оборудование: прозрачная емкость с крышкой, термометр, пластмассовая ложка, электрическая лампа, вода, почва.

Задания для исследования

1. Возьмите прозрачную емкость, пластмассовую коробку или стеклянную банку и поместите на дно темный грунт, например почву, слоем 2-3 см. Грунт увлажните. Вертикально поместите термометр в емкость. Накройте емкость крышкой или стеклом и на высоте 20-30 см установите лампу.

2. Не включая лампу, запишите температуру, установившуюся внутри емкости. Оставив крышку на сосуде, включите лампу и записывайте температуру каждую минуту в течение 20 минут. Почему температура увеличивается? Сравните этот процесс с парниковым эффектом на Земле.

3. Как повлияет существенное повышение средней температуры нашей планеты на очертание материков? Предложите возможные пути решения проблемы «парникового эффекта».

Исследовательский метод я использую также при работе с учебной и дополнительной литературой, осуществляя анализ текста.

Например, в 9 классе «Возникновение и развитие эволюционных представлений. Предпосылки эволюционизма.» провожу в форме урока-семинара. Для этого класс делится на четыре группы по 3-4 человека в группе. Каждой группе предлагается один текст об ученом, внесшем вклад в развитие эволюционной теории, а также лист исследования. В течение 20 минут учащиеся внимательно изучают тестовый материал и заполняют соответствующую графу в таблице, подготавливают небольшое сообщение о том, что узнали. Затем представители группы рассказывают о том, что узнали. В итоге знания каждого становятся знаниями всех. В конце урока провожу тестирование, чтобы оценить знания каждого ученика.

Практические работы

В целях организации исследовательской деятельности учащихся на уроках химии мной были разработаны методики исследований или изменены и адаптированы уже существующие лабораторные работы. Причем, исследовательская деятельность, хотя и имеет экологическую направленность, предполагает использование не только лабораторных, практических занятий и внеклассную работу, но и работу с дополнительной литературой. Задания, предлагаемые школьникам, имеют проблемный характер и предполагают различные решения.

В практической части будут предложены к рассмотрению несколько проведенных мной занятий-исследований по плану:

название

место в учебно-тематическом планировании.

цель.

оборудование и материалы.

обоснование целесообразности проведения данного исследования и краткое описание методики.

анализ проведенной работы, выводы.)

Планирование проведения исследовательской работы учащихся в курсе «Органическая химия»:

Природные источники углеводородов и их переработка.

В ходе изучения этой темы происходит знакомство с нефтью и нефтепродуктами. Необходимо рассмотреть не только их положительную роль в жизни человека, но и отрицательное влияние в качестве загрязнителей. Учащиеся в ходе исследовательской работы: «Влияние нефти на живые организмы» самостоятельно приходят к выводу о пагубном влиянии нефти и нефтепродуктов на многие живые организмы.

Планирование проведения исследовательской работы в курсе: «Основы общей химии».

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева на основе учения о строении атомов.

При изучении этой темы раскрывается роль периодического закона применительно к биологическим процессам, протекающим в природе, единстве и целостности окружающего мира. В процессе проведения работы: «Биохимия почв» учащиеся приходят к выводу о том, что химический состав организмов является выражением химического состава среды. Школьники знакомятся с биогенными элементами, определяют их место в периодической системе. При сравнении биогенных элементов с их аналогами учащиеся самостоятельно, проведя исследовательскую работу, устанавливают зависимость свойств от изменения заряда ядра, взаимозаменяемости химических элементов, приводящей к серьезным нарушениям в живых организмах.

Металлы.

Исследовательская работа («Влияние ионов металлов на живые организмы») при изучении этой темы связана с раскрытием двойственного влияния ионов металлов на природу в зависимости от концентрации в окружающей среде. Также проводится работа по выяснению влияния продуктов коррозии на водную растительность. Коррозия металлов рассматривается как результат и фактор загрязнения окружающей среды.

Неметаллы.

В ходе исследовательской работы: «Оксиды неметаллов» эти соединения рассматриваются как загрязнители природной среды. Происходит знакомство с понятием «кислотные дожди», их природой, ущербом, который они наносят природе и объектам окружающей среды: металлическим конструкциям, бетонным сооружениям. Учащиеся приходят к выводу, что экономически более выгодно предотвратить загрязнение, чем восстанавливать разрушенное. Вводятся новые понятия: «экологически безвредные», «безотходные» технологии.

Роль химии в жизни общества.

Исследовательская учебно-познавательная деятельность школьника обладает большим потенциалом для формирования у них опыта творческой деятельности, поскольку предполагает не только усвоение действий, выполняемых по образцу, но и самостоятельный поиск и создание нового субъективно значимого знания. Такой опыт формируется на основе личностно-ориентированного подхода в обучении, одним из путей реализации которого, является применение в обучении метода проектов.

Метод проектов представляет собой гибкую модель организации учебного процесса, ориентированную на творческую самореализацию личности обучающегося путём развития его интеллектуальных и физических возможностей, волевых качеств и творческих способностей в процессе создания (под контролем учителя) образовательного продукта, обладающего объективной или субъективной новизной и имеющего практическую значимость. Любой проект ориентирован на решение конкретной проблемы и рассчитан на определённого потребителя.

Основные требования к организации проекта:

проект создается по инициативе учащихся и должен быть значимым для них и для их ближайшего окружения;

решаемая с помощью проекта проблема и предполагаемые результаты должны иметь практическое (возможно, и научное) значение;

работа учащихся над проектом является самостоятельной и носит исследовательский характер;

проект планируется и разрабатывается заранее, исходя из конкретных целей и задач, допускаются изменения в процессе его осуществления.

Метод проектов позволяет создать условия, при которых школьники, с одной стороны, могут самостоятельно осваивать новые знания и способы действия, а с другой – применять на практике ранее приобретённые знания и умения. Это позволяет делать упор на творческое развитие личности. «Проектное обучение – полезная альтернатива классно-урочной системы, но оно отнюдь не должно вытеснять ее», - считает В. В. Гузеев (3).

Учебный проект предполагает коллективную форму деятельности. Одна из его основных задач – осуществление межпредметных связей и создание некоторого образовательного продукта в процессе взаимодействия учащихся друг с другом и с учителем. Составление перечня вопросов, определение задач, работы, выбор методов изучения обозначенной проблемы и способа презентации проекта, распределение ролей и обязанностей между его участниками - всё это осуществляется в процессе коллективного обсуждения. При этом учитель выступает в обсуждении и принятии решений в качестве старшего товарища. С обучающей деятельности учителя акцент переносится на познавательную деятельность ученика: первый задаёт “пространство” возможных целей и путей их достижения, из которых второй выбирает те, что наиболее соответствуют его индивидуальности. Таким образом, создаются условия для непрерывного самообразования, интеллектуального и творческого развития обучающихся.

Деятельность ученика организуется не только как удовлетворение познавательной потребности, но и целого ряда потребностей развития личности ученика: самоутверждение, самовыражение, самоопределение, самоактуализация. Ученик себя адаптирует к социуму, проходит первые социальные пробы, то есть осуществляет самосовершенствование.

В своей практике использую последовательность работы над проектом, включающей несколько этапов: подготовка, планирование, исследование, формулирование результатов и выводов, защита проекта, оценка результатов и процесса проектной деятельности.

Например, в 8 классе тема «Дыхание» завершается уроком «Болезни органов дыхания, их профилактика». В ходе урока обучающиеся вовлекаются в исследовательский проект «Изучение функциональных возможностей дыхательной системы у курильщиков и некурящих подростков» Для этого выдвигается рабочая гипотеза: «Влияет ли курение на работу дыхательной системы у подростков?» и изучается методика проведения исследования . В исследовании участвуют два подростка: один – курящий, другой – нет. На уроке анализируем полученные данные, а оформлением проекта занимается творческая группа учащихся во внеурочное время.

К научно – исследовательской работе школьники приобщаются постепенно. В 8-9 классах ребята выступают с небольшими сообщениями по результатам наблюдений, лабораторных работ. В 10-11 классах, приобретя опыт исследовательской работы, обладая достаточным багажом теоретических знаний, старшеклассники выполняют более серьезные исследовательские работы.

В любой исследовательской работе выделяют три основных раздела: введение, основная часть и заключение. Учащиеся старших классов оформляют работы согласно принятым нормам. В ведении обосновывают актуальность проблемы исследования. На основании актуальности определяется объект и предмет исследования. Определение цели и задач исследования вызывает значительные трудности. Цель исследовательской деятельности формулируется кратко, одним предложением. При формулировании задач отбирают оптимальное количество 3 – 5. Задачи исследования определяют его методы и методики, то есть те приёмы и способы, которыми пользуется исследователь. В заключении ученик перечисляет результаты, полученные в ходе исследования, и формулирует выводы.

При оформлении исследовательской работы учащиеся придерживаются следующих правил: выделяют титульный лист, оглавление, введение, основную часть, заключение, список литературы и других источников. Титульный лист является первой страницей работы и оформляется по определённым правилам.

После титульного листа помещается оглавление, в котором приводятся все заголовки работы и указываются страницы, с которых они начинаются. Заголовки оглавления должны точно повторять заголовки в тексте. Далее следует введение, основной текст и заключение. Основной текст может сопровождаться иллюстрационным материалом, рисунками, фотографиями, диаграммами, схемами, таблицами. После заключения помещают список использованной литературы и других источников. Все страницы текста нумеруются, начиная с титульного листа.

Защита проекта производится исследователем на промежуточном устном публичном выступлении (первичная презентация, урок), а затем окончательная защита на школьной конференции, районной конференции в пределах 5-7 минут.

Положительной оценки достоин любой уровень достигнутых результатов. От исследовательской деятельности ребята получают творческий импульс, желание расширять собственные горизонты. Это качество развивается подчас непросто, но, возникнув, способно увлекать желанием не сидеть, сложа руки, все время действовать. В условиях дополнительного образования нет жестких рамок классно-урочной системы, выбор содержания, тематики и проблематики проектов и исследований обучающимися происходит в момент выбора секций, кружков, которые они посещают

Мотивация к деятельности

Успех любой деятельности в большей мере зависит от мотивации. Известно, что без мотивации возможна лишь мало эффективная деятельность по принуждению. Чаще всего на уроке учитель использует возможности внешней мотивации (принцип наглядности, обеспечивающий интерес к предмету и т.д.), формирование же внутренней мотивации - проблема довольно сложная, но именно она является необходимым условием для успешного пути от незнания к знанию. Психология познания различает четыре вида внутренней мотивации: - мотивация по результату (учащийся ориентирован на результаты деятельности); - мотивация по процессу (учащийся заинтересован самим процессом деятельности); - мотивация на оценку (учащийся заинтересован в получении хорошей оценки); - мотивация во избежание неприятностей (обучающемуся абсолютно не важен результат, но ему хочется не иметь неприятностей со стороны родителей, учителей и т.д.) Мои наблюдения показали, что очень часто в учениках можно видеть сочетание различных видов внутренней мотивации.

Разумеется, наиболее значимые для успешной познавательной деятельности две первых мотивации: по результату и процессу деятельности. Особенно значима в технологическом отношении вторая из названных видов мотивации, поскольку она напрямую зависит от используемых технологий обучения. Если используемые технологии создают условия для личной заинтересованности ученика не только в конечном результате его деятельности, но и в самом процессе его достижения, и если сама эта деятельность становится личностно значима для ученика, то есть все основания утверждать, что, таким образом, будет формироваться внутренняя мотивация деятельности. Научно-исследовательская работа позволяет открыть способности к тому или иному предмету, а иногда к нескольким. Научно-исследовательская деятельность не возникает в школе сама по себе. Необходимы условия для осуществления научно-исследовательской деятельности: - готовность к этому виду работы учащихся; - желание и готовность учителей руководить этим видом деятельности. Сложнее всего выявить у учащихся готовность к данному виду деятельности. Для того чтобы найти именно того ребенка, которому это интересно, и который не сойдет с дистанции (доведет работу до конца) я использую диагностику и на уроке и во внеурочное время. На уроке, прежде всего, это практические виды деятельности – выполнение практических и лабораторных работ, составление проектов, презентаций. При проверке таких заданий обращается внимание на научность данной работы, на творческий подход к выполнению заданий, если это проект или презентация, то на использование дополнительной литературы. Во время демонстрации данной работы предлагаются слушателям подискутировать на тему, что понравилось в данной работе и что можно порекомендовать. По окончанию дискуссии проводится диагностика, предлагается ответить на несколько вопросов, направленных на выявление отношения к данному виду деятельности. При анализе таких анкет обращается особое внимание на тех учащихся, у которых к данному виду работы проявляется стабильный интерес. В дальнейшем именно этим детям предлагается участие в научно- исследовательской работе. Я, таким образом, беру на себя ещё одну новую функцию - руководителя научно-исследовательской деятельностью.

В своей работе практикую выполнение учениками проектов разной сложности. Учащиеся перед началом работы над проектом получают инструкции- это требования к проекту, методические рекомендации, памятки – как правильно оформить проект, подготовить сообщение и презентацию. Предварительно знакомлю ребят с проектами прошлых лет, в зависимости от поставленного вопроса готовлю небольшие презентации, буклеты, где стараюсь заинтересовать учащихся заняться исследовательской работой и созданием проекта. Ребятам предлагаю примерные темы проектов: история развития химии, химическое производство, химия в быту, химия и здоровье, жизнь и деятельность великих химиков, химия и экология и т.д. Применительно к школьному курсу химии система проектной работы может быть представлена двумя подходами: связь проекта с учебными темами (на уроке) и использование проектной деятельности во внеклассной работе (внеурочная деятельность).

Для реализации метода проектов в учебном процессе за основу можно взять любую программу курса химии и биологии. Я работаю по программе курса химии автора Н.Нурахметова и М.Б.Усманова, по биологии М.К. Гильманов, Т.Касымбаев, Е.А.Очкур, К.Жунусова. Можно использовать проектную деятельность при изучении, таких тем как:

8 - 9 класс – химические элементы, шеренга великих химиков, классификация химических реакций, признаки химических реакций, металлы и неметаллы, химическое производство азотной и серной кислот, органические вещества.

10 - 11 класс – классы органических веществ, строение вещества, химические реакции, химия в жизни общества. Защита данных проектов проходит на уроке.

6 класс биология – строение растительной клетки, строение семян и условия их прорастания.

8 класс – болезни органов дыхания их профилактика, гигиена питания и др.

Учащиеся выполняют и более сложные исследовательские проекты, тематика их также различна. Например:

1. «Нитраты в продуктах питания». Исследовали наличие нитратов в овощах, фруктах, соках, дали рекомендации по предотвращению отравлений нитратами;

2. «Бытовые отходы». Исследовали количество и качественный состав отходов дома и в школе, прослеживали их дальнейший путь, и предлагали варианты вторичного их использования;

3. «Утилизация отходов в кабинете химии»;

4. «Влияние курения на здоровье человека». Цель работы: изучение информированности учащихся о вреде курения, определение путей эффективного воздействия на их сознание, пропаганда здорового образа жизни;

5. «Жевательная резинка: вред или польза?». Выяснялись свойства некоторых компонентов жевательной резинки, даны рекомендации по употреблению жевательной резинки.

Защита индивидуальных или групповых проектов перечисленных выше осуществлялась в ходе научно - практических конференций различного уровня. Ежегодно учащиеся принимают участие в районной научно-практической конференции и занимают призовые места. Применение компьютерных технологий позволяют учащимся создавать удивительные по содержанию презентации, в которых отражены способы решения поставленных задач, результаты работы, выводы. Приведу только небольшую часть таких презентаций:

1. Жиры: польза или вред?;

2. Пищевые добавки и их влияние на организм человека;

3. Жевательная резинка: вред или польза?;

4. Влияние курения на здоровье человека;

5. Соли в быту;

6. Окислительно-восстановительные реакции;

7. Пищевые добавки и их влияние на организм человека;

8. Металлы;

9. Неметаллы

10. Биотопливо

11. Богатство земель Казахстана. Марал.

Организация проектно-исследовательской деятельности учащихся создает положительные результаты: у них формируется научное мышление, а не простое накопление знаний. Анализ работ учащихся свидетельствуют о развитии познавательных функций школьников, об их умении критически оценивать различные подходы к решению исследовательских задач, что несомненно будет способствовать успешному обучению в вузе.

Основным принципом организации учебно-исследовательской работы по биологии во внеурочное время является то, что: - учащиеся 6-7 класса овладевают написанием реферата;- учащиеся 8-11 классов работают над индивидуальными исследовательскими проектами; - учитель организует самостоятельную работу учащихся по индивидуальному плану (роль учителя – консультант); Новизной работы является обеспечение максимальной самостоятельности учащихся в учебно-исследовательской деятельности. При организации внеурочной учебно-исследовательской деятельности учащихся четко выделяется четыре этапа: 1) диагностика, 2) определение темы, целей, постановка задач, 3) выполнение работы, 4) защита. Роль педагога различна на различных этапах организации исследовательской работы. 1 этап. Диагностика Выявление детей, предрасположенных к исследовательской работе. Роль учителя является доминирующей. 2 этап. Определении темы, целей, постановка задач. На этом этапе учитель уже выступает в роли консультанта. Роль учителя не является доминирующей. 3 этап. Выполнение работы Учитель является консультантом. Ученику предоставляется максимальная самостоятельность. 4 этап. Защита (анализ деятельности) На этом этапе учитель и ученик (ученики) – равноправные партнеры.

Развитие самостоятельности и творчества учащихся может осуществляться при выполнении ими домашней работы.

В домашние задания целесообразно включать элементы исследования, проведение мысленного эксперимента или выполнение эксперимента, который возможен в домашних условиях. При подборе домашнего задания нужно исходить из того, что оно должно быть не тягостным, а привлекательным, необычным, посильным, обязательно проверенным и оцененным. Задания могут быть общеклассные и индивидуальные. Цель общеклассных домашних заданий – это изучение самого существенного, строго обязательного материала, овладение наиболее типичными умениями и навыками учебной работы. У общеклассного задания можно дифференцировать цель, объём, способ и срок выполнения. Индивидуальные домашние задания могут быть направлены как на преодоление пробелов в знаниях, умениях и навыках учащихся, так и на расширение и углубление знаний по той или иной теме, на удовлетворение склонностей учащихся, на привитие интереса к учению. При отборе учебного материала для домашнего задания главное – это не объём работы, а характер мыслительной деятельности, которую ученики будут проделывать в процессе приготовления уроков. Сильным ученикам на дом можно дать выполнение творческих заданий. При одном и том же содержании домашнего задания отдельным ученикам целесообразно давать дополнительные вопросы, план, по которому следует читать тот или иной материал. Это поможет направить ход рассуждений, последовательность мысли ученика и лучше осознать изучаемый материал.

Вовлечение в исследовательскую деятельность учащихся высокого и среднегоуровня осуществляется  во внеурочное время и эффективно при работе в составе научного общества учащихся (НОУ), на занятиях  элективных курсов, при написании исследовательских проектов, докладов,  научных статей, рефератов, участии в олимпиадах, конкурсах, научно-практических конференциях и др.

Мои ученики участвуют и являются победителями районных и областных олимпиад. А также ежегодно участвуют в научно-практических конференциях.

Соколова Екатерина, ученица 9 класса, которая в 2010 году заняла 1 место на 7 научно-практической конференции «Новый век – новая технология» Тема научной работы «Биотопливо»

Шуженова Нургуль, ученица 9 класса, которая в 2011 году заняла 1 место на научно-практической конференции, «Богатство земель Казахстана» с темой «Животный мир степей. Марал»..

В 2012 году Шуженова Нургуль, стала призером районной олимпиады по биологии 2 место,

2012 год Шуженова Нургуль призер областной олимпиады по биологии

3 место

Приобщаясь к научно-исследовательской работе, ребята проявляют интерес к науке, поиску, эксперименту. Участие в научно-практических конференциях приучает их к собранности, воспитывает волю, чувство ответственности.

Таким образом, правильно организованная работа по научно-исследовательской деятельности учащихся на уроках химии и биологии ориентирует на овладение определенными видами деятельности, повышает интерес к исследованию, развивает исследовательские умения и навыки, а также оказывает методическую поддержку учащимся при проведении исследовательских работ и подготовке выступлений на различных научно-практических конференциях и конкурсах школьников

Заключение

Педагогическая деятельность требует от учителя постоянной творческой готовности, поиска нетривиальных и, в то же время, оптимальных решений в нестандартных профессиональных ситуациях, непрерывной самореализации и саморазвития.

В результате проделанной работы можно сделать следующие выводы: 1. Исследовательская деятельность помогает учащимся успешнее обучаться, глубже осмысливать учебные предметы. 2. Прививается навык работы с литературой, что расширяет кругозор. 3. Учатся четко и ясно излагать мысли, отстаивать свое мнение. 4. Развивается ораторское умение, что необходимо для будущей профессии. 5. Выступая много раз перед аудиторией учащиеся учатся аргументировать, доказывать свою точку зрения, вести полемику, участвовать в дискуссии. 6. Занимаясь исследовательской работой, учащиеся учатся соблюдать научную этику, убеждаются каким трудом добывается новое знание. 7. Научная исследовательская деятельность дает учащимся возможность осознать свою принадлежность к большой науке, знакомит с методами научной и творческой работы. Таким образом, процесс формирования у учащихся навыков исследовательской работы требует тесного сотрудничества учителя и ученика. Результат такой деятельности—успешное обучение учащихся в различных вузах, и дальнейшее участие в разных НПК в рамках вузов. В современном мире стали очевидными успешность и востребованность человека эрудированного, умеющего аргументировать, доказывать свою точку зрения, имеющего творческий потенциал. Надо готовить себя к тому, что знание важно не только усваивать, но и преумножать, перерабатывать, использовать его практически. Вот почему важно приобщаться детей к научно- исследовательской деятельности уже в школьные годы. Работа над исследовательской работой расширяет кругозор учащихся, знания по предмету, способствует приобретению навыков публичного выступления, зарождает дружеские отношения между школьниками, создает отношение общности цели, атмосферу взаимопомощи. Научно-исследовательская работа учащихся ведет к активному познанию мира и овладению профессиональными навыками. Участие в этой деятельности дает возможность глубже разобраться в своих способностях и умениях. Считаю, что владение учителем методикой организации научно-исследовательской деятельности обучающихся и знание её основных методов является основным элементом реформирования школьного образования. Главной задачей для учителей является создание стимула для повышения уровня развития ребёнка, стимула для самосовершенствования, а также для повышения собственного учительского мастерства.

В современных условиях, когда актуален вопрос о снижении учебной нагрузки детей, значение термина «исследовательская деятельность учащихся» приобретает несколько иное значение. В нем уменьшается доля профориентационного компонента, факторов научной новизны исследований, и возрастает содержание, связанное с пониманием исследовательской деятельности как инструмента повышения качества образования.

Главным смыслом исследования в сфере образования есть то, что оно является учебным. Это означает, что его главной целью является развитие личности учащегося, а не получение объективно нового результата, как в «большой» науке. Если в науке главной целью является производство новых знаний, то в образовании цель исследовательской деятельности – в приобретении учащимися навыка исследования как универсального способа освоения действительности, развитии способности к исследовательскому типу мышления, активизации личностной позиции учащегося в образовательном процессе на основе приобретения новых знаний.

Приобщение учащихся к исследовательской деятельности дает возможность осуществлять оперативный контроль промежуточных результатов деятельности учащихся, позволяет повысить темп урока, увеличив его педагогический эффект. К тому же учитель, используя исследовательский метод, освобождается от видов рутинной работы и может направить внимание на решение более сложных вопросов, требующих высокой квалификации и творческого мышления. Не следует также забывать и о таком положительном моменте, как увеличение доли самостоятельной работы учащихся, их большей увлеченности предметом. Работы, выполненные учащимися, готовят их к исследовательской деятельности на студенческой скамье.

Приложение№1

Интегрированный урок по химии и биологии  «Белки-носители жизни».  11 класс                                              

 Вид урока: урок-исследование.

Цели урока.

Обучающие: Научить учащихся самостоятельно добывать знания в ходе исследования, углубить знания о природных полимерах на примере белков, уметь проводить реакции на белки и раскрывать особенности протекания этих  реакций, определять проблемную ситуацию, направлять пути решения, систематизировать и обобщать изученный материал;  конкретизировать знания об обмене веществ, охарактеризовать биологическую роль и применение белков; дать понятие о нормах питания, значение их  в здоровом образе жизни человека.

        Развивающие: развивать умение  прогнозировать, сравнивать, выделять главное,          анализировать, развивать умение работы с дополнительной литературой, закрепление навыков экспериментирования.                                    

       Воспитательные: воспитывать      личности с высоким уровнем культуры, формировать потребность в познавательной деятельности.

Форма организации занятий: урок-исследование.

Оборудование урока: компьютер

Реактивы:  раствор белка, 10% раствор гидроксида натрия, раствор  сульфата меди(2), азотная кислота, раствор ацетата свинца, спиртовка  и др.

Ход урока

   1.Организационный момент (мотивация учебной деятельности учащихся,        сообщение темы, цели, задач урока)

2.Опрос и подготовка к восприятию нового материала.

        Работа класса по вариантам.                                                                                                                                        

        В. 1                                                                                                                                                                     Доказать кислотные свойства на примере 2-амино бутановой кислоты. Записать уравнения.                                                

      В. 2                                                                        

Доказать основные свойства на примере аминомасляной кислоты. Записать уравнения.                                          

Фронтальная беседа:

 Учитель: какие вы знаете из изученных ранее веществ, которые относят к полимерам?                      

Ученик № 1: каучук, крахмал, целлюлоза, белки - полимеры.

 Учитель: как можно получить аминокислоты?                                                                                              Ученик № 2: Один из синтетических способов получения  аминокислот - замещение атома галогена в соответствующих галогенозамещенных карбоновых кислотах на аминогруппу. Выделяющийся при замещении галогеноводород связывается избытком аммиака:

СН3-СН-СООН  +  Н-  N Н2   +     N Н3     СН3-СН-СООН  +     NН4С1

         1                                                                         1

         Сl                                                                        N Н2

Другой способ получения:  гидролиз белков

Учитель:  Что является мономером белка?  

 Ученик № 3: Мономером  класса «белки»  является аминокислота.

Учитель:  в чем заключается биологическое значение   аминокислот?                                                  Ученик № 4: биологическое значение   аминокислот определяется тем, что они являются структурными единицами, из которых строятся все растительные и животные белки.

Учитель:  назовите химические элементы, входящие в состав белка.                                      

Ученик № 5: все природные белки содержат химические элементы: углерод, водород, кислород, азот, иногда серу. Содержание их приведено в таблице № 1.

        Таблица № 1: «Элементарный состав белков».

Ученик № 5 ( Подготовленный учителем  ученик) проводит                                         лабораторный опыт  № 1: « Определение азота в белке».

Чтобы доказать, что в состав белков входит азот проведем лабораторный  опыт. В раствор белка куриного яйца приливаем раствор щелочи и нагреем. Универсальную бумажку, смоченную  водой,  подносим к отверстию пробирки,   бумажка посинела, так как выделяется газ аммиак NH3 .Значит,  в  состав белка входит азот.

Лабораторный опыт № 2: «Определение серы в белке».

Чтобы доказать,  что  в состав белка входит сера проведем опыт.                                                                                                 После нагревания раствора белка, его разбавляют в 3-4 раза водой и приливают растворимую соль свинца. Образование черного осадка сульфида свинца    указывает  на наличие в белках серы.

Учитель: в чем особенность  структуры белка?  

Ученик № 6: каждый белок имеет свое индивидуальное строение.  Различают первичную, вторичную, третичную и четвертичную структуры.

Презентация ученика №6: «Структура белка».

а) первичная - определенная последовательность чередования аминокислотных остатков в линейной полипептидной цепи. Образована пептидными связями между карбонильной и амино  - группами ( -С=О и  - NН )

б) вторичная структура - конформация полипептидной цепи, закрепленная множеством водородных связей между группами:   =С=О и  - NН                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

в) третичная структура –форма закрученной спирали в пространстве, образованная главным образом за счет дисульфидных мостиков ( между атомами серы), водородных связей, связей между карбоксильной и гидроксильной группами (сложноэфирный мостик), между амино и карбоксильной группами (солевой мостик).

                                                                                                                                                                                                                                                                                  г) четвертичная структура –комплекс нескольких белковых макромолекул за счет взаимодействия разных полипептидных цепей.      

   Таблица № 1 «Структура   белка».

 Учитель:  Назовите примеры глобулярных фибриллярных белков.  Чем они отличаются?                                                                        Ученик:  «По растворимости белки подразделяют на 1) глобулярные, образующие в воде коллоидные растворы (альбумин-белок куриного яйца) и 2) фибриллярные, нерастворимые в воде (кератин).                                                                                                                                                                                                                                  

3. Изучение нового материала                

.

Учитель: к какому классу можно отнести белки и зачем они  нужны ?                                                                         Прослушаем сообщение ученика: Белки – важнейшие компоненты нашей жизни пищи. Они составляют ¼ часть человеческого тела, единственным источником их образования в организме являются аминокислоты белков в пище. Вот почему белки незаменимы в питании человека.

Белки  - высокомолекулярные соединения, масса их колеблется от 5000 до 1000 000 и выше. Состоят из остатков 22 аминокислот. В природе существует только малая часть теоретически возможного количества белка.

Белки – основа жизни клетки. В теле нет участка, где бы не было белков. В крови и мышцах белки составляют 1/5 от их общей массы, в мозгу 1/12, 1/100 от общей массы эмали зубов – белки. В разных органах белки составляют 45-85% сухого вещества.

Учитель: белки - это высшая форма жизни.  Белки - это высшая форма существования органических соединений. Их нельзя отнести к определенному классу. Это полифункциональные соединения.   Их молекулы содержат аминогруппы и карбоксильные группы и подобно аминокислотам  они  обладают амфотерными свойствами.  

1.Образуют соли при взаимодействии с кислотами и со щелочами.

         +  NаОН

        ----------Н2N  -СН-COONа

                                                                             1

 H2N-CH-COOH-----------.>                                R

        +HCl

        ----------Сl(Н3N-СН-СООН]

         1

           R

Учитель: второе химическое свойство - это денатурация ( нарушение естественной структуры белка под влиянием высокой температуры, воздействия химических веществ, радиации)  Денатурация-разрушение вторичной и третичной структуры белка с сохранением первичной структуры. Необратимо протекает денатурация при  нагревании до 60-100 С, при  радиации, при действии солей тяжелых металлов, кислот и щелочей                                                                                   Учитель:   происходит ли денатурация белка «на кухне»?                                                                                                                                                                                                                                                                     Ученик: да,  при варке мяса и яиц.                                                                                                                                                                                                  

Практическая часть.                                                                                                                

 Лабораторный опыт «Денатурация белка при нагревании».

В пробирку поместили 5 капель раствора яичного белка, нагрели.                                                            Наблюдение: при нагревании яичный белок осаждается.

Лабораторный опыт: «Денатурация белка под действием солей тяжелых металлов»            

В пробирку поместили 5 капель раствора  яичного   белка и добавили 1 каплю раствора сульфата меди (2)                                                                                                                      Наблюдение: в пробирке помутнение раствора. Белок «сворачивается»                                                                                          

Учитель: объясните, почему при отравлении солями тяжелых металлов, кислотами, другими ядовитыми соединениями пострадавшему предлагают выпить сырое яйцо?

Ученик: белок  взаимодействует с  данными соединениями, осаждая их. Тем самым способствует нейтрализации и выводу из организма.

Учитель: третье химическое свойство белков - это гидролиз.

Ученик: «Обмен белков в организме» (сообщение).

Все белки растительные и животные состоят из аминокислот. Белки, поступающие с пищей под влиянием ферментов, подвергаются гидролизу.                                                  Учитель: вспомним, что называют гидролизом?

Гидролиз – это разложение веществ водой. В организме человека гидролиз протекает под влиянием ферментов (пепсина, трипсина). В желудке, в кишечнике белки расщепляются до аминокислот. Аминокислоты всасываются ворсинками кишечника в кровь и поступают во все ткани организма. Затем основная масса аминокислот идет на синтез собственных белков. Синтез идет  с поглощением энергии. Такие реакции называются эндотермическими. Часть аминокислот подвергаются распаду и окислению, при этом азот отщепляется в виде аммиака, который превращается в мочевину и выводится с мочой. Углерод и водород окисляются до углекислого газа и воды. Эти реакции идут с выделением энергии и являются экзотермическими.

Схема расщепления белков пищи.

Белки пищи

|

Аминокислоты

|

Белки организма

                                                              /              |             \

                                                      Вода         Углекислый газ

        Аммиак

Учитель: при  нагревании белка  с растворами кислот или щелочей по месту пептидных связей происходит разрушение первичной структуры с образованием    аминокислот.     В организме гидролиз протекает селективно, то есть ферменты расщепляют строго определенные участки цепи. Поэтому изучением продуктов гидролиза белков устанавливают их качественный и количественный состав,  а также последовательность соединения остатков аминокислот в макромолекуле.

Белок----Полипептиды-----Дипептиды------Аминокисоты

Учитель: мы частично рассмотрели химические свойства белков, изучая их  биологическое значение.  Однако необходимо дополнение.

Белки - основа жизнедеятельности любого организма на Земле. Это сложные высокомолекулярные природные соединения. Но ни одно из веществ не может сравниться с белками по разнообразию своих  функций.  Белки-носители жизни!

 Мономерами белков являются аминокислоты. Умение определять аминокислоты важно и в теоретическом, и в практическом аспекте. Определение аминокислот сопровождается написанием уравнений качественных реакций, что способствует углублению знаний по органической химии. Это умение имеет большое значение при заболеваниях, связанных с ослаблением иммунной системы людей (аллергические заболевания, нарушение функционирования ферментных систем и т.д.), при которых основную роль играют белки. В данной ситуации необходимо оперативно и грамотно определять аминокислоты (белки).

Надо помнить, что все качественные реакции- реакции не собственно на белки, а на определенные аминокислоты, входящие в их состав.                                                                                                

Учитель: вспомним общую формулу белковых  аминокислот

Ученик:        Н2N  -СН-СООН

        1

        R

Учитель: вспомним, какие аминокислоты называют незаменимыми?

Ученик: аминокислоты, необходимые для синтеза белков, которые синтезироваться не могут в организме и должны поступать только извне, являются незаменимыми.

Учитель:  «Как  распознать белок?  Рассмотрим качественные реакции на белки».

Четвертое  химическое свойство: цветные качественные  реакции на белки.

Лабораторный опыт

 Универсальная биуретовая реакция – это качественная реакция на пептидную группу

– NH-CO-.  В щелочной среде раствор белка в присутствии солей меди(II) приобретает сине-фиолетовую окраску :

раствор белка +NaOH+ CuSO4 —> фиолетовое окрашивание.

Лабораторный опыт (подготовленный ученик № 12)                                            Специфическая ксантопротеиновая реакция – это реакция на белки, содержащие остатки ароматических аминокислот, например фенилаланина. Такой белок при действии концентрированной азотной кислоты дает желтое окрашивание (продукт нитрования бензольных колец). Эту реакцию можно наблюдать на коже рук при неосторожном обращении с азотной кислотой:

раствор белка +HNO3(конц)—> желтое окрашивание.

.

 Учитель: название   темы урока: «Белок - носитель жизни.»

Действительно ни одно из веществ не может сравниться с белками  по разнообразию своих функций. Вспомним  их из курса биологии.

Каталитическая функция белков -  ускорение биохимических реакций в клетке.

Белки - ферменты.        

2.   Энергетическая.

При расщеплении 1 грамма белка выделяется 17, 6 кДж теплоты.

     3. Сократительная.

           Осуществление всех типов движения ( актин).

      4.  Запасающая.

           Резерв для организма, плода (яичный альбумин).

       5. Строительная.

          Белки служат строительным материалом клеток  (из них построены опорные,                               мышечные, покровные ткани).

.    

      6. Транспортная.

          Белки служат  транспортным средством (например, белок крови гемоглобин доставляет к тканям кислород, а из тканей выносит  углекислый газ).

7.Защитная от инфекций.

Некоторые специфические белки – антитела - способны обезвреживать вирусы, бактерии, чужие клетки.

Двигательная.

( в состав мышечной ткани, органоидов движения у простейших; миозин – белок мышц).

Регуляторная.

Белки регулируют обменные процессы (например, инсулин регулирует обмен глюкозы).

10. сигнальная ( в мембраны встроены молекулы белков, изменяющие третичную структуру под воздействием факторов внешней среды).                                                                                  11. токсическая ( токсические белки в яде змей, насекомых, грибов).                                                                                                                   Следовательно, благодаря белкам организм имеет возможность двигаться, расти, усваивать пищу, размножаться, реагировать на внешние воздействия и т.п. Поэтому белки жизненно необходимы любому организму и являются важнейшим компонентом пищевых продуктов.

4. Закрепление.

Учитель.

В организме человека около 5 млн. белков.  Что определяет видовую специфичность белков?                                                                                                                                         Ученик.                                                                                                                                                               Видовая специфичность белков определяется набором аминокислот, их количеством и последовательностью расположения в полипептидной цепи.                                                                                                                                                       Что является причиной отторжения трансплантатов - пересаженных органов?                                                                            Ученик.                                                                                                                                                                    Белковая индивидуальность является причиной отторжения трансплантатов. Невосприимчивость к чужеродному белку - лежит в основе иммунитета.

Практическое применение знаний .

Учитель проводит опыт:                                                                                                                

К пробам раствора белка добавляет немного раствора нитрата свинца или соли  другого тяжелого металла. О чем свидетельствует образование осадка?                                                

Ученик.                                                                                                                                             Образующиеся осадки свидетельствуют о том, что соли ядовиты для организма.            

5. Домашнее задание: повторить тему: Белки»,

6. Итоги урока (выставление оценок) Рефлексия.                                                                           Вывод по теме урока (делают учащиеся): « Белки - основа жизнедеятельности любого организма».                                                                                                                                                                                                                                               

.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/289296-obobschenie-opyta-uchitelja-himii-i-biologii