Использование дидактических средств, при изучении химического производства

Пестова Татьяна Михайловна

Учитель химии и биологии

МБОУ «СОШ № 2 им. А,И. Исаевой» г. Нефтеюганска

Использование дидактических средств, при изучении химического производства

Ознакомление учащихся с химическими производствами - необходимое условие осуществления принципа политехнизма в обу­чении.

Актуальность этой задачи подчеркнута реформой общеобразова­тельной школы, которая требует «уделять больше внимания прак­тическим и лабораторным занятиям, показу технологического при­менения законов физики и химии, биологии и других наук, создавая тем самым основу для трудового обучения и профессиональнойориентации молодежи...».

При изучении отдельных химических производств и общих зако­номерностей химического производства учащиеся должны получить представление об исходных веществах и конечные продуктах, ста­диях производства, основных типах заводских химических аппаратов. С учащимися следует обсудить факторы, благоприятствующие превращению исходных веществ, в продукты с максимальным выхо­дом при оптимальных условиях: температуру, концентрацию, степень измельчения исходных веществ, использование противотока, цирку­ляцию и другие приемы интенсификации производства.

Для этого служат лабораторные приборы и установки, отражаю­щие отдельные стороны производства: противоток, перемешивание реакционной массы, непрерывность процесса, поглощение продуктов реакции - проведение процессов в замкнутой системе с целью предо­хранения окружающей среды от загрязнения и др. Обстоятельное изучение устройства и работы соответствующих установок помогает учащимся понять, как реализуются те или иные научные принципы химических производств. С помощью доступных дидактических средств учащиеся получают представления о прогрессивных тенден­циях в химическом производстве.

В обобщенном виде содержание вопросов и состав учебного оборудования для формирования системы понятий о химическомпроизводстве отражены в таблице.

Первый уровень формирования системы политехнических поня­тий (8 класс) — подготовительный - составляют сведения о про­стых, сложных веществах, чистых веществах и смесях, способах их разделения. При изучении этих вопросов, а также в процессе озна­комления с последующими темами 8 класса учащиеся знакомятся с понятиями «сырье», «воздух» и «вода» как важнейшими предста­вителями химического сырья. Концентрировать и углубить новые представления о производстве, познакомить школьников с пробле­мой охраны природы и рациональным использованием сырьевых ресурсов помогают работа с коллекцией «Минералы и горные поро­ды», просмотр видеофильмов «Вода», «Воздух», «Кислород» и диа­фильма «Разделение смесей и очистка веществ».

Вместе с понятием о сырье происходит формирование понятия о химическом продукте производства, его свойствах воснованном на них применении в промышленности (водород, кислород, кислоты, основания, галогены, соли).

Таблица

Комплекс средств обучения для изучения химических производств

Ознакомление учащихся с темой «Тепловой эффект химической реакции» и ранее полученные знания о тепловых явлениях в курсе физики позволяют подвести школьников к пониманию важнейшей технологической проблемы современного химического производства - проблемы рационального использования энергии химических реакций. Демонстрация тепловых эффектов химических реакций, ознакомление учащихся с различными видами топлива (уголь, слан­цы, дрова, газ), с реакцией горения, условиями рационального сжигания веществ, осуществляемые с помощью постановки соответ­ствующих опытов, работы с экранными пособиями (видеофильмы «Горение и пламя», «Применение воздуха. Сжигание топлива», видеофрагмент «Эндо - и экзотермические реакции» и др.) составляют ту необходимую чувственную опору, которая является характерной для первого уровня формирования системы всех химических поня­тий, в том числе и о химическом производстве.

Второй уровень формирования системы политехнических понятий составляют знания школьников о закономерностях химических реакций, первоначальные сведения о которых (о скорости и обрати­мости химической реакции) были получены ими в 8 классе.

В курсе 9 класса при рассмотрении сырья для производства серной кислоты, ознакомлении учащихся с составом сульфатов и способами первичной их обработки понятие о сырье углубляется сведениями, о комплексном использовании природных ресурсов, переработке отходов других производств (например, цветной метал­лургии).

В 9 классе происходит углубление знаний учащихся о теорети­ческих закономерностях протекания реакций (скорость реакций, катализ, химическое равновесие, вопросы термодинамики и др.) для управления процессом с целью рационального использования сырья, экономного расходования энергии и максимального выхода высококачественного продукта и защиты окружающей среды. Этот уровень позволяет учащимся опираться на ранее изученные законо­мерности химических превращений для выявления научных принци­пов производства. Ознакомление с химизмом и условиями протека­ния процесса осуществляется с помощью знаковых моделей хими­ческих формул и уравнений реакций, а также экспериментальным доказательством теоретических суждений. Для исследований можно использовать соответствующие приборы и установки, которые пред­лагают учащиеся. Эти пособия можно смонтировать в школе из дета­лей и узлов специально предназначенного набора («Набор деталей и узлов для монтажа приборов и установок, иллюстрирующих хими­ческие производства»). Модели заводских аппаратов (статичные и динамичные, объемные и плоскостные) помогают учащимся изучить устройство и работу соответствующих технологических установок, реализацию научных принципов химического производства в завод­ских условиях. И, наконец, важное значение, для ознакомления с производством имеют кинофрагменты («Контактный аппарат в сернокислотном производстве», «Получение олеума и серной кисло­ты»), видеофильмы, показывающие в динамике устройство и принцип действия аппаратов, технологические схемы процессов, движение сырья, образование промежуточных и конечных продуктов произ­водства. Включение этих видов СО в комплекс необходимо.

Третий уровень - ознакомление с новыми производствами (производством аммиака, азотной кислоты, минеральных удобрений, металлургией) на основе законов химической кинетики - позволяет более осознанно подходить к решению производственных задач: проблеме создания рациональных конструкций аппаратов (для синтеза и окисления аммиака, адсорбционных устройств, печей, очистных сооружений и т.д.), способам управления химическими процессами (циркуляция, противоток, теплообмен, применение ката­лизаторов и т.д.), ознакомление с типичными химическими профес­сиями.

При изучении темы «Подгруппа азота» и ознакомлении с произ­водством аммиака и азотной кислоты на основе ранее изученного закона сохранения массы вещества вводится понятие о выходе про­дукта, являющееся одним из важнейших показателей химическогопроизводства, рационального отношения к сырью.

Успешному решению перечисленных задач способствует исполь­зование моделей заводских аппаратов (для синтеза аммиака, электролизера для получения алюминия, конвертора, плоских моде­лей-аппликаций химических аппаратов), таблиц и статичных экран­ных пособий: диафильмов, диапозитивов, транспарантов - по вопро­сам производства (аммиака, азотной кислоты, металлургии). Огром­ное значение имеют экранно-звуковые пособия, дающие возмож­ность фрагментарного и целостного показа изучаемых явлений, технологических схем, устройства аппаратов (например, по темам «Алюминий», «Металлургия чугуна и стали», «Минеральные удоб­рения», «Производство стекла», «Производство аммиака», «Электро­лиз» и др.).

Четвертый уровень. Особенностью модели обучения на этом уров­не является достаточная сформированности основных политехниче­ских понятий и использование их на практике при изучении новых производств (получение спирта, уксусной кислоты, нефтепереработ­ка, коксохимия и т.д.). На этой ступени используют в сочетании с экспериментом моделирование: «Модель нефтеперегонной установ­ки», «Модель установки для производства этанола». Здесь так же, как и на всех других уровнях изучения системы понятий о химическом производстве, используют фильмы («Важнейшие продуктынефтепереработки», «Каучук», кинофрагмент «Промышленныйсинтез эталона»).

Ознакомление с продуктами химического производства на всех уровнях осуществляют с помощью их отдельных образцов или коллекций («Алюминий», «Металлы и сплавы», «Каменный уголь и продукты его переработки», «Нефть и важнейшие продукты ее переработки», «Стекло, и изделия из стекла» и др.).

Пятый уровень. Задача этого уровня - обобщение знаний уча­щихся о научных основах и общих технологических принципах на примере важнейших производств основной химической, нефтехими­ческой и металлургической промышленности. Большое обучающее и воспитывающее значение имеют дидактические средства, иллюстри­рующие направления развития научно-технического прогресса, охраны природы (фильмы «Химия и охрана окружающей среды», «Развитие химической промышленности в России»).

Таким образом, номенклатура средств обучения, подлежащая включению в систему учебного оборудования для изучения хими­ческих производств, и дидактические свойства СОВ должны учиты­вать особенности формирования политехнических понятий на каждом уровне их развития.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/41550-ispolzovanie-didakticheskih-sredstv-pri-izuch