Учебное пособие для модульно-рейтинговой технологии обучения Бийск

Рисунок 2 − Межпредметные связи химии с другими дисциплинами

Курс «Химия» как учебная дисциплина связан с другими естественнонаучными, общепрофессиональными и специальными дисциплинами межпредметными связями: с предшествующими – математикой, физикой, информатикой, биологией и другими общенаучными дисциплинами; последующими – материаловедением, технологией конструкционных материалов, термодинамикой, теплопередачей, механикой жидкостей и газов и др. (рисунок 2).

Вторым этапом изучения является рассмотрение структуры самого курса общей химии и иерархии его подсистем. Химия включает в себя две подсистемы:

теоретическую, в которой рассматриваются основные законы и закономерности химических процессов, их классификация, методы изучения;

практическую, в которой осваиваются химические методы расчета и лабораторный практикум.

В теоретической части подсистемы рассматриваются общие законы и концепции химии, включая периодический закон, теорию химической связи, основные закономерности химических процессов, учение о растворах, окислительно-восстановительные реакции, основы органической химии, свойства полимеров, олигомеров, метода исследования веществ.

В практической части подсистемы приобретаются умения применять полученные теоретические знания для решения практических задач: выполняются индивидуальные расчетные задания, осваивается химический эксперимент, проводятся научно-исследовательские работы (рисунок 3).

В качестве основного методического материала при изучении модуля «Строение атома и веществ» рекомендуется использовать приведенные далее структурно-логические схемы, отвечающие системному анализу раздела. Структурно-логические схемы курса, разделов отражают не только внешние и внутренние связи, но и дают четкое представление о последовательности работы с учебным материалом. Структурно-логические схемы также фиксируют внимание студентовна наиболее важных положениях и понятиях каждого раздела курса,то есть они помогают формированию стержневых идей курса и опорных знаний. При использовании структурно-логических схем следует иметь в виду, что изучаемый раздел рассматривается на схеме как единая система, имеющая подразделы, иерархически связанные между собой.

Рисунок 3 – Структура курса «Химия»

Решающей стадией и итогом любого обучения является самообучение как самоосознание собственного умения делать или понимать (знать) что-либо. В настоящее время становится важным обучение умению самостоятельно добывать нужную информацию, определять проблемы и искать пути их рационального решения, уметь критически анализировать получаемые знания и применять их для решения все новых задач. Индивидуальная творческая работа позволяет достичь стратегической цели системы образования в современном обществе: интеллектуальное и нравственное развитие человека.

Изучение модуля завершается выполнением индивидуального расчетного задания (ИРЗ). Умение мобилизовать все накопленные знания и опыт для решения конкретной задачи, тщательно обосновывать любое решение, критически относиться к полученным результатам, постоянно искать оптимальное, «лучшее» решение – это то, что нужно и необходимо всегда, в любых ситуациях, это то, что в себе надо всегда и постоянно тренировать. И это то, что нужно и необходимо для успешного выполнения ИРЗ.

План-график изучения модуля составлен исходя из того, что студент еженедельно 4-5 часов самостоятельно выполняет задания, предусмотренные этим планом. Содержательная и методическая сторона учебных заданий предполагает, что самостоятельная работа должна протекать по ряду параллельных направлений, отличных друг от друга по своим образовательным и формирующим целям: работа с учебной и научной литературой, выполнение лабораторных работ, тестовых заданий, решение типовых задач, выполнение индивидуальных заданий, написание докладов, сообщений, рефератов, подготовка к промежуточным экзаменам и т.д.

Данное учебное пособие и предназначено для того, чтобы обеспечить методическое руководство самостоятельной работой студентов, изучающих курс «Химия», ее целенаправленность, планомерность, многогранность, систематичность.

Предлагаемая модульная технология обучения (Приложение А) применяется более 5 лет на кафедре «Общей химии и экспертизы товаров» Бийского технологического института АлтГТУ им. И. И. Ползунова и показала свою эффективность.

Модуль 1.

СТРОЕНИЕ АТОМА И ВЕЩЕСТВА

Глава первая. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Изучение курса «Химия» ведется по единой схеме, включающей в себя два уровня:

  • на I уровне изучаются физическая сущность химических явлений, осваиваются основные понятия, принятая терминология, рассматриваются основные закономерности химических явлений, их классификация;

  • на II уровне изучаются практические вопросы, методы расчета и применение химических процессов.

Преследуя цель повышения качества подготовки специалистов, необходимо активно осуществлять управление процессом получения и усвоения знаний студентами, особенно при их самостоятельной работе.

Применяемая в данном учебном пособии модульно-рейтинговая технология обучения (Приложение А) имеет целью поставить студента перед необходимостью регулярной самостоятельной учебной работы в течение всего семестра, обеспечить «мягкое» управление педагогическим процессом, стимулировать процессы самоорганизации учебной деятельности студента.

При изучении курса по учебникам, учебным пособиям и конспекту лекций студентам необходимо пользоваться содержанием разделов и тем, предварительно ознакомившись с кратким содержание тем по рабочей программе дисциплины. При первом чтении не надо задерживаться на математических выводах, составлении уравнений реакций; нужно стараться получить общее представление об излагаемых вопросах, а также отметить трудные или неясные места. Внимательно читайте текст, напечатанный особым шрифтом. При повторном изучении темы усвойте все теоретические положения, математические зависимости и их выводы, а также принципы составления уравнений реакций.

Вникайте в сущность того или иного вопроса, а не пытайтесь запомнить отдельные факты и явления. Изучение любого вопроса на уровне сущности, а не на уровне отдельных явлений способствует более глубокому и прочному усвоению материала. Чтобы лучше запомнить и усвоить изучаемый материал, надо обязательно иметь рабочую тетрадь и заносить в нее формулировки законов и основных понятий химии, новые незнакомые термины и названия, формулы и уравнения реакций, математические зависимости и их выводы. Во всех случаях, когда материал поддается систематизации, составляйте графики, схемы, диаграммы, таблицы. Они очень облегчают запоминание и уменьшают объем конспектируемого материала. Пока тот или иной раздел не усвоен, переходить к изучению новых разделов не следует. Краткий конспект курса будет полезен при повторении материала в период подготовки к экзамену. Изучение курса должно обязательно сопровождаться выполнением упражнений и решением задач.

1.1 Цели обучения

Изучение модуля «Строение атома и вещества» должно способствовать достижению студентами следующих целей:

освоению химической науки как составляющей естественно-научной картины мира;

усвоению основных химических понятий и стехиометрических законов химии; современных представлений о строении атома;

формированию представлений о химической связи, о строении и свойствах вещества, а также зависимости реакционной способности химических соединений от их электронного строения;

овладению умениями применять полученные знания для объяснения разнообразных химических явлений и свойств веществ, оценки роли химии в развитии современных технологий и получении новых материалов.

1.2Программа модуля «Строение атома и вещества»

Введение

Предмет и задачи химии. Формы существования материи: вещество, поле и информация. Материя и движение. Химическая форма движения материи. Основные парадигмы современной химии. Место химии среди других наук. Наука и научные знания. Структура курса общей химии. История возникновения и развития химии. Значение химии в изучении природы и развития техники [1, c. 10-14].

Основные понятия и законы химии

Основные понятия химии (атом, молекула, химический элемент, простые, сложные вещества). Стехиометрические законы химии и их роль в современной химии: закон сохранения массы и энергии; закон постоянства состава, закон эквивалентов; закон кратных отношений; закон объемных отношений; закон Авогадро и следствия из него; газовые законы [1, c. 14-16].

Строение атома

Представление о строении материи в древности. Открытие субатомных частиц. Первые модели строения атома. Теория строения атома по Н. Бору. Представления о корпускулярно-волновом дуализме электрона. Принцип неопределенности Гейзенберга. Уравнение Э. Шредингера. Квантовые числа. Энергетические уровни и подуровни. Атомные орбитали s-, p-, d-, f-типа. Принципы заполнения атомных орбиталей: принцип минимума энергии, принцип Паули, правило Гунда, правило Клечковского. Современные представления о строении атома. Кварковая модель строения атома [1, c. 17-26].

Периодический закон Д.И. Менделеева

История открытия периодического закона. Периодический закон Д.И. Менделеева. Структура периодической системы химических элементов и ее связь с электронной структурой атомов. Основные понятия, необходимые для изучения реакционной способности химических соединений. Периодичность атомных характеристик. Естественные границы периодической системы [1, c. 27-34].

Химическая связь

Понятие химической связи. Классификация химических связей. Основные виды химической связи: ковалентная химическая связь, ионная химическая связь, металлическая связь.

Метод валентных связей: основные положения метода валентных связей; перекрывание атомных орбиталей; гибридизация атомных орбиталей [1, c. 35-56].

Метод молекулярных орбиталей: основные положения; двухатомные молекулы элементов второго периода [1, c. 57-65].

Взаимодействие между молекулами. Вандерваальсовы силы: ориентационное взаимодействие; индукционное взаимодействие; дисперсионное притяжение; межмолекулярное отталкивание.

Водородная связь: общие понятия; межмолекулярная водородная связь; внутримолекулярная водородная связь; энергия и длина водородной связи; влияние водородных связей на свойства веществ; значение водородных связей.

Комплексные соединения. Донорно-акцепторное взаимодействие молекул. Комплексы: комплесообразователи, лиганды; номенклатура комплексных соединений; природа химической связи в комплексах; роль комплексных соединений в природе и технике [1, c. 65-81].

Агрегатные состояния вещества

Химические системы. Газообразное состояние вещества. Плазма. Жидкое состояние вещества. Твердое состояние вещества. Вещества в аморфном состоянии. Вещества в кристаллическом состоянии: основные определения, кристаллические структуры, зонная теория кристаллов.

Повторить материал из школьного курса:

Номенклатура неорганических веществ. Классификация неорганических соединений. Классификация химических реакций в неорганической химии.

Атом. Изотопы. Атомные орбитали. Электронная классификация элементов (s-, p-элементы). Особенности строения электронных оболочекатомов переходных элементов. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева, их мировоззренческое и научное значение.

Химическая связь. Ковалентная связь, ее разновидности и механизмы образования. Степень окисления и валентность химических элементов.

Ионная связь. Катионы и анионы. Металлическая связь. Водородная связь, ее роль в формировании структур биополимеров.Единая природа химических связей.

Вещество. Качественный и количественный состав вещества. Вещества молекулярного и немолекулярного строения. Кристаллические решетки.

Причины многообразия веществ: изомерия, гомология, аллотропия. Чистые вещества и смеси.

1.3 Тематический план модуля

Тематический план модуля представлен таблицей 1.1.

Таблица 1.1 − Тематический план и количество часов на изучение

модуля

Наименование тем и разделов

Количество часов на изучение

Всего

в том числе

лекции

лабораторные

работы

самостоятельная

работа

Модуль 1 Строение атома и вещества

43

12

10

21

Введение

5,5

1,5

2

2

1.1 Основные понятия и законы химии

11,5

1,5

8

2

1.2 Строение атома

7

3

-

4

1.3 Периодический закон Д.И. Менделеева

5,5

1,5

-

4

1.4 Химическая связь

8

3

-

5

1.5 Агрегатные состояния вещества

5,5

1,5

-

4

  1. Учебное пособие для модульно-рейтинговой технологии обучения Бийск (1)

    Учебное пособие
    В данном учебном пособии представлена система методической документации для модульно-рейтинговой технологии изучения раздела «Растворы. Дисперсные системы» курса «Химия», а также для изучения дисциплин, рабочие программы которых предусматривают
  2. Методические рекомендации к изучению дисциплины и к организации самостоятельной работы студентов для модульно-рейтинговой технологии обучения Бийск

    Методические рекомендации
    Основные процессы и аппараты химической технологии. В 2-х ч.: Часть 1. Теоретические основы процессов химической технологии: методические рекомендации к изучению дисциплины и к организации самостоятельной работы студентов для модульно-рейтинговой
  3. Методические рекомендации к курсовому проекту по процессам и аппаратам химических и пищевых технологий для студентов специальностей 240706, 260601, 240701, 240702, 260204, 240901 дневной, вечерней и заочной форм обучения

    Методические рекомендации
    Резанов К.Р. Общие требования к содержанию, организации выполнения и оформлению курсового проекта (работы) по курсам процессов и аппаратов химических и пищевых технологий: методические рекомендации к курсовому проекту по процессам
  4. Процессы и аппараты пищевых производств Бийск Издательство Алтайского государственного технического университета им. И. И. Ползунова 2010

    Документ
    Рекомендовано Сибирским региональным учебно-методическим центром высшего профессионального образования для межвузовского использования в качестве учебного пособия для студентов специальностей 240701 «Химическая технология органических соединений азота»,
  5. Самостоятельная работа студентов методические рекомендации по изучению дисциплины «Химия» для студентов, обучающихся по направлению подготовки 260106 всех форм обучения

    Самостоятельная работа
    Разработано в соответствии с Государственным образовательным стандартом ВПО для направления подготовки 260106 на основе рабочей программы дисциплины «Химия»
  6. Учебное пособие Для студентов высших педагогических учебных заведений Рекомендовано

    Учебное пособие
    В учебном пособии представлены современные теоретические подходы к процессу обучения, в том числе концепции развивающего и личностно-ориентированного обучения.
  7. Самостоятельная работа студентов методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы и изучению дисциплины «Общая биология и микробиология» для студентов очной формы обучения специальности 240901 «Биотехнология»

    Самостоятельная работа
    Разработаны в соответствии с Государственными образовательными стандартами ВПО для направлений подготовки специальности 240901 «Биотехнология» на основе образовательного стандарта учебной дисциплины «Общая биология и микробиология».
  8. Методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы и изучению дисциплины «Технология отрасли (пиво)» для студентов специальности 260204 «Технология бродильных производств и виноделие» очной формы обучения Бийск

    Методические рекомендации
    работы и изучению дисциплины «Технология отрасли (пиво)» для студентов специальности 260204 «Технология бродильных производств и виноделие» очной формы обучения
  9. Методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы и изучению дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей дневной формы обучения Бийск

    Методические рекомендации
    Безопасность жизнедеятельности: методические рекомендации по выполнению самостоятельной работы и изучению дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» для студентов всех специальностей дневной формы обучения / А.

Другие похожие документы..