Программа «Химия для любознательных»

Школа-лаборатория при ДТД УМ «Юниор» планирует вывести образование на новый уровень благодаря сочетанию традиционных форм обучения с интенсивной проектно-научной деятельностью учащихся в современных лабораториях.

 

Особенно актуален данный подход для предметов естественнонаучного цикла, в том числе химии, для которой освоение практических навыков химического эксперимента имеет особое значение. Как правило, освоение практических навыков затруднено из-за ограниченности и слабой оснащённости современным оборудованием школьных кабинетов химии.

 

Новизна программы заключается в том, что изучение химии на современном уровне в специализированных классах с углубленным изучением предмета невозможно представить без цикла лабораторных работ с использованием оснащения современной лаборатории.

 

Для успешной работы необходимо дорогостоящее оборудование и химические реактивы. Все эти аспекты совместно со сформулированными задачами предъявляют требование непрерывности к работе химической лаборатории с целью максимально эффективного использования данного ценного ресурса в структуре школы-лаборатории.

 

Посещая школу-лабораторию, учащиеся осваивают:

  • общий лабораторный практикум по основной программе для естественно-научных.
  • физическая химия. Практикум ориентированный на изучение термодинамических и кинетических особенностей протекания химических реакций, где учащиеся смогу самостоятельно измерить тепловой эффект химических реакций, определить энергию активации и найти порядок реакции.
  • неорганический практикум, на котором слушатели знакомятся с приёмами получения неорганических веществ и современных материалов, а также с методами их идентификации и характеризации.
  • органический практикум, где слушателям предстоит познакомиться с основными подходами в синтетической органической химии, синтезировать различные органические вещества, освоить приемы анализа и характеризации синтезированных веществ, в том числе современными методами, отмеченными Нобелевскими премиями последних десятилетий.
  • А также модули по аналитической химии, демонстрационным экспериментам на химических олимпиадах, занимательной химии в школе и дома.

Педагоги

Дубинин Юрий Владимирович, кандидат химических наук, сотрудник института катализа СО РАН, педагог дополнительного образования, учитель химии Лицей № 130 им. Академика М.А. Лаврентьева.

 

5 мая 2017 года – сообщение в рамках Дней науки // Наука в Сибири. Издание Сибирского отделения Российской академии наук.

 

Электронный ресурс: http://www.sbras.info/articles/education/dni-nauki-vse-bylo-kruto.

Расписание

Предмет «химия» относится к обязательной предметной области «Естественные науки» и реализуется в естественнонаучных классах Лицея № 130 на углублённом уровне. Современные химические лаборатории оснащаются многочисленным оборудованием для проведения всего спектра экспериментов от простых лабораторных (пробирочных) опытов и синтезов соединений разнообразных классов до их всестороннего физико-химического изучения.

 

Добавление химических практикумов позволит учащимся, стремящимся изучать химию на ещё более углублённом уровне, реализовать свой потенциал: принять участие в различных олимпиадах и соревнованиях, химических турнирах, выполнять исследовательские работы для научно-практических конференций, реализовать собственные проекты в области химии. Следует отметить, что в действующей программе по предмету «химия» заложено недостаточное время на выполнение лабораторных работ, что может быть в полной мере компенсировано за счёт работы химических практикумов и в первую очередь за счёт модуля «Общий лабораторный практикум».

 

Повышенная экспериментальная деятельность учащихся приведёт к усилению их интереса в изучении химии, лучшему пониманию теоретических вопросов, и, в конечном итоге, к лучшему качеству подготовки выпускников Лицея № 130, ориентированных на поступление в ВУЗы на естественно-научные специальности.

Содержание программы

Программа включает несколько образовательных модулей:

 

Общий лабораторный практикум по основной программе для естественно-научных классов с углубленным изучением химии и «Физическая химия». Практикум ориентированный на изучение термодинамических и кинетических особенностей протекания химических реакций для учащихся 9-11 классов. На занятиях в этом практикуме учащиеся смогу самостоятельно измерить тепловой эффект химических реакций, определить энергию активации и найти порядок реакции.

 

Дополнительные практические занятия: неорганический практикум (для учащихся 8–11 классов, на которых слушатели знакомятся с приёмами получения неорганических веществ и современных материалов, а также с методами их идентификации и характеризации) и органический практикум (для учащихся 10–11 классов, на которых слушателям предстоит познакомиться с основными подходами в синтетической органической химии, синтезировать различные органические вещества, освоить приемы анализа и характеризации синтезированных веществ, в том числе современными методами, отмеченными Нобелевскими премиями последних десятилетий).

 

Экспериментальные парктикумы:

1. Аналитическая химия. Дополнительные практические занятия для учащихся 9-11 классов. В рамках данного практикума, слушатели смогут освоить ключевые приемы в области качественного и количественного анализа химических веществ с применением традиционных подходов, а также комплекса современных физико-химических методов.


Эксперимент на химических олимпиадах. Модуль предназначен для учащихся, успешно выступающих на школьном и муниципальном этапах Всероссийской олимпиады школьников с целью подготовки к практическим турам Регионального и Финального этапов Всероссийской олимпиады школьников по химии.

 

2. Демонстрационный эксперимент для школьников. Модуль предназначен для учащихся 9–11 классов, основной деятельностью которых в рамках данного модуля будет разработка красочных и наглядных демонстрационных опытов для учащихся младших классов с целью популяризации знаний и объяснения законов природы простым языком.
Занимательная химия в школе и дома. В рамках данного модуля учащиеся младших классов (1–7), в которых ещё не началось изучение химии и других естественнонаучных предметов, смогут провести свои первые эксперименты с легко доступными в быту реагентами, впервые познакомиться с явлениями химии с целью определения со специализацией при выборе направления углубленного изучения отдельных предметов в старшей школе.

 

Школа начальной подготовки (занятия проводятся 4,5 часа в неделю, в течение 36 учебных недель. Всего за год: 162 часа):

  1. Введение в неорганический практикум (18 часов, из них: 11 часов – теория, 7 часов – практика).
  2. Водород (9 часов, из них: 2 часа – теория, 7 часов – практика).
  3. Галогены (9 часов, из них: 2 часа – теория, 7 часов – практика).
  4. Кислород (9 часов, из них: 2 часа – теория, 7 часов – практика).
  5. Сера (13,5 часов, из них: 2 часа – теория, 11,5 часов – практика).
  6. Азот (13,5 часов, из них: 2 часа – теория, 11,5 часов – практика).
  7. Фосфор (13,5 часов, из них: 2 часа – теория, 11,5 часов – практика).
  8. Углерод (18 часов, из них: 2 часа – теория, 16 часов – практика).
  9. Кремний (13,5 часов, из них: 2 часа – теория, 11,5 часов – практика).
  10. Металлы и сплавы (27 часов, из них: 6 часов – теория, 21 час – практика).
  11. Комплексные соединения (18 часов, из них: 2 часа – теория, 16 часов – практика).

 

Школа мастера (занятия проводятся 4,5 часа в неделю, в течение 36 учебных недель. Всего за год: 162 часа):

  1. Скорость химических реакций (9 часов, из них: 4 часа – теория, 5 часов – практика).
  2. Превращение энергии при химических реакциях (9 часов, из них: 4 часа – теория, 5 часов – практика).
  3. Химическое равновесие (9 часов, из них: 4,5 часа – теория, 4,5 часов – практика).
  4. Растворы (13,5 часов, из них: 6 часа – теория, 7,5 часов – практика).
  5. Теория электролитической диссоциации (13,5 часов, из них: 6,5 часа – теория, 6,5 часов – практика).
  6. Диссоциация кислот, оснований, солей (22,5 часов, из них: 10 часа – теория, 12,5 часов – практика).
  7. Диссоциация воды (18 часов, из них: 8 часов – теория, 10 часов – практика).
  8. Окислительно-восстановительные реакции в свете электронной теории (9 часов, из них: 4 часа – теория, 5 часов – практика).
  9. Теория гальванических элементов (22,5 часов, из них: 8 часов – теория, 12,5 часов – практика).
  10. Электролиз расплавов и растворов солей и щелочей (18 часов, из них: 10,5 часов – теория, 7,5 часов – практика).

 

В летнее каникулярное время реализация программы осуществляется в виде индивидуальных и групповых занятий, а также массовых мероприятий в соответствии установленной учебной нагрузкой.

Цели программы

Цель программы – достижение обучающимися личностных, метапредметных и предметных результатов.

 

Задачи программы:

Личностные:

  • создать условия для развития навыков учебной, проектно-исследовательской, творческой деятельности, мотивации обучающихся к саморазвитию.

Развивающие:

  • сформировать умения анализировать, оценивать, проверять на достоверность и обобщать научную информацию;
  • сформировать навыки безопасной работы во время проектно-исследовательской и экспериментальной деятельности, при использовании лабораторного оборудования;
  • сформировать основы целостной научной картины мира.

Образовательные:

  • сформировать понимание взаимосвязи и взаимозависимости естественных наук и влияния естественных наук на окружающую среду, экономическую, технологическую, социальную и этическую сферы деятельности человека.

Результат программы

В результате реализации программы обучающиеся будут знать:

  • иметь представления о месте химии в современной научной картине мира; понимание роли химии в формировании кругозора и функциональной грамотности человека для решения практических задач;
  • владеть основополагающими химическими понятиями, теориями, законами и закономерностями; уверенное пользование химической терминологией и символикой;
  • знать основные методы научного познания, используемыми в химии: наблюдение, описание, измерение, эксперимент; умение обрабатывать, объяснять результаты проведённых опытов и делать выводы; готовность и способность применять методы познания при решении практических задач.

 

В результате реализации программы обучающиеся будут уметь:

  • давать количественные оценки и проводить расчёты по химическим формулам и уравнениям;
  • выдвигать гипотезы на основе знаний о составе, строении вещества и основных химических законах, проверять их экспериментально, формулируя цель исследования;
  • применять методы самостоятельного планирования и проведения химических экспериментов с соблюдением правил безопасной работы с веществами и лабораторным оборудованием.

 

У обучающихся будут развиты следующие личностные качества:

  • сформированность собственной позиции по отношению к химической информации, получаемой из разных источников;
  • сформированность системы знаний об общих химических закономерностях, законах, теориях;
  • сформированность умений исследовать свойства органических веществ, объяснять закономерности протекания химических реакций, прогнозировать возможность их осуществления;
  • сформированность умений описания, анализа и оценки достоверности полученного результата;
  • сформированность умений прогнозировать, анализировать и оценивать с позиций экологической безопасности последствия бытовой и производственной деятельности человека, связанной с переработкой веществ. 

Общим результатом реализации программы является повышение качества обучения, лучшее усвоение материала базового курса химии и, как следствие, рост показателей успеваемости учащихся. Такой результат достигается за счет постоянного подкрепления теоретических знаний реализацией их на практике. Кроме того, ожидается увеличение заинтересованности и мотивации учащихся к науке и научной деятельности.

Особые условия проведения

Добавление химических практикумов позволяетучащимся, стремящимся изучать химию на ещё более углублённом уровне, реализовать свой потенциал: принять участие в различных олимпиадах и соревнованиях, химических турнирах, выполнять исследовательские работы для научно-практических конференций, реализовать собственные проекты в области химии.

 

Следует отметить, что в действующей программе по предмету «химия» заложено недостаточное время на выполнение лабораторных работ, что может быть в полной мере компенсировано за счёт работы химических практикумов и в первую очередь за счёт модуля «Общий лабораторный практикум». Повышенная экспериментальная деятельность учащихся приведёт к усилению их интереса в изучении химии, лучшему пониманию теоретических вопросов, и, в конечном итоге, к лучшему качеству подготовки выпускников Лицея № 130, ориентированных на поступление в ВУЗы на естественно-научные специальности.

Материально-техническая база

Современные химические лаборатории оснащаются многочисленным оборудованием для проведения всего спектра экспериментов от простых лабораторных (пробирочных) опытов и синтезов соединений разнообразных классов до их всестороннего физико-химического изучения.