ФГОС: Планируемые результаты освоения предметного содержания при обучении химии в основной школе КАВЕРИНА А. А. с. н. с. Центра естественнонаучного образования Института стратегии развития образования РАО, к. п. н. ДОБРОТИН Д. Ю. доцент Института педагогики и психологии образования МГПУ, к. п. н.
В пособии представлены: планируемые результаты освоения предметного содержания курса химии основной школы; примеры заданий базового и повышенного уровней для итоговой оценки достижения планируемых результатов; пример итоговой работы (в форме ОГЭ). особое внимание уделено роли учебного проекта в достижении планируемых результатов обучения.
Обоснование состава планируемых результатов Планируемые результаты обучения должны отражать логику организации самого предмета и специфику образовательного процесса.
Планируемые результаты обучения система предметных знаний система основополагающих элементов научного знания, выраженная через учебный материал соответствующего курса система предметных уменийсистема формируемых действий, направленных на применение знаний, их преобразование и получение нового знания.
Главные ориентиры для формирования состава планируемых результатов обучения химии в основной школе q логика построения курса, q логика организации учебного процесса, q специфика предметного знания, выступающего в качестве основы для формирования определенной совокупности действий, направленных на освоение знаний, их преобразование и применение в новой ситуации.
Анализ принципов построения курса химии и принципов организации изучения учебного материала q Учебный предмет «Химия» в основной школе является педагогически адаптированным отражением базовой науки химии. q Инвариантное ядро его содержания слагается из систем ведущих понятий химии, главным образом из системы понятий о химическом элементе и веществе и системы понятий о химической реакции. q В курсе химии ведущие системы понятий структурно организованы по принципу последовательного развития знаний на основе теоретических представлений разного уровня.
Изучение основных объектов химии – химический элемент и вещество – в курсе строится в логике системного анализа Вначале вычленяются структурные элементы системы – металлы, неметаллы и их важнейшие соединения затем дается их характеристика, т. е. рассматриваются их физические и химические свойства далее выделяются системообразующие связи между структурными элементами: рассматривается генетическая связь, которая проявляется в с соответствующих реакциях
Анализ системообразующих связей позволяет разносторонне изучить другой объект химии – химические реакции, т. е. рассмотреть признаки и условия протекания реакции факторы, влияющие на скорость процесса зависимость результата реакций от особенностей строения реагирующих веществ.
Таким образом, логика построения курса химии основной школы и рассмотренный подход к изучению материала выступают в качестве ориентира для формирования системы предметных знаний как составляющей планируемых результатов. При этом главными элементами данной системы становятся те предметные знания, которые: q необходимы для успешного решения учебнопознавательных задач обучения химии на данной ступени; q могут служить основой для последующего изучения химии на старшей ступени школы; q необходимы для полноценного интеллектуального развития и воспитания учащихся.
Развитие интеллекта учащихся происходит в процессе действий с предметным содержанием. Развивающий потенциал имеют не столько сами знания, сколько умения, действия, виды деятельности, сформированные на их основе. Это вторая важная составляющая планируемых результатов.
Общая характеристика планируемых результатов В процессе изучения химии учащийся основной школы: научится осознавать объективную значимость основ химической науки как области современного естествознания, компонента общей культуры и практической деятельности человека в условиях возрастающей «химизации» многих сфер жизни современного общества
овладеет системой химических знаний – понятиями, законами, теориями и языком науки, имеющими важное общеобразовательное и познавательное значение, естественнонаучными методами исследования веществ и химических явлений; сведениями по истории становления химии как науки
получит представление о сложном комплексе отношений в системах «человек – вещество» и «вещество – материал – практическая деятельность» , о роли науки в создании новых материалов и источников энергии
усвоит основы химической грамотности, необходимой каждому для анализа и планирования экологически безопасного поведения в целях сбереженья здоровья и окружающей среды
В процессе изучения химии учащийся основной школы: убедится в том, что в основе многих явлений живой и неживой природы лежат химические превращения неорганических и органических веществ углубит представление о материальном единстве мира
овладеет умениями: устанавливать связи между реально наблюдаемыми химическими явлениями и процессами, происходящими в микромире атомов и молекул; объяснять причины многообразия веществ, зависимость их свойств от состава и строения, а также обусловленность применения веществ особенностями их свойств; анализировать и объективно оценивать жизненные ситуации, связанные с химией. приобретёт навыки безопасного обращения с веществами, используемыми в повседневной жизни.
Изучение химии предоставит ученику возможность: развивать и совершенствовать: индивидуальные способности; интерес к миру веществ и их превращений; общеучебные интеллектуальные умения, способствующие приобретению опыта творческой и поисковой деятельности, в частности, умений сравнивать и классифицировать объекты, выявлять причинно-следственные связи, формулировать гипотезы и проверять их в ходе эксперимента, аргументировать выводы, отстаивать свое мнение, используя при этом адекватные доказательства
приобретать навыки работы с различными источниками научной и научно-популярной информации по химии (словари, справочники, хрестоматии, Интернет и т. д. ), а также умение объективно оценивать информацию о веществах, их превращениях и практическом применении; совершенствовать умения: планировать и рационально организовывать учебнопознавательную деятельность, применять полученные знания в новой конкретной ситуации
приобретать навыки самообразования и практического сотрудничества при организации и выполнении химического эксперимента, проведении и защите ученических проектов по исследованию свойств отдельных веществ и химических явлений, наблюдаемых в природе и повседневной жизни.
Планируемые результаты по отдельным разделам содержания примерных общеобразовательных программ основного общего образования по химии. № п/ п 1 Раздел I. Основные понятия химии (уровень атомно-молекулярных представлений) Планируемые Умения, характеризующие достижение результаты планируемого результата Описывать свойства определять агрегатное состояние твёрдых, жидких, предложенных веществ, учитывая условия, при которых они находятся в данное газообразных время; веществ, выделяя их описывать свойства веществ, существенные непосредственно наблюдаемых или ранее известных. признаки.
Продолжение таблицы 2 Характеризовать вещества по составу и свойствам различать простые и сложные вещества на основании их химических формул; характеризовать состав веществ по их химическим формулам и составлять формулы, зная состав вещества.
Продолжение таблицы 3 Раскрывать смысл основных химических понятий – «атом» , «молекула» , «химический элемент» , «валентность» , используя знаковую систему химии выделять существенные признаки понятий «атом» , «молекула» , «химический элемент» и применять эти понятия при описании веществ и их превращений; определять значение валентности химических элементов в бинарных соединениях; составлять химические формулы бинарных соединений на основании данных о валентности образующих их химических элементов; составлять химические формулы веществ на основании информации об их качественном и количественном составе; составлять химические уравнения, следуя правилу о равенстве чисел атомов химических элементов до и после реакции.
Продолжение таблицы 4 Вычислять относительную молекулярную и молярную массы веществ, а также массовую долю химического элемента в соединениях вычислять относительные молекулярные массы веществ, зная их химические формулы и относительные атомные массы химических элементов; соотносить молярную и относительную молекулярную массу вещества; вычислять массовые доли химических элементов в веществе, зная его химическую формулу и относительные атомные массы элементов.
Раздел V. Экспериментальная химия 1 Следовать правилам пользования химической посудой и лабораторным оборудованием, а также правилам обращения с веществами в соответствии с инструкциями по выполнению химических опытов. следовать правилам нагревания веществ и правилам разделения смесей веществ путём фильтрования и выпаривания; следовать правилам работы с веществами: кислотами и щелочами, солями, водородом, пахучими веществами, метаном (природным газом), бензином, продуктами бытовой химии в соответствии с инструкциями по выполнению химических опытов; следовать правилам оказания помощи пострадавшим от неумелого обращения с веществами.
Продолжение таблицы 2 Выявлять при выполнении химического опыта признаки, свидетельствующие о протекании химической реакции. 3 Проводить лабораторные опыты по получению и собиранию газообразных веществ: водорода, кислорода, углекислого газа, аммиака; составлять уравнения соответствующих реакций. фиксировать изменения, происходящие с веществами в ходе опыта, и на этой основе выявлять признаки химической реакции. монтировать простейшие приборы для получения и собирания газов с учетом особенностей их свойств; выбирать вещества, необходимые для получения газов;
Продолжение таблицы 4 Приготовлять растворы с определенной массовой долей растворенного вещества. проводить расчеты, необходимые для приготовления раствора с заданной массовой долей на основе ключевых понятий «раствор» и «массовая доля растворенного вещества» . 5 Проводить опыты по устанавливать в исследуемом растворе наличие кислоты или распознаванию щелочи по соответствующему водных растворов изменению окраски индикаторов: кислот и щелочей с лакмуса, фенолфталеина, помощью метилового оранжевого. индикаторов.
Окончание таблицы 6 Проводить реакции, подтверждающие качественный состав различных веществ распознавать опытным путем хлорид-, сульфат, и карбонатионы, присутствующие в водных растворах кислот и солей. В приведенных примерах планируемых результатах указаны те элементы предметного содержания и те умения, которыми должны овладеть учащиеся в процессе обучения и которые можно измерить в рамках используемых оценочных процедур.
ОСОБЕННОСТИ ОЦЕНКИ ДОСТИЖЕНИЯ ПЛАНИРУЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ Главными особенностями предлагаемой системы оценки достижения планируемых результатов обучения химии на данном этапе является учет глубины изучения предметного содержания, ориентация на операционализированные планируемые результаты и использование стандартизированных заданий различного типа. Задания позволяют установить, на каком уровне (базовом или повышенном) учащимися освоены опорные предметные знания, принципиально важные для текущего и последующего обучения.
Базовый уровень достижения планируемых результатов свидетельствует о сформированности предметных знаний и умений, необходимых для решения учебных и учебно-практических задач в знакомой ситуации. Повышенный уровень достижения планируемых результатов свидетельствует о сформированности умений применять полученные знания для решения учебных и учебно-практических задач в измененной, не стандартной ситуации (например, для анализа взаимосвязанных умений), а также умений систематизировать и обобщать полученные знания.
Оценка достижения планируемых результатов на базовом уровне осуществляется с помощью заданий с выбором ответа Примеры заданий с выбором ответа. Пример 1. Какое из указанных явлений относится к химическим? 1) распространение запаха духов в комнате 2) вспенивание соды при действии на нее уксусом 3) плавление парафина 4) превращение воды в лед Ответ: 2 Пример 2. В соединении с водородом степень окисления -2 имеет каждый из двух элементов: 1) O и S 2) S и N 3) O и Р 4) S и Cl Ответ: 1
Пример 3. Верны ли следующие суждения о валентности химических элементов-металлов? А. Химические элементы натрий и калий в соединениях имеют постоянную валентность, равную единице. Б. Валентность железа в его оксидах может быть равной двум и трем. 1) верно только А. 2) верно только Б. 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны Ответ: 3
• Все рассмотренные разновидности заданий с выбором ответа в равной мере применимы для оценки базового уровня достижения планируемых результатов в условиях различных форм контроля знаний (текущего, тематического, итогового). Целесообразным является использование этих заданий в мониторинговых исследованиях, а также в целях диагностики успешности обучения отдельных учащихся.
Оценка достижения планируемых результатов на повышенном уровне осуществляется посредством заданий с кратким и развернутым ответами. Осуществлять оценку достижения планируемых результатов посредством заданий с кратким ответом наиболее целесообразно на этапах систематизации и обобщения знаний (по темам или содержательным блокам курса), а также в условиях итогового контроля знаний.
• Для оценки сформированности интеллектуальных умений более высокого уровня сложности, таких как: устанавливать причинно-следственные связи между отдельными элементами знаний (например, между составом, строением и свойствами веществ), формулировать ответ в определенной логике и с аргументацией сделанных выводов и заключений используются задания с развернутым ответом.
Примеры заданий с кратким ответом Пример 4. Установите соответствие между положением химического элемента в периодической системе и формулами его высшего оксида и газообразного водородного соединения. ПОЛОЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТА В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ФОРМУЛА ВЫСШЕГО ОКСИДА И ГАЗООБРАЗНОГО ВОДОРОДНОГО СОЕДИНЕНИЯ А) 3 -й период, IVA группа 3 -й период, VIA группа 2 -й период, IVA группа 1) 2) 3) 4) CO 2 и CH 4 Si. O 2 и Si. H 4 SO 3 и H 2 S Cl 2 O 7 и HCl Б) В) А 2 Б 3 В 1 Ответ: 231
Пример 5. Какие химические формулы соответствуют соединениям, образованным двумя трёхвалентными химическими элементами? 1) Ca 3 N 2 2) Na 3 N 3) Al. N 4) Fe. Cl 3 5) Al. P Ответ: 35
Пример задания с развернутым ответом Пример 6. Через стеклянную трубку, в которой находится черный порошок оксида меди(II), при нагревании пропустили водород. При этом на поверхности порошка оксида меди(II) появился красноватый налет, а стенки трубки запотели. Напишите уравнение этой химической реакции, зная, что в результате нее получилось два новых вещества: одно простое, а другое сложное. Определите, к какому типу относится эта реакция. Критерии оценивания: Содержание верного ответа и указания по его оцениванию Баллы (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) Элементы ответа: 1. Составлено уравнение реакции: Cu. O + Н 2 = H 2 О + Cu 2. Определен тип реакции: реакция замещения Ответ правильный и полный, включает оба названных выше элемента В ответе допущена ошибка в одном из названных выше элементов Оба элемента ответа записаны неверно. Максимальный балл 2 1 0 2
Система итоговой оценки достижения планируемых результатов обучения химии в основной школе в настоящее время совмещает как традиционные - по экзаменационным билетам (в рамках ГВЭ), так и новые формы государственной (итоговой) аттестации в 9 классе (ОГЭ) Содержание примерных билетов для экзамена, а также уровень предъявления этого содержания были определены на основе «Обязательного минимума содержания основных образовательных программ» и «Требований к уровню подготовки выпускников» , представленных в Федеральном компоненте государственного стандарта основного общего образования по химии (утверждён Приказом МО РФ от 5 марта 2004, № 1089). Начиная с 2008 года в общеобразовательных учреждениях России в порядке эксперимента стала использоваться новая форма государственной (итоговой) аттестации учащихся 9 класса по химии (ОГЭ), которая естественным образом вписывается в существующую систему итоговой аттестации выпускников средней (полной) школы в форме ЕГЭ.
Подходы к обновлению заданий 1. Анализируемая информация представлена в табличной форме; 2. Условие задания сформулировано в виде двух утверждений и выводов, верность которых и следует оценить; 3. Различное число ответов, входящих в полный правильный ответ; 4. Полный правильный ответ включает два действия: выбор правильных ответов и расположение их в определенной последовательности; 5. Графическая форма представления части ответа (диаграмма); 6. В задании две составляющих: цепочка превращений и расчетная задача по одному из уравнений реакций
1. Рассмотрите фрагмент таблицы химических элементов и определите верность двух суждений: А. Наименьший радиус атома среди приведённых элементов имеет бор. Б. Неметаллические свойства кремния выражены сильнее, чем неметаллические свойства углерода. группа период 2 период III IV B C 3 период Al Si 1) верно только А 2) верно только Б 3) верны оба суждения 4) оба суждения неверны
2. Верны ли выводы, сделанные из двух утверждений. А. К основаниям относятся гидроксиды металлов в степени окисления +1 и +2. Следовательно, гидроксид цинка относится к основаниям. Б. Все оснóвные оксиды – это оксиды металлов. Следовательно, оксид алюминия – оснóвный оксид. 1) 2) 3) 4) верно только А верно только Б верны оба вывода неверны
4. 1) 2) 3) 4) 5) Выберите из предложенного перечня три химических элемента, имеющие бóльшие значения атомных радиусов. Расположите номера, соответствующие этим химическим элементам, в порядке возрастания их атомных радиусов. Si S P Al Cl Ответ:
5. Кальций — распространённый макроэлемент в организме растений, животных и человека. В организме человека и других позвоночных большая его часть находится в скелете и зубах. Лекарственные средства, включающие соли кальция, в течение многих десятилетий используют в медицине. Предполагается, что в лекарственном препарате массовая доля важного компонента должна быть большой. Выберите формулу вещества, в котором массовая доля кальция наибольшая: Ca. CO 3, Ca(HСO 3)2, Ca(NO 3)2. Дайте название выбранному веществу. Составьте круговую диаграмму, отражающую распределение массовых долей элементов в выбранном веществе.
Дана схема превращений: Х 1 Х 2 Fe Fe. SO 4 Fe(OH)2 • Напишите молекулярные уравнения реакций, соответствующие схеме превращений, и определите массу кислоты (Х 1), необходимую для получения 30, 4 г сульфата железа(II). • Для второго превращения запишите сокращённое ионное уравнение реакции.
Основные выводы: • Целесообразность регулярного обновления подходов к формулированию заданию; • Включение заданий, предусматривающих возможность демонстрации логики мышления; • Включение в задание информации, представленной в текстовой и нетекстовой форме (таблица, схема, график); • Усложнение заданий за счет изменения формы записи ответа; • Усиление экспериментальной составляющей курса.
Экспериментальное задание ОГЭ 2015 г. Модель 1 • Даны вещества: H 2 SO 4(конц), Fe, Cu, растворы: Na. OH, Cu. SO 4, Fe. Cl 3. • Используя воду и необходимые вещества только из этого списка, получите в две стадии гидроксид железа(II). Опишите признаки проводимых реакций. Для реакции ионного обмена напишите сокращённое ионное уравнение реакции.
Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла) Баллы Составлены два уравнения реакции: 1) Fe + Cu. SO 4 = Fe. SO 4 + Cu 2) Fe. SO 4 + 2 Na. OH = Fe(OH)2 + Na 2 SO 4 Описаны признаки протекания реакций: 3) для 1 -й реакции: выделение красного осадка металлической меди; 4) для 2 -й реакции: выпадение серо-зелёного осадка. Составлено сокращённое ионное уравнение второй реакции: 5) Fe 2+ + 2 OH– = Fe(OH)2 Ответ правильный и полный, содержит все названные элементы Правильно записаны четыре элемента ответа Правильно записаны три элемента ответа Правильно записаны два элемента ответа Правильно записан один элемент ответа Все элементы ответа записаны неверно Максимальный балл 5 4 3 2 1 0 5
Экспериментальное задание ОГЭ 2015 г. Модель 2 Для проведения эксперимента предложены следующие реактивы: железо, медь и растворы хлорида железа(III), гидроксида натрия и сульфата меди(II). Вам также предоставлен комплект лабораторного оборудования, необходимого для проведения химических реакций. 22. Требуется получить гидроксид железа(II) в результате проведения двух последовательных реакций. Выберите необходимые для этого реактивы из числа тех, которые вам предложены. Составьте схему превращений, в результате которых можно получить указанное вещество. Запишите уравнения двух реакций. Для реакции ионного обмена составьте сокращённое ионное уравнение.
23. Подготовьте лабораторное оборудование, необходимое для проведения эксперимента. Проведите реакции в соответствии с составленной схемой превращений. Опишите изменения, происходящие с веществами в ходе проведённых реакций. Сделайте вывод о химических свойствах веществ (кислотно-оснόвных, окислительновосстановительных), участвующих в реакции и классификационных признаках реакций. * В каждый вариант, наряду с условием задания, включена инструкция к выполнению экспериментального задания 23.
Критерии оценивания экспериментального задания разработаны в соответствии с содержанием задания Критерий 1 • Оформление результатов выполнения эксперимента …………………. • Описаны изменения, происходящие с веществами в ходе эксперимента с веществами: 1) для 1 -й реакции ………………. 2) для 2 -й реакции ……………… • Сформулирован вывод о химических свойствах участвующих в реакции веществ (кислотноосновных, окислительно-восстановительных), подтвержденных в ходе опытов и/или химической сути проведенных реакций (классификационных признаках реакций)……… Баллы 3 1 1 1
Критерии оценивания выполнения эксперимента Критерий 2 • Соблюдение правил при выполнении химического эксперимента: ……………. ……… 2 соблюдение правил при отборе нужного количества реактива (отбора жидкости и ее переливания, отбора из емкости порошка вещества, удаления избытка реактива, обращения с емкостями с реактивами и др. ). ……. 1 соблюдение правил при проведении химических реакций: (растворения порошка, перемешивания растворов, изучения запаха вещества, нагревания на спиртовке и др. ) …………………. ……. …. 1 Максимальный балл 5
Из опыта составления КОИ • Пример 1. • Как известно, и в настоящее время существуют сборники с народными рецептами. В одном из таких сборников встретилось описание способа улучшения качества стирки: «Если после стирки темных вещей с мылом в жесткой воде на них остался «седой» налет, то для его устранения можно воспользоваться слабым раствором уксуса» .
• Вопросы к заданию: • 1. Что означает термин «жесткая вода» и в чем причина ее «жесткости» ? (1 балл) • 2. Почему после стирки мылом в жесткой воде на темных тканях образуется белый налет? (2 балла) • 3. Напишите уравнения реакций, отражающих суть процессов описанных в задании. (2 балла)
Оценка выполнения задания: Вопрос 1: Что означает термин «жесткая вода» и в чем причина ее «жесткости» ? (1 балл) Код 1: свойство природной воды, обусловленное присутствием в ней растворенных солей кальция и магния и проявляющееся, например, в плохом намыливании. Примеры ответов: • - жесткая вода содержит ионы кальция (магния); • - жесткость воды проявляется в низкой способности к намыливанию из-за образования нерастворимых солей кальция и магния.
Вопрос 2: Почему после стирки мылом в жесткой воде на темных тканях образуется белый налет? (2 балла) Код 2: Основой мыла являются натриевые соли высших жирных карбоновых кислот, например, стеарат натрия. В результате происходящего в ходе стирки обменного процесса образуется осадок - стеарат кальция, а при высыхании ткани он проступает в виде белого ( «седого» ) налета. Примеры ответов: - в ходе стирки мылом образуется осадок - стеарат кальция, а при высыхании ткани он проступает в виде белого ( «седого» ) налета; - белый налет – это нерастворимые соли высших карбоновых кислот, образующиеся при стирке мылом; - в жесткой воде содержатся ионы кальция, которые в растворе мыла образуют нерастворимые соли, проступающие на ткани в виде налета. Код 1: Примеры ответов: - на ткани проступают нерастворимые соли высших карбоновых кислот; - в жесткой воде при намыливании образуется осадок.
Вопрос 3: Напишите уравнения реакций, отражающих суть процессов описанных в задании. (2 балла) • Код 2: в ответе приведены два уравнения реакции: - образования осадка стеарата кальция: 2 C 17 H 35 COONa + Ca(HCO 3)2 → (C 17 H 35 COO)2 Ca ↓ + 2 Na. HCO 3 - растворения образовавшегося осадка: (C 17 H 35 COO)2 Ca + 2 CH 3 COOH → 2 C 17 H 35 COOH + (CH 3 COO)2 Ca
БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ. himiya 50@yandex. ru
Скачать презентацию ФГОС Планируемые результаты освоения предметного содержания при обучении
2e0ce8397e0165acef4e78af3fadb9f2.ppt