Введение 3
1. Теоретическая часть:
1.1 Основные понятия 7
1.2 История вопроса 9
1.3 Химический эксперимент 11
1.4 Особенности межпредметных связей, возникающих между
предметами естественнонаучного цикла 16
2. Практическая часть:
2.1 Химический эксперимент с биологическими объектами:
2.1.1 Реактивы и оборудование, методика эксперимента 22
2.1.2 Блок-схема исследования 23
2.1.3 Результаты эксперимента - содержание
исследовательской работы учащегося 26
2.1.4 Перечень вопросов по химии и биологии, которые были
проработаны при выполнении исследования 36
2.2 Биологический эксперимент с химическими веществами:
2.2.1 Реактивы и оборудование, семена, методика
эксперимента 37
2.2.2 Блок-схема исследования 38
2.2.3 Результаты эксперимента - содержание
исследовательской работы учащегося 40
2.2.4 Перечень вопросов по химии и биологии, которые были
проработаны при выполнении исследования 50
2.3 Химический эксперимент с экологическим значением:
2.3.1 Реактивы и оборудование, методика эксперимента 51
2.3.2 Блок-схема исследования 52
2.3.3 Результаты эксперимента - содержание
исследовательской работы учащегося 54
2.3.4 Перечень вопросов по химии, биологии и экологии,
которые были проработаны при выполнении исследования 65
Заключение 66
Список использованных источников 68
Химический эксперимент играет ключевую роль в преподавании химии в школе. Это основной и специфический метод обучения, который непосредственно знакомит с химическими явлениями и одновременно развивает познавательную деятельность учащихся. Такое обучение, которое формирует навыки учебной деятельности учащихся и непосредственно влияет на умственное развитие и интенсификацию их практической деятельности, принято считать развивающим обучением. В системе современного обучения особенно велика роль химического эксперимента, если он используется не только в качестве иллюстрации, но и как средство познания.
В настоящее время очень актуальна проблема осуществления взаимосвязи между химией и биологией, многие учащиеся испытывают сложности при использовании химических знаний вне урока химии, например, для объяснения биологических явлений в окружающей среде.
Цель - разработать обобщенную схему исследовательской работы учащихся, позволяющей установить межпредметные связи между химией и биологией.
Задачи:
1. Разработать методику проведения химического эксперимента с биологическими объектами, биологического эксперимента с химическими веществами, а также химического эксперимента с экологическим значением.
2. Апробировать методику проведения химического эксперимента, устанавливающего взаимосвязь между химией и биологией.
3. Проанализировать список вопросов по химии и биологии, которые были затронуты при выполнении исследовательской работы учащихся (межпредметные связи на уровне фактов).
Данная выпускная квалификационная работа выполнена на базе МБОУ СОШ №4 г. Белгорода. Первая глава посвящена обзору литературы, вторая часть - посвящена разработке и апробации методики эксперимента, устанавливающего взаимосвязь между химией и биологией. В ходе выполнения выпускной квалификационной работы использовались общенаучные методы (анализ, синтез, сравнение, описание, обобщение, формализация), а также специфические методы (сбор и анализ теоретических источников по проблеме, химический лабораторный эксперимент, биологический лабораторный эксперимент).
Научная новизна. В результате выполнения данной выпускной квалификационной работы разработана и применена на практике обобщенная блок-схема выполнения межпредметной исследовательской работы учащихся на стыке наук химии и биологии. Разработанная блок-схема исследования позволяет, оставаясь в рамках данной тематики, осуществить целую серию научных работ учащихся, изменяя только объект исследования. В процессе выполнения исследовательской работы учащихся устанавливаются межпредметные связи между химией и биологией, актуализируются, закрепляются и применяются на практике знания, полученные на уроках биологии и химии.
Практическая значимость. Результаты данной выпускной квалификационной работы призваны помочь педагогам средней школы (в рамках уроков и внеурочной деятельности) заниматься проектной деятельностью с учениками, интересующимися предметами
естественнонаучного цикла, участвовать в муниципальном и региональном этапах всероссийской олимпиаде школьников по экологии.
Апробация. В качестве тем исследовательских работ учащихся были выбрано:
1. «Влияние экстракта Chelidonium majus L. на скорость растворения железа в уксусной кислоте».
Результаты исследования были представлены 23 апреля 2015 г. на Межрегиональном открытом конкурсе исследовательских и творческих работ учащихся «Юность науки Центрального Черноземья» (диплом победителя) и 25 апреля 2015 г. на I Шуховском фестивале научно-исследовательских и проектных работ (диплом I степени).
2. «Изучение процесса прорастания семян фасоли обыкновенной в присутствии солей марганца (II)».
Результаты исследования были представлены 20 апреля 2016 г. на Областной конференции школьников «Юность науки Центрального Черноземья» и 23 апреля 2016 г. на II Шуховском фестивале научно-исследовательских и проектных работ.
3. «Особенности травления железа в водных растворах лимонной кислоты».
Исследовательская работа учащегося представлена 5-8 февраля 2016 г. в очном финале XII Всероссийского конкурса научно-исследовательских работ обучающихся общеобразовательных организаций имени Д.И. Менделеева (диплом I степени, золотая медаль) в г. Москве, 20 апреля 2016 г. на Межрегиональном открытом конкурсе исследовательских и творческих работ учащихся «Юность науки Центрального Черноземья» (диплом победителя) в г. Белгороде и 24 апреля 2016 г. на XIX Российской научной конференции школьников «Открытие» в г. Ярославле (диплом I степени, золотая медаль).
Результаты данной выпускной квалификационной работы были представлены в следующих публикациях:
1. Гостищев И. А., Попова Н.В. Проектная деятельность как форма интеграции преподавания химии и математики // Сборник «Учитель - учителю. Из опыта работы учителей Белгородской области». - Вып. 5, серия «Естественно¬математические и прикладные дисциплины». - Белгород: Изд-во БелИРО, 2015. - С.60-63.
2. Гостищев И.А. Изучение коррозии железа в уксусной кислоте в присутствии экстракта листьев и корней Chelidonium majus L. [Текст] // Современная химия: Успехи и достижения: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Чита, апрель 2016 г.). - Чита: Молодой ученый, 2016. - С.1-3.
3. Гостищев И.А. Влияние раствора сульфата цинка на прорастание семян фасоли обыкновенной [Текст] // Экологическое краеведение: материалы научно-практич. конф. - Ишим: Изд-во ИПИ им. П.П. Ершова, 2016. - С.24-27.
4. Гостищев И.А., Хорольская Е.Н. Изучение процесса прорастания семян фасоли обыкновенной в присутствии солей марганца (II) [Текст] // Экологическое краеведение: материалы научно-практич. конф. - Ишим: Изд-во ИПИ им. П.П. Ершова, 2016. - С.28-31.
5. Гостищев И. А., Князева Н.В., Чернявских С.Д. Химический эксперимент как средство установления межпредметных связей между химией и биологией [Текст] // Актуальные вопросы современной педагогики: материалы IX Междунар. науч. конф. (г. Самара, сентябрь 2016 г.). - Самара: АСГАРД, 2016. - С.34-36.
Современное преподавание биологии и химии отражает реальное положение науки о живой природе в системе научного знания. Биология и химия тесно взаимодействуют с естественнонаучными и гуманитарными дисциплинами; формирование научной картины мира — это результат всего школьного обучения, который не может быть достигнут без взаимодействия разных дисциплин, приёмов и методов обучения [7].
В результате выполнения данной выпускной квалификационной работы предложено решение проблемы поиска средств осуществления взаимосвязи преподавания химии и биологии в средней школе.
1. Разработана методика проведения химического эксперимента с биологическими объектами, биологического эксперимента с химическими веществами, а также химического эксперимента с экологическим значением.
2. Методика проведения химического эксперимента, устанавливающего взаимосвязь между химией и биологией, апробирована при выполнении исследовательских работ учащихся, которые оценены по достоинству и получили признание на мероприятиях регионального уровня (Межрегиональный открытый конкурс исследовательских и творческих работ учащихся «Юность науки Центрального Черноземья», Шуховский фестиваль научно-исследовательских и проектных работ), а также на Всероссийских конкурсах (XII Всероссийский конкурс научно-исследовательских работ обучающихся общеобразовательных организаций имени Д.И. Менделеева, XIX Российская научная конференция школьников «Открытие»).
3. Выявлен перечень вопросов по химии и биологии, которые могут служить базисом для установления межпредметных связей между предметами естественнонаучного цикла при выполнении исследовательской работы учащихся по данной методике.
В результате выполнения данной выпускной квалификационной работы разработана и применена на практике обобщенная блок-схема выполнения межпредметной исследовательской работы учащихся на стыке наук химии и биологии.
Разработанная блок-схема исследования позволяет, оставаясь в рамках данной тематики, осуществить целую серию научных работ учащихся, изменяя только объект исследования (семена растений; соли тяжелых металлов, являющихся микроэлементами; органические кислоты; металлы, подвергаемые травлению; экстракты растений, применяемые в качестве природных ингибиторов коррозии). В процессе выполнения исследовательской работы учащихся устанавливаются межпредметные связи между химией и биологией, актуализируются, закрепляются и применяются на практике знания, полученные на уроках биологии и химии.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
