Курсовая работа: Тесты как инструмент измерения уровня знаний по теме: "Кислородсодержащие органические соединения с элементами экологии"

Курсовая работа: Тесты как инструмент измерения уровня знаний по теме: "Кислородсодержащие органические соединения с элементами экологии"

Тесты как инструмент измерения уровня знаний по теме: «Кислородсодержащие органические соединения с элементами экологии»

Содержание

Введение

Глава I. Тестирование как одна из форм контроля знаний

Глава II. Состояние изучаемого вопроса в современной российской школе

2.1 Одноатомные предельные спирты

2.2 Многоатомные предельные спирты

2.3 Фенолы

2.4 Альдегиды

2.5 Одноосновные предельные карбоновые кислоты

2.6 Сложные эфиры

Глава III. Экологические особенности изучения темы: «Кислородсодержащие органические соединения»

Глава IV. Мои уроки

Задачи

ТЕСТЫ

Литература

ВВЕДЕНИЕ

В современную эпоху научно-технической революции необычайную сложность и важность приобрели вопросы взаимодействия природы и человека. Бурный рост населения Земного шара, интенсивное развитие техники во много раз увеличили степень воздействия человека на природу, потребление различных природных ресурсов. Серьезной проблемой стали вопросы возможного и к тому же быстрого истощения запасов полезных ископаемых, пресной воды, ресурсов растительного и животного мира, загрязнения природной среды.

Экологические проблемы имеют глобальный характер и затрагивают все человечество.

К числу самых волнующих, несомненно, относятся проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды: воздуха, почвы, воды. Чтобы курс химии приобрел «экологическое звучание», нужно признать, что одной из главных его целей будет формирование у учащихся нового, ответственного отношения к природе.

ГЛАВА 1. ТЕСТИРОВАНИЕ КАК ОДНА ИЗ ФОРМ КОНТРОЛЯ ЗНАНИЙ

Одна из важных задач квалиметрии - быстрая и надежная оценка знаний человека. Теория педагогических тестов рассматривается как часть педагогической квалиметрии. Исследовалось состояние контроля знаний учащихся школ с применением тестовых измерителей и выявлялись основные проблемы при использовании тестов: качество и валидность содержания тестовых заданий, надежность результатов тестирования, недостатки обработки результатов по классической теории тестов, отсутствие использования современной теории обработки тестовых материалов с применением вычислительной техники. Высокая погрешность измерения тестовых результатов не позволяет говорить о высокой надежности результатов измерения.

Тестирование является одной из наиболее технологичных форм проведения автоматизированного контроля с управляемыми параметрами качества. В этом смысле ни одна из известных форм контроля знаний учащихся с тестированием сравниться не может. Но и абсолютизировать возможности тестовой формы нет никаких оснований.

Применение диагностических тестов в зарубежных школах имеет давнюю историю. Признанный авторитет в области педагогического тестирования Э. Торндайк (1874-1949) выделяет три этапа внедрения тестирования в практику американской школы:

1. Период поисков (1900-1915 гг.). На этом этапе происходило осознание и первоначальное внедрение тестов памяти, внимания, восприятия и других, предложенных французским психологом А. Бинэ. Разрабатываются и проверяются тесты интеллекта, позволяющие определять коэффициент умственного развития.

2. Последующие 15 лет - годы "бума" в развитии школьного тестирования, когда было разработано и внедрено множество тестов. Это привело к окончательному осмыслению роли и места тестирования, возможностей и ограничений.

3. С 1931 г. начинается современный этап развития школьного тестирования. Поиски специалистов направляются на повышение объективности тестов, создание непоерывной (сквозной) системы школьной тестовой диагностики, подчиненной единой идее и общим принципам, созданию нооых более совершенных средств предъявления и обработки тестов, накопления и эффективного использования диагностической информации. Напомним в связи с этим, что педология, развившаяся в России в начале века, безоговорочно приняла тестовую основу объективного школьного контроля.

После известного постановления ЦК ВКП(б) "О педологических извращениях в системе Наркомпроса" (1936 г.) были ликвидированы не только интеллектуальные, но и безобидные тесты успеваемости. Попытки возродить их в 70-х годах ни к чему не привели. В этой области наша наука и практика значительно отстали от зарубежной.

В школах развитых стран внедрение и совершенствование тестов шло быстрыми темпами. Широкое распространение получили диагностические тесты школьной успеваемости, использующие форму альтернативного выбора правильного ответа из нескольких правдоподобных, написания очень краткого ответа (заполнения пропусков), дописывания букв, цифр, слов, частей формул и т.п. С помощью этих несложных заданий удается накапливать значительный статистический материал, подвергать его математической обработке, получать объективные выводы в пределах тех задач, которые предъявляются к тестовой проверке. Тесты печатаются в виде сборников, прилагаются к учебникам, распространяются на компьютерных дискетах.

Виды тестового контроля знаний

При подготовке материалов для тестового контроля необходимо придерживаться следующих основных правил:

- Нельзя включать ответы, неправильность которых на момент тестирования не может быть обоснована учащимися. - Неправильные ответы должны конструироваться на основе типичных ошибок и должны быть правдоподобными. - Правильные ответы среди всех предлагаемых ответов должны размещаться в случайном порядке. - Вопросы не должны повторять формулировок учебника. - Ответы на одни вопросы не должны быть подсказками для ответов на другие. - Вопросы не должны содержать "ловушек".

Тесты обученности применяются на всех этапах дидактического процесса. С их помощью эффективно обеспечивается предварительный, текущий, тематический и итоговый контроль знаний, умений, учет успеваемости, академических достижений.

Тесты обученности все больше проникают в массовую практику. Ныне кратковременный опрос всех учащихся на каждом уроке с помощью тестов используют почти все педагоги. Преимущество такой проверки в том, что одновременно занят и продуктивно работает весь класс и за несколько минут можно получить срез обученности всех учащихся. Это вынуждает их готовиться к каждому уроку, работать систематически, чем и решается проблема эффективности и необходимой прочности знаний. При проверке определяются прежде всего пробелы в знаниях, что очень важно для продуктивного самообучения. Индивидуальная и дифференцированная работа с обучаемыми по предупреждению неуспеваемости также основывается на текущем тестировании.

Естественно, не все необходимые характеристики усвоения можно получить средствами тестирования. Такие, например, показатели, как умение конкретизировать свой ответ примерами, знание фактов, умение связно, логически и доказательно выражать свои мысли, некоторые другие характеристики знаний, умений, навыков диагностировать тестированием невозможно. Это значит, что тестирование должно обязательно сочетаться с другими (традиционными) формами и методами проверки. Правильно действуют те педагоги, которые, используя письменные тесты, дают возможность обучаемым устно обосновывать свои ответы. В рамках классической теории тестов уровень знаний испытуемых оценивается с помощью их индивидуальных баллов, преобразованных в те или иные производные показатели. Это позволяет определить относительное положение каждого испытуемого в нормативной выборке.

К наиболее значимым преимуществам IRT относят измерение значений параметров испытуемых и заданий теста в одной и той же шкале, что позволяет соотнести уровень знаний любого испытуемого с мерой трудности каждого задания теста. Критики тестов интуитивно осознавали невозможность точного измерения знаний испытуемых различного уровня подготовки с помощью одного и того же теста. Это одна из причин того, что в практике стремились обычно создавать тесты, рассчитанные на измерение знаний испытуемых самого многочисленного, среднего уровня подготовленности. Естественно, что при такой ориентации теста знания у сильных и слабых испытуемых измерялись с меньшей точностью.

В зарубежных странах в практике контроля нередко используются так называемые тесты успешности, которые включают несколько десятков заданий. Естественно, что это позволяет более полно охватить все основные разделы курса. Предъявляемые задания обычно выполняются в письменном виде. При этом используются два вида заданий:

а) требующие от учащихся самостоятельного составления ответа (задания с конструктивным типом ответа);

б) задания с выборочным типом ответа. В последнем случае учащийся выбирает из числа предъявленных ответ, который он считает правильным.

Важно отметить, что эти типы заданий подвергаются серьезной критике. Отмечается, что задания с конструктивным типом ответа приводят к необъективности оценок. Так, разные экзаменаторы и нередко даже один и тот же экзаменатор ставят разные оценки за один и тот же ответ. Кроме того, чем больше свободы в ответе у учащихся, тем больше и вариантов оценки преподавателей [1].

ГЛАВА 2. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА В СОВРЕМЕННОЙ РОССИЙСКОЙ ШКОЛЕ

План изучения темы

Тема «Спирты и фенолы» (6–7 ч)

1. Спирты: строение, номенклатура, изомерия. 2. Физические и химические свойства спиртов. 3. Получение и применение метанола и этанола. 4. Многоатомные спирты. 5. Фенол: строение и свойства. 6. Генетическая связь между углеводородами и спиртами.

Тема «Альдегиды и карбоновые кислоты» (9 ч)

1. Альдегиды: строение и свойства.

2. Получение и применение альдегидов.

3. Предельные одноосновные карбоновые кислоты.

4. Отдельные представители карбоновых кислот (муравьиная, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая кислоты).

5. Мыла как соли высших карбоновых кислот. Применение кислот.

6. Практическая работа № 3 «Получение и свойства карбоновых кислот».

7. Практическая работа № 4 «Экспериментальное решение задач на распознавание органических соединений».

Преподавание темы начинается с 10 класса, первого полугодия. При изучении этой темы пользуются учебником химии под редакцией Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман, также учебником за 10 класс под редакцией Н.С. Ахметова. Дидактическим материалом служит книга по химии для 10классов под редакцией А.М. Радецкого, В.П. Горшкова; используются задания для самостоятельной работы по химии за 10 класс под редакцией Р.П. Суровцева, С.В. Софронова; используется сборник задач по химии для средней школы и для поступающих в вузы под редакцией Г.П. Хомченко, И.Г. Хомченко. [2,3, 4]

2.1 Одноатомные предельные спирты СnН2n+1OH

Строение молекул

Из электронной формулы спирта видно, что в его молекуле химическая связь между атомом кислорода и атомом водорода весьма полярна. Поэтому водород имеет частичный положительный заряд, а кислород – отрицательный. И как следствие: 1) атом водорода, связанный с атомом кислорода, подвижен и реакционноспособен; 2) возможно образование водородных связей между отдельными молекулами спирта и между молекулами спирта и воды:

Получение

В промышленности:

а) гидратацией алкенов:

б) сбраживанием сахаристых веществ:

в) путем гидролиза крахмалосодержащих продуктов и целлюлозы с последующим сбраживанием образовавшейся глюкозы;

г) из синтез-газа получают метанол:

В лаборатории:

а) из галогенопроизводных алканов, действуя на них AgOH или КОН:

С4Н9Вr + AgОН С4Н9OН + AgBr;

б) гидратацией алкенов:

Химические свойства

1. Взаимодействие со щелочными металлами:

2C2H5 – OH + 2Na 2C2H5 – ONa + H2.

2. Взаимодействие с кислотами:

3. Реакции окисления:

а) спирты горят:

2С3Н7ОН + 9O2 6СО2 + 8Н2О;

б) в присутствии окислителей спирты окисляются:

4. Спирты подвергаются дегидрированию и дегидратации:

2.2 Многоатомные предельные спирты

Строение молекул

По строению молекул многоатомные спирты сходны с одноатомными. Отличие заключается в том, что в их молекулах имеется несколько гидроксильных групп. Содержащийся в них кислород смещает электронную плотность от атомов водорода. Это и приводит к увеличению подвижности водородных атомов и усилению кислотных свойств.

Получение

В промышленности:

а) гидратацией этиленоксида:

б) глицерин получают синтетическим путем из пропилена и путем гидролиза жиров.

В лаборатории: как и одноатомные спирты, путем гидролиза галогенопроизводных алканов водными растворами щелочей:

Химические свойства

Многоатомные спирты имеют сходное строение с одноатомными спиртами. В связи с этим их свойства тоже сходные.

1. Взаимодействие со щелочными металлами:

2. Взаимодействие с кислотами:

3. В связи с усилением кислотных свойств многоатомные спирты в отличие от однотомных реагируют с основаниями (при избытке щелочи):

2.3 Фенолы

R–OH или R(OH)n

Строение молекул

В отличие от радикалов алканов (СН3–, С2Н5 – и т. д.) бензольное кольцо обладает свойством притягивать к себе электронную плотность кислородного атома гидроксильной группы. Вследствие этого атом кислорода сильнее, чем в молекулах спиртов, притягивает к себе электронную плотность от атома водорода. Поэтому в молекуле фенола химическая связь между атомом кислорода и атомом водорода становится более полярной, а водородный атом более подвижен и реакционноспособен.

Получение

В промышленности:

а) выделяют из продуктов пиролиза каменного угля; б) из бензола и пропилена:

в) из бензола:

С6Н6 С6Н5Сl С6Н5 – OH.

Химические свойства

В молекуле фенола наиболее ярко проявляется взаимное влияние атомов и атомных групп. Это выявляется при сравнении химических свойств фенола и бензола и химических свойств фенола и одноатомных спиртов.

1. Свойства, связанные с наличием группы –OH:

2. Свойства, связанные с наличием бензольного кольца:

3. Реакции поликонденсации:

2.4 Альдегиды

Строение молекул

Электронная и структурная формулы альдегидов следующие:

У альдегидов в альдегидной группе между атомами углерода и водорода существует -связь, а между атомами углерода и кислорода – одна -связь и одна -связь, которая легко разрывается.

Получение

В промышленности:

а) окислением алканов:

б) окислением алкенов:

в) гидратацией алкинов:

г) окислением первичных спиртов:

(этот метод используется и в лаборатории).

Химические свойства

1. Из-за наличия в альдегидной группе -связи наиболее характерны реакции присоединения:

2. Реакции окисления (протекают легко):

3. Реакции полимеризации и поликонденсации:

2.5 Одноосновные предельные карбоновые кислоты

Строение молекул

Электронная и структурная формулы одноосновных карбоновых кислот следующие:

Из-за сдвига электронной плотности к атому кислорода в карбонильной группе атом углерода приобретает частичный положительный заряд. Вследствие этого углерод притягивает электронную плотность от гидроксильной группы, и атом водорода становится более подвижным, чем в молекулах спиртов.

Получение

В промышленности:

а) окислением алканов:

б) окислением спиртов:

в) окислением альдегидов:

г) специфическими методами:

Химические свойства

1. Простейшие карбоновые кислоты в водном растворе диссоциируют:

СН3СООН Н+ +СН3СОО–.

2. Реагируют с металлами:

2HCOOH + Mg (HCOO)2Mg + H2.

3. Реагируют с основными оксидами и гидроксидами:

HCOOH + КОН НСООК+ Н2О.

4. Реагируют с солями более слабых и летучих кислот:

2СН3СООН + К2СО3 2СН3СООК + СО2 + Н2О.

5. Некоторые кислоты образуют ангидриды:

6. Реагируют со спиртами:

2.6 Сложные эфиры

Получение

Сложные эфиры главным образом получают при взаимодействии карбоновых и минеральных кислот со спиртами:

Химические свойства

Характерное свойство сложных эфиров – способность подвергаться гидролизу [3,4]:

ГЛАВА 3. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ: «КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ»

Фенолы являются одними из наиболее распространенных загрязняющих веществ, поступающих в водную среду со сточными водами нефтеперерабатывающих, лесохимических, коксохимических, анилинокрасочных и других предприятий.

Фенолы представляют собой оксизамещенные ароматических углеводородов (бензола, его гомологов, нафталина и др.). Обычно их принято разделять на летучие с водяным паром (фенол, креозолы, ксиленолы и др.) и нелетучие фенолы (ди- и триоксисоединения). По числу гидроксильных групп различают одноатомные, двухатомные и многоатомные фенолы. Фенолы в естественных речных условиях образуются при процессах метаболизма водных организмов, при биохимическом окислении и трансформации органических веществ.

Фенолы используются для дезинфекции, изготовления клеев и фенолформальдегидных пластмасс. Они входят в состав выхлопных газов бензиновых и дизельных двигателей, присутствуют в больших количествах в сточных водах нефтеперерабатывающих, лесохимических, анилинокрасочных и ряда других предприятий. Высокими концентрациями этих соединений отличаются сточные воды коксохимических производств, в которых уровни содержания летучих фенолов достигают 250-350 мг/л, многоатомных фенолов — 100-140 мг/л.

В природных водах фенолы обычно находятся в растворенном состоянии в виде фенолятов, фенолятных ионов и свободных фенолов. Они могут вступать в реакции конденсации и полимеризации, образуя сложные гумусоподобные и другие довольно устойчивые соединения. В природных условиях сорбция фенолов взвесью и донными отложениями обычно несущественна. В зонах техногенного загрязнения этот процесс более значим. Типичные содержания фенолов в незагрязненных и слабозагрязненных водах не превышают 20 мкг/л. В загрязненных водах их содержания достигают десятков и сотен микрограммов в 1 л.

Хорошая растворимость фенолов и наличие соответствующих источников обусловливают высокую интенсивность загрязнения ими речных вод в условиях городских агломераций, где их содержания достигают десятков и даже сотен микрограмм в 1 л воды. Например, в водах рек Рейн и Майн в начале 1980-х гг. стабильно наблюдались повышенные концентрации многих представителей фенолов, поступающих со сточными водами. Надежным показателем степени загрязнения воды фонолами является численность фенолразрушающих бактерий. Сапрофитные анаэробы обычно присутствуют в местах интенсивного разрушения фенола, причем в условиях загрязнения количество собственно фенола (карболовой кислоты, оксибензола) и сапрофитных бактерий в донном иле и в придонном слое воды намного больше, чем в толще воды. Фенолы относительно интенсивно подвергаются биохимическому и химическому окислению, зависящему от температуры воды, величины рН, содержания кислорода и ряда других факторов. В речном потоке наблюдается тесная обратная зависимость между температурой воды и переносом фенолов, которая объясняется микробным окислением этих соединений.

Фенолы обладают токсическим действием и ухудшают органолептические показатели воды. Токсическое воздействие фенолов на рыб заметно возрастает с увеличением температуры воды. Известно, что фенолы играют важную роль в процессах аккумуляции тяжелых металлов высшими водными растениями, изменяют режим биогенных элементов и растворенных в речной воде газов. В процессе биохимической деструкции фенола происходит изменение всех элементов гидрохимического режима: снижение концентраций кислорода, увеличение цветности, окисляемости, БПК, щелочности и агрессивности (по отношению, например, к бетону) воды. Образующиеся в процессах деструкции и трансформации фенола продукты по своим свойствам могут быть более токсичными (например, пирокатехин, который, к тому же, способен образовывать со многими металлами хелаты).

Одноатомные фенолы — сильные нервные яды, вызывающие общее отравление организма также и через кожу, на которую действуют прижигающе. Отравление человека фенолом происходит При вдыхании его паров и аэрозоля, образующегося при конденсации паров, попадании вещества в желудочно-кишечный тракт и при всасывании через кожу.

Страницы: 1, 2, 3