Динамические модели строения атомов химических элементов

ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СТРОЕНИЯ АТОМОВ

Сергеева Галина Борисовна, МБОУ «Очёрская СОШ №1», Пермский край, учитель химии

Химия - наука, формирующая научное мировоззрение учеников, на основе которого происходит осознание учащимися своего места в природе и мире в целом, своего отношения к этому миру.

На уроках и внеурочных занятиях ученики наблюдают, что вещество меняется в ходе химической реакции. А что происходит внутри вещества, что вызвало внешние изменения? Этого ученикам не видно и не понятно. Специфика предмета химии такова, что процессы микромира не видимы и не осязаемы, поэтому трудно понимаются учениками. Для объяснения явлений макромира необходимо «спуститься» на уровень микромира, в основе которого лежит понятие строение атомов.

Что бы избежать формализма знаний при изучении строения атомов, наряду с визуализацией (таблицы, схемы, фильмы и др.) применяю моделирование, которое позволяет «потрогать» атом.

Изготовила и более 20 лет применяю динамические модели строения атомов элементов 2 периода. Динамические модели являются авторскими, аналогов в методической литературе по химии не встречено.

Демонстрационные модели изготовлены из плотной бумаги диаметром 22 см, на одной стороне надпись «Атом» (Фото 1), на другой стороне – обозначение атома (Фото 2). Рассмотрю на примере модели строения атома лития.

Фото 1 Фото 2 Фото 3 Фото 4 Фото 5 Фото 6

Методика использования

1. «Открываем» атом (Фото 3) и видим, что он состоит из положительно заряженного ядра, вокруг которого - электроны (Фото 4). «Вскрываем» ядро атома (Фото 5), в нем 4 красных кружочка – нейтроны и 3 положительных кружочка – протоны (Фото 6).

2. В обратном порядке. В ядре 3 положительно заряженных протона (Фото 6). Чему равен заряд ядра атома? Переворачиваем и проверяем, заряд +3 (Фото 5 и 4). Переворачиваем на обозначение атома (Фото 2) и отмечаем, что число протонов равно порядковому номеру элемента. Найдите в своей периодической таблице литий и укажите пальчиком (запоминает «тело») порядковый номер 3. Вновь «вскрыли» ядро (Фото 6). Чему равна масса всех ядерных частиц? Получили 7. Переворачиваем на обозначение атома (Фото 2) и проводим сопоставление атомной массы с числом ядерных частиц. Сколько электронов в атоме лития? Почему 2 орбиты? Ответы находят в совместной работе по моделям и периодической системе.

3. На основе данных моделей «играем» в «изменение числа частиц» и наглядно представляем, что произойдет с атомом. Это эффективно помогает, особенно кинестетикам, в понимании и усвоении темы.

Динамические многослойные модели строения атомов используются в 8 классе демонстрационно при изучении нового материала и фронтальном закреплении, в групповой работе и индивидуально при проблемах в понимании учебного материала.

Каждый ученик в качестве домашнего задания изготавливает одну уменьшенную модель атома на выбор, которая хранятся в их тетрадях «для конспектов» в кармашках на последней странице и используется на протяжении всего изучения химии с 8 по 11 класс, т.к. понятие строение атома является фундаментальным.

При самостоятельном изготовлении модели и работе с ней у учащихся формируются:

-познавательные УУД - постановка и решение проблемы, поиск информации, знаково-символические действия;

-регулятивные УУД - планирование, волевая саморегуляция;

-личностные УУД – аккуратность, эстетичность, внутренняя позиция;

-коммуникативные УУД – общение при изготовлении, обсуждение и оценивание.

Такой, казалось бы архаичный, способ демонстрации атома оживляет образовательный процесс. В купе с компьютерной графикой данное дидактическое пособие делает атом не только видимым, в него можно заглянуть, раскрыть, вновь собрать, потрогать. Ученики позитивно воспринимают работу с моделью атома, происходит положительный настрой в целом на процесс учения. При этом прочно усваивается понятие строение атома, на основе которого ученики с пониманием выстраивают систему науки химии: состав→строение→свойства→применение. Формируется компетенция, позволяющая находить объяснения любым окружающим нас явлениям. Это и есть научное мировоззрение.