Из опыта ознакомления десятиклассников со строением моносахаридов - Модульное обучение в школе
Одним из структурных элементов нуклеиновых кислот являются остатки циклических форм моносахаридов -- рибозы и дезоксирибозы. В строении этих Сахаров Много общего Со Строением глюкозы, традиционно изучаемой В Школе. Наш опыт показывает, что ознакомление учащихся с тонкой структурой моносахаридов целесообразно проводить на пример? глюкозы. Во-первых, потому, что значение этого углевода В Природе достаточно велико; во-вторых, потому, что двукратное обсуждение важных деталей строения Аналогичных моносахаридов приводит к более прочному их усвоению, ибо при изучении рибозы и дезоксирибозы возможно Не Только закрепить знания о глюкозе, но и. научиться применять их на новых примерах.
Изучение вопросов строения моносахаридов проводится на трех первых уроках по разделу "Углеводы". В начале первого урока после краткой фронтальной беседы о распространении в природе, составе и свойствах, о биологическом значении данной группы соединений учитель проводит систематизацию сведений, высказанных учащимися, и дает общее представление о классификации углеводов, для этого использует плакаты (см. схемы I и 2) .
Вывод структурной формулы глюкозы проводится методом поисковой беседы в сочетании' с лабораторным экспериментом, как это рекомендуется в пособии [1, с. 214--215) и s школьном учебнике [2, с. 155--156, лабораторная работа № 9]. Завершая данный фрагмент урока, подводим учащихся к выводу, что глюкоза -- пятиатомный альдегидоспирт, отмечаем, что его пятиатомность установлена профессором Московского университета А. А. Колли (1869). Под руководством учителя один учащийся на доске, остальные в тетрадях записывают структурную формулу глюкозы:
В процессе этой записи обсуждаются следующие вопросы: сколько атомов углерода образует цепь молекулы? (Шесть, записываем из последовательно, соединяя валентными штрихами.) Где расположится альдегидная группа? (Эту группу образует крайний атом углерода, например справа; будем считать данный атом первым, далее последовательно нумеруем цепь до шестого атома.) Может ли какой-либо атом углерода быть связанны)! с двумя или более гидроксильными группами? (Нет, не может, так как соединение окажется непрочным; это знаем из разделов "Спирты и "Альдегиды".) Все ли пять гидроксильных имеют одинаковое направление в пространстве? (Нет, не все; установлено, что f третьего атома гидроксильная группа расположена в ином направлении по сравнению с остальными, запишем ее наверху от цепи, "стальные -- внизу от нее.) Как размещаются В Молекуле атомы водорода? (На оставшихся явка свободными валентностях атомов углерода; дописываем их.) Каков тип гибридизации атомов углерода в молекуле глюкозы? Один ученик демонстрирует опыт, пользуясь экраном с под-м. Учащиеся наблюдают образование papa розово-лилового цвета. Сначала предлагаем учащимся сравнить структурную формулу глюкозы с моделью, отображающую данную структуру (мы используем специально изготовленную демонстрационную разборную модель шаро-трубчато-стержневого и частично масштабного типа).
Учащиеся отмечают, что в структурной формуле атомы углерода расположены, как это принято, на одной линии, а в модели цепь имеет зигзагообразный характер, обусловленный электронно-пространственным строением 2--6-го атомов углерода, находящихся в "р3-гибридном состоянии. Учащиеся работают с учебником [2, рис. 9; с. 23], вспоминают приемы моделирования, которые были направлены на изучение пространственного строения предельных углеводородов, на понимание возможности относительно свободного вращения группировок вокруг сигма-связей.
Манипулируя демонстрационной моделью, показываем различные пространственные формы молекулы глюкозы. Фиксируем внимание учащихся на таком положении, при котором сближены концевые атомы (первый и шестой) и молекула приобретает форму дуги. Обращаемся к схеме 3, где структурная формула глюкозы изображена в разных видах. Открываем только два изображения (А и Б), остальные, в том числе и название схемы 3, пока закрыты.
Далее учитель отмечает, что при сближении альдегидной и гидроксильной групп между ними происходит химическое взаимодействие, в результате чего молекула приобретает циклическую (кольцевую) форму. При этом открываем на, схеме последнее изображение (Е). Обращает внимание, что циклическая форма не имеет альдегидной группы. Возвращаясь к возникшей ранее проблеме, спрашиваем, нельзя ли теперь объяснить, почему у глюкозы не происходит реакция с фуксинсернистой кислотой, но идут другие качественные реакции на альдегидную группу -- с гидроксидом меди (II) и "серебряного зеркала". Учащиеся высказывают предположение? реакция с фуксинсернистой кислотой не происходит потому, что глюкоза в условиях опыта, видимо, имеет циклическую структуру; реакция же с другими веществами идет в иных условиях (при нагревании) и приводит к появлению молекул, содержащих альдегидную группу, и глюкоза дает характерные для нее реакции.
Для молекул глюкозы характерно циклическое строение; именно такое строение она имеет в кристаллическом состоянии. При растворении в воде образуются и молекулы открытой альдегидной формы, но их оказывается недостаточно, чтобы могла наглядно проявиться реакция с фуксинсернистой кислотой.
Далее формулируем вопрос: "Каков же путь перехода из открытой формы глюкозы в циклическую?" В процессе поиска ответа обсуждается следующее. При образовании устойчивого шестичленного цикла взаимодействуют друг с другом альдегидная группа и гидроксил пятого (а не шестого, второго или третьего) углеродного атома, иначе получились бы менее устойчивые, циклы (семичленный, четырехчленный, трехчленный). Учитель открывает изображение В на схеме 3, показывает относительное расположение данных групп и подтверждает это на модели поворотом концевой группировки вокруг связи С4--Cs - При этом СН5ОН группа перемещается вверх, атом водорода при Cs-- вниз, а гидроксил при С5 оказывается на конце цепи. Предлагаем учащимся вспомнить распределение электронной плотности в гидроксильной и альдегидной группах, какие частичные заряды и на каких атомах вследствие этого возникают. Подтверждая правильные суждения учащихся, учитель открывает изображение Г, а затем и изображение Д. Учащиеся внимательно изучают их и самостоятельно объясняют переход открытой формы глюкозы в циклическую.
Объяснения учащихся, которые в случае необходимости может уточнить учитель, сводятся к следующему. Вследствие большей электроотрицательности кислорода по сравнению с водородом и углеродом к атомам кислорода сдвинута электронная плотность от атома водорода в гидроксильной группе и от атома углерода -- в альдегидной. При взаимодействии альдегидной группы с гидроксильной атом углерода, несущий частичный положительный заряд, притягивает к себе отрицательно заряженный атом кислорода гидроксильной группы, а кислородный атом альдегидной группы -- положительно заряженный гидроксильный атом водорода. Это сопровождается разрывом связей: двойной С=0 и ординарной Н--О. Все процессы завершаются образованием кольца и появлением у первого атома углерода группы --ОН.
Учащиеся переносят содержание схемы 3 в свои тетради. На этом заканчиваем первый урок. На втором уроке, повторив изученный материал, завершается обсуждение строения глюкозы и на его основе рассматриваем ее химические свойства. С помощью модели обращают внимание на то, что вследствие вращения альдегидной группы по связи Q -- С2 Возникают положения, при которых гидроксил при атоме Ci образуется или под кольцом, (а-форма), или над кольцам молекулы (Р-форма).
Привлекая схему 4, разъясняется, что одна циклическая форма переходит в другую процесс этот обратим, и в растворе устанавливается подвижное равновесие. Фиксирует внимание учащихся на количественном содержании всех форм в растворе, свидетельствующее о наибольшей устойчивости В-формы и, следовательно, о накоплении ее в растворе.
Изучение пентоз строится в сопоставлении с глюкозой, на основе высказывания предположи учащимися. Это позволяет широко использовать сформированные ранее знания, менять и закреплять их, развивать самостоятельность учащихся, продолжать формировать у них материалистическое мировоззрения. Материал изучается методами обычной и (исковой беседы, с привлечением схем, таблиц, кодотранспарантов, моделей, записей на доске и в тетрадях.
В связи С тем, что рибоза и дезоксирибоза имеют много общего, изучение их ведем параллельно. Обращаясь к схеме 2, учитель предлагает учащимся сопоставить состав молекул. Учащиеся устанавливают общее в строении соединений (наличие у обоих альдегидной группы, нескольких гидроксильных групп) и разницу в строении (у дезоксирибозы при С2 вместо гидроксильной группы находится атом водорода). Приставка "дез" обозначает отсутствие чего-либо (вспоминаем слова "дезорганизация", "дезинформация"). В данном случае приставка обозначает отсутствие оксигруппы -- гидроксильной группы.
Сопоставляя структурные формулы пентоз и глюкозы, учащиеся формулируют вывод, что оба углевода, как и глюкоза, являются многоатомными спиртоальдегидами, что их можно назвать альдопентозами, высказывают предположение об аналогичных с глюкозой химических свойствах, записывают уравнения реакций окисления и восстановления.
Далее сообщается, что оба вещества, как и глюкоза, не дают реакции с фуксинсернистой кислотой. Учащиеся высказывают предположение, что здесь, как и у глюкозы, кроме молекул с открытой цепью существуют молекулы циклического строения. В подтверждение правильности ответа обсуждается с помощью схемы 5 превращение друг в друга разных форм рибозы.
Обращаем внимание, что рибоза и дезоксирибоза участвуют в образовании нуклеиновых кислот в виде пятичленного цикла В-формы. Схему 5 учащиеся переносят в тетради. В процессе работы со схемой обсуждаются следующие вопросы: что обозначают взаимообратные стрелки? Как происходит образование циклической молекулы из альдегидной? Как называются циклические формулы и почему в них не записаны углеродные атомы, образующие кольцо? На основе имеющихся сведений о глюкозе учащиеся достаточно правильно отвечают на поставленные вопросы.
В качестве домашнего задания предлагается подготовить кодотранспарант. "Состояние в водном растворе дезоксирибозы" аналогично схеме б; изготовить из пластилина и спичек модели рибозы и дезоксирибозы.
Похожие статьи
-
Методические разработки по теме: "Моносахариды" - Модульное обучение в школе
Урок по теме: "Глюкоза -- представитель моносахаридов" Тема урока: "Глюкоза - представитель моносахаридов". Цели урока: 1. Расширение и углубление знаний...
-
Тестовые задания по теме "Моносахариды" - Модульное обучение в школе
Углеводы (сахара)*10 класс ЗАДАНИЕ. Среди предложенных утверждений выберите истинные. ВАРИАНТ 1 1. Глюкоза - важнейший представитель моносахаридов. 2....
-
Теоретическая поддержка темы "Глюкомза" (C6H12O6) - Модульное обучение в школе
("виноградный сахар", декстроза) встречается в соке многих фруктов и ягод, в том числе и винограда, отчего и произошло название этого вида сахара....
-
ФОРМЫ РАБОТЫ С УЧАЩИМИСЯ НА УРОКЕ - Формы организации обучения в школе
В современной дидактике организационные формы обучения, включая обязательные и факультативные, классные и домашние занятия, подразделяют на фронтальные,...
-
Как показывают последние социологические исследования, в российском обществе растет потребность в самостоятельно мыслящих образованных выпускниках школ,...
-
Характеристика основных активных методов обучения - Активные методы обучения в начальной школе
Проблемное обучение -- такая форма, в которой процесс познания учащихся приближается к поисковой, исследовательской деятельности. Успешность проблемного...
-
ОТВЕТ Индивидуализация учебно-познов. Д. учащихся над выполнением специфических заданий. Один из наиболее эффективных путей реализации инд-ой формы...
-
Дискутивный интерактивный обучение английский Основные положения коммуникативно-интерактивного обучения В педагогике различают несколько моделей...
-
Понятие и сущность метода и приема обучения. Историческое развитие методов обучения. Различные подходы к классификации методов обучения в современной...
-
Интерактивные формы работы при обучении ИЯ используются в деятельностных заданиях речевого взаимодействия (интерактивных заданиях) и содержат...
-
Урок - это основная организационная форма обучения. Именно в уроке реализуется и программа, и вся методика, осуществляющая процесс обучения, деятельность...
-
Основная идея использования домашнего эксперимента (ДЭ) разрабатывалась в работах И. И. Балаева [2], серия статей в журнале "Химия в школе" (1966. - №6....
-
Существует мнение, что пятибалльная система оценивания является травмирующей для ребенка. Связи с этим многие учителя стараются найти разные способы...
-
Формы обучения, Понятие о формах обучения. Их классификация - Педагогика школы в двух словах
Понятие о формах обучения. Их классификация Одним из элементов педагогической системы являются организационные формы обучения. Эта категория обозначает...
-
УРОК, КАК ОСНОВНАЯ ФОРМА ОРГАНИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ В ШКОЛЕ - Формы организации обучения в школе
Урок -- основная структурная единица учебного процесса в школе. Она характеризуется постоянным составом обучаемых групп, относительно стабильным составом...
-
ДРУГИЕ ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ ОБУЧЕНИЯ В ШКОЛЕ - Формы организации обучения в школе
В конце XVIII -- начале XIX в. английский священник А. Белл и педагог Д. Ланкастер предприняли попытку расширить возможности массового обучения на основе...
-
КЛАССНО-УРОЧНАЯ СИСТЕМА ОБУЧЕНИЯ - Формы организации обучения в школе
Развитие на рубеже XVI --XVII вв. машинного производства, торговли, культуры (эпоха Возрождения) породило потребность в массовом обучении, хотя бы...
-
Для реализации коммуникативно-интерактивного подхода наиболее приемлемым представляется обучение на основе дискуссии в форме группового сотрудничества и...
-
Для осуществления организации коммуникативно-интерактивного обучения с целью развития дискутивных навыков у учащихся необходим высокий методический...
-
Главная часть семени - зародыш. Он представляет собой зачаток нового растения, который прошел начальное развитие в материнском растении. Кожура семени...
-
ЛИТЕРАТУРА - Модульное обучение в школе
1. Газман О. С. Самоопределение // Новые ценности образования: Тезаурус для учителей и школьных психологов. М., 1995. 2. Жижина И. В., Зеер Э. Ф....
-
1) Изучение новой темы (методика Ривина) и взаимопередача темы 10 класс, "Углеводы. Сахароза" Часть 1. Физические свойства и нахождение в природе....
-
Теоретическое моделирование как основной метод познания в химии В теории познания одним из методов освоения окружающей действительности является...
-
Сущность интерактивного обучения в аспекте ФГОС НОО Истории мировой педагогической мысли и практике обучения известны самые разнообразные формы...
-
В связи с вышесказанным, в настоящее время возрастает необходимость более дифференцированных, индивидуализированных, природосообразных, научно...
-
Характеристика ведущей идеи, подходов и принципов научной школы, которой соответствует концепция педагогического опыта Анализ проблемы развития...
-
Практика преподавания иностранного языка в школе показывает, что изучение иностранного языка при традиционном подходе обычно ассоциируется с нудным,...
-
Поиск оптимальных и наиболее эффективных путей и способов формирования у учеников умений осуществлять действенную и целенаправленную вербальную...
-
Д. Г. Левитес в 1990 году познакомился с технологией коллективной мыследеятельности (КМД) в Нижнем Новгороде на семинаре. Автор этой дидактической...
-
Целью обучения речевому этикету на уроке иностранного языка является формирование таких речевых навыков, которые бы позволили учащемуся использовать их в...
-
Ответ. Мотивационное обеспечение учебной деятельности остается сложной проблемой, т. к. требует от учителя большой подготовительной работы к уроку и...
-
На современном этапе обучения иностранному языку все большее внимание уделяется формированию творческих составляющих речевой деятельности, а именно:...
-
Процесс обучения, Понятие о процессе обучения - Педагогика школы в двух словах
Понятие о процессе обучения Процесс обучения - это организованное взаимодействие учителя и учеников для достижения образовательных целей. Сущность...
-
В отечественной методической системе упражнение рассматривается как : А) структурная единица методической организации учебного материала, Б) единица...
-
Используемый при обучении химии метод моделирования значительно увеличивает эффективность системного подхода в организации формирования и развития...
-
Арифметический метод решения требует большего умственного напряжения, что положительно сказывается на развитии умственных способностей, матем-ой...
-
Интеграция - это подчинение единой цели воспитания и обучения однотипных частей и элементов содержания, методов и форм в рамках образоват-ой системы на...
-
Модернизация системы образования особо актуализировала проблемы, связанные с ее гуманизацией, одним из условий которой является реализация...
-
Ответ. Закономерность - это устойчивые и повторяющиеся существенные связи в воспитательном процессе, реализация которых позволяет добиваться эффективных...
-
ОТВЕТ. Общие умение решать задачи проявляется при решении человеком незнакомой задачи, т. е. задачи такого вида, способ решения которой неизвестен...
Из опыта ознакомления десятиклассников со строением моносахаридов - Модульное обучение в школе