На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


Диплом Анализ изложения темы Углеводороды в школьных учебниках по химии. Тестирование как метод педагогического контроля. Формирование оценочной шкалы тестового контроля. Методика изучения экологических аспектов разделов темы на уроках химии в школе.

Информация:

Тип работы: Диплом. Предмет: Педагогика. Добавлен: 26.09.2014. Сдан: 2010. Страниц: 2. Уникальность по antiplagiat.ru: --.

Описание (план):


ДИПЛОМНАЯ РАБОТА
ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ХИМИИ ПО ТЕМЕ: «УГЛЕВОДОРОДЫ» С ЭКОЛОГИЧЕСКИМ СОДЕРЖАНИЕМ
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА В СОВРЕМЕННОЙ РОССИЙСКОЙ ШКОЛЕ
1.1 Анализ изложения темы «Углеводороды» в школьных учебниках по химии
1.2 Тестирование - как метод педагогического контроля
1.3 Введение тестового контроля
1.4 Алгоритм составления тестов
1.5 Формирование оценочной шкалы тестового контроля
1.6 Требования, предъявляемые к преподавателю при составлении тестовых заданий
1.7 Требования к тестам
1.8 Тестовый контроль знаний на уроках химии
Глава 2 НЕКОТОРЫЕ КОНКРЕТНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ НА УРОКАХ ХИМИИ И ПО ТЕМЕ «УГЛЕВОДОРОДЫ»
2.1 Глобальный климат и парниковый эффект: причинно - следственные связи и технические решения
2.2 Природный газ - топливо и сырье
2.3 Метанол как источник энергии. Проблемы безопасности использования
2.4 Проблема загрязнения окружающей среды сернистыми соединениями, содержащимися в углеводородном сырье
Глава 3 О МЕТОДИКЕ ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ РАЗДЕЛОВ ТЕМЫ НА УРОКАХ ХИМИИ
3.1 Урок. Ароматические углеводороды
3.2 Урок-упражнение. Генетическая связь между углеводородами
3.3 Урок-игра. «Влияние углеводородов на окружающую среду и организм человека»
3.4 Урок-семинар по теме: «Природные источники углеводородов»
3.5 Решение расчетных задач по теме «Углеводороды»
3.6 Тестовые задания с экологическим содержанием
3.7 Обобщение полученных результатов и выводы
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
Введение

Тест (от английского слова test - проверка, задание) - это система заданий, позволяющая измерить уровень усвоения знаний, степень развития определенных психологических качеств, способностей, особенностей личности.
Тесты используются в образовательном процессе уже около ста лет. Они представляют собой краткие стандартизированные задания по результатом выполнения которых можно судить об определенных знаниях, умениях и навыках испытуемого. В школьном учебном процессе тесты создаются применительно к заданным уровням обучения и учебным предметам, время их выполнения ограничено. Обычно тесты рассчитаны на групповое проведение, но они могут использоваться и индивидуально.
В последние годы в связи с проведением в стране эксперимента по внедрению ЕГЭ тестовые задания все чаще применяются учителем для контроля знаний, умении и навыков учеников. В химическом образовании могут быть использованы тестовые задания разного типа: тесты выборки, дополнения, группирования, ранжирования, сличения, напоминания, и альтернативные тестовые задания.
Актуальность выбранной темы состоит в широком использовании в настоящее время тестов и тестовых заданий для выявления результатов обучения на всех уровнях управления образованием, что объясняется объективными причинами, связанными с модернизацией и изменением целей российского образования, появлением такого понятия как мониторинг качества образования.
Объектом моей дипломной работы является тестовый контроль знаний - как средство оценки знаний, как метод контроля за профессиональным становлением специалиста, как способ диагностики психического развития и личного роста.
Предмет исследования: методические особенности изучения темы: «Углеводороды» в школьном курсе химии с использованием тестового контроля знаний с экологическим содержанием.
Цель работы: изложить основные свойства углеводородов, которые позволяют использовать эти вещества в различных отраслях производства, также доказать, что тестовый контроль знаний является более приемлемым по сравнению с другими методами контроля, в случае правильного подбора и составления тестов.
Задачи:
· ознакомиться с литературой по исследуемой теме;
· составить тесты и показать целесообразность их использования для контроля знаний и навыков учащихся;
· улучшить качество знаний учащихся по органической химии и повысить уровень экологического сознания.
Гипотеза заключается в том, что введение в учебный процесс тестового контроля знаний позволит более объективно оценить умения и навыки учащихся в частности по теме «Углеводороды», а также тесты с экологическим содержанием повысят интерес учащихся к экологии.
Дипломная работа изложена на … страницах, включает в себя введение, 3 главы, выводы, заключение, список использованной литературы и приложение.
Глава 1 СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА В СОВРЕМЕННОЙ РОССИЙСКОЙ ШКОЛЕ

Углеводороды - основной класс органической химии. При их изучении рассматриваются почти все теоретические вопросы курса. Знания учащихся этого раздела создает условия для успешного усвоения остального материала органической химии. Задачей изучения УВ является закрепление и развитие знаний теории химического строения, многообразия соединения углерода, углубления понятий о химической связи на основе электронной теории, формирование знаний о пространственном строении органических соединений и механизмах химического взаимодействия, ознакомление с веществами хозяйственного значения. Органическая химия дает представление о веществах, составляющих организмы растений, животных, человека, об изменениях, которые происходят с веществами в организмах и лежат в основе их жизнедеятельности [1].
По сравнению с неорганической химией органическая химия воспринимается учащимися как достаточно сложная. Это связано прежде всего с многообразием изучаемых классов соединений, большим числом новых терминов, особенностью химического строения веществ, разнообразием их химических свойств и т.д.
Изучение различных классов органической соединений будет неполным, незавершенным без выявления их связи друг с другом, представления изучаемого материала в виде целостной картины [2].
Важнейшие классы органических соединений
Название класса
Общая формула
Формулы отдельных представителей и их названия
Виды изомерии
Важнейшие химические свойства
Алканы
СnH2n+2
CH3-СН2- СН2 -CH3
Изомерия углеродного скелета
Горение, замещение, крекинг, изомеризация, дегидрирование
Алкены
СnH2n
СН2=С(СН3)- СН2- СН3
Изомерия углеродного скелета, положение двойной связи, межклассовая, пространственная
Окисление, полимеризация, присоединение
Циклоалканы
СnH2n
Изомерия углеродного скелета, межклассовая, пространственная
Горение, замещение,
присоединение
Алкины
СnH2n-2
СН3-С?С(СН3)- СН2- СН3
Изомерия углеродного скелета, положение тройной связи межклассовая
Присоединение,
полимеризация,
окисление,
замещение
Алкадиены
СnH2n-2
СН2=С(СН3)- СН= СН2
Изомерия углеродного скелета, положения двойной связи межклассовая
Присоединение,
полимеризация
Арены
СnH2n-6
С6Н6
Изомерия углеродного скелета,
Окисление, замещение,
присоединение
Предельные одноатомные спирты
СnH2n+1OH
СН3ОН
Изомерия углеродного скелета, положение функциональной группы, межклассовая
Взаимодействие со щелочными металлами, галогеноводородными кислотами, окисление, дегидрирование, дегидратация, этерификация
Фенолы
Ar-(OH),
Ar-(OH)n
С6Н5ОН
Замещение, взаимодействие со щелочными металлами и со щелочами, поликонденсация
Альдегиды
R-СOH
СН3 СОН
Изомерия углеродного скелета, межклассовая
Присоединение, замещение, окисление, полимеризация, поликонденсация
Простые эфиры
R1-O-R2
СН3ОС2Н5
Изомерия углеродного скелета, межклассовая
Сложные эфиры
R1-COO-R2
СН3ООС2Н5
Изомерия углеродного скелета, межклассовая
Гидролиз
Одноосновные предельные карбоновые кислоты
R-COOH
СН3 СООН
Изомерия углеродного скелета, межклассовая
Диссоциация, взаимодействие с металлами, основными оксидами, гидроксидами, солями более летучих и слабых кислот, со спиртами, замещение, присоединение водорода
Амины
R-NH2

СН3 2
Изомерия углеродного скелета, положение функциональной группы, межклассовая
Горение, основные свойства
Аминок-ты
R- CH(NH2)-COOH
2-СН2СООН
Изомерия углеродного скелета, положение функциональной группы, межклассовая
Амфотерные свойства, взаимодействие с металлами, солями, основными оксидами, спиртами, поликонденсация, образование биполярного иона

1.1 Анализ изложения темы «Углеводороды» в школьных учебниках по химии

Преподавание темы «Углеводороды» начинается с 10 класса, первого полугодия, с главы «Предельные углеводороды».
В настоящее время существует достаточное количество учебников по химии. При написании данной работы было рассмотрено два учебника по химии для 10-х классов, по которым занимается основная часть учеников школ нашей республики - это учебник химии под редакцией Г.Е. Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана (учебник которым пользуются в основном сельские школы), также учебником за 10 класс под редакцией Кузнецовой Н.Е., Титовой И.М., Гары Н.Н.(учебник, по которому занимаются школы г. Нальчика). В настоящей работе используются поурочные разработки по химии для 10-х классов под руководством М.Ю. Горковенко, а также тесты и ЕГЭ по основным разделам школьного курса под руководством С.В. Горбунцова. В 10 классе на изучение темы «Углеводороды» отводится 20 ч.
Анализ этих учебников показывает, что углеводороды в школьных программах отражены полно, в том, что касается их химических и физических свойств, нахождение в природе и применения. Но в учебнике химии под редакцией Г.Е. Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана, отсутствуют проблемы связанные с негативным влиянием углеводородов на окружающую природную среду [2].
Анализируя методические пособия я пришла к выводу, что новый выпуск учебника химии для 10-го класса под редакцией Кузнецовой Н.Е., Титовой И.М., Гары Н.Н является наиболее подходящим в учебно-воспитательном процессе, так как здесь кроме собственно химического содержания, направленного на усвоение основ органической химии, включены и мировоззренческие вопросы, обеспечивающие понимание научной картины мира, а также исторические сведения, отражающие этапы становления и развития органической химии как науки. Помимо этого в данном курсе рассматриваются: экологические вопросы, связанные с производством и применением органических веществ, с проблемами окружающей среды; вопросы производства, связанные с синтезом важнейших органических соединений, а также сведения, отражающие участие органической химии в сохранении и преобразовании окружающей среды, жизни и здоровья человека.
В отличие от учебника по химии для 10 класса под редакцией Г.Е. Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана рассматриваемый учебник является двухуровневым. Первый уровень, ориентированный на государственный стандарт образования, является базовым. Второй уровень предназначен для учащихся профильных классов естественно - научного направления, а также для учеников обычных классов, которые хотят более глубоко изучить отдельные вопросы школьного курса химии. После каждой главы учебника приводится дополнительный материал теоретического, прикладного, биохимического, медицинского и исторического характера, предназначенный ученикам профильных классов, а также всем любознательным ученикам [4]. Для активизации ранее полученных знаний в начале каждого параграфа предложены вопросы и задания. Обобщающие выводы в конце каждой главы, выделение в конце параграфов основных понятий, которые должны быть обязательно усвоены, классификационные схемы, сравнительные и обобщающие таблицы способствуют систематизации полученных знаний.
1.2 Тестирование - как метод педагогического контроля

В настоящее время для диагностики успешности обучения разрабатываются специальные методы, которые разными авторами называются тестами учебных достижений, тестами успешности, дидактическими тестами и даже тестами учителя (под последними могут также подразумеваться тесты, предназначенные для диагностики профессиональных качеств педагогов).
В литературе встречается следующее определение тестов достижений.
Тесты - это достаточно краткие, стандартизированные или не стандартизированные пробы, испытания, позволяющие за сравнительно короткие промежутки времени оценить преподавателями результативность познавательной деятельности учащихся, т.е. оценить степень и качество достижения каждым учащимся целей обучения (целей изучения).
Тесты достижений предназначены для того, чтобы оценить успешность овладения конкретными знаниями и даже отдельными разделами учебных дисциплин, и являются более объективным показателем обученности, чем оценка. Тесты достижений отличаются от собственно психологических тестов (способностей, интеллекта). Их отличие от тестов способностей состоит, во-первых, в том, что с их помощью изучают успешность овладения конкретным ограниченным определенными рамками, учебным материалом, например, разделом химии или курсом естествознания. На формирование способностей (например, пространственных) влияние обучения также сказывается, но оно не является единственным фактором, определяющим уровень их развития. Во-вторых, различие между тестами определяются целями их применения.
Тесты достижений применяются для оценки успешности овладения конкретными знаниями с целью определения эффективности программ, учебников и методов обучения, особенностей работы отдельных учителей, педагогических коллективов и т.д., т.е. с помощью этих тестов диагностируют прошлый опыт, результат усвоения тех или иных дисциплин или их разделов.
Вместе с тем нельзя отрицать, что тесты достижений также могут в определенной степени предсказывать темпы продвижения учащегося в той или иной дисциплине, поскольку имеющийся на момент тестирования высокий или невысокий уровень овладения знаниями не может не отразиться на дальнейшем процессе обучения.
Для того чтобы правильно ответить на вопросы, входящие в тест достижений, необходимы знания конкретных фактов, дат и др. Старательный ученик, обладающий хорошей памятью, без труда может найти правильные ответы в заданиях теста достижений.
Наряду с тестами достижений, предназначенными для оценки усвоения знаний по конкретным дисциплинам или их циклам, разрабатываются и более широко ориентированные тесты. Это, например, тесты на оценку отдельных навыков. Еще более широко ориентированными являются тесты для изучения умений, которые могут пригодиться при овладении рядом дисциплин, например, навыки работы с учебником, химическими таблицами, энциклопедиями и словарями [5].
Существуют также тесты, направленные на оценку влияния обучения на формирование логического мышления, способности рассуждать, строить выводы на основе анализа определенного круга данных и т.д. Эти тесты в наибольшей степени приближаются по своему содержанию к тестам интеллекта и высоко коррелируют с последними. Поскольку тесты достижений предназначены для оценки эффективности обучения по конкретным предметам, то обязательным участником формулирования отдельных заданий должен стать преподаватель.
Отдельные тесты достижений можно объединять в тестовые батареи, что позволяет получать профили показателей успешности обучения по разным дисциплинам. Обычно тестовые батареи предназначаются для разных образовательно-возрастных уровней и не всегда дают результаты, которые можно сопоставлять друг с другом для получения целостной картины успешности обучения от курса к курсу. Однако в последнее время созданы батареи, позволяющие получать и такие данные.
По форме проведения тесты могут быть индивидуальными и групповыми, устными и письменными, бланковыми, предметными, аппаратурными и компьютерными, вербальными и невербальными. При этом каждый тест имеет несколько составных частей: руководство по работе с тестом, тестовую тетрадь с заданиями и, если необходимо, стимульный материал или аппаратуру, лист ответов (для бланковых методик), шаблоны для обработки данных.
В руководстве приводятся данные о целях тестирования, выборке, для которой тест предназначен, результатах проверки на надежность, способах обработки и оценки результатов. Задания теста, сгруппированные в субтесты
(группы заданий, объединенные одной инструкцией), помешены в специальной тестовой тетради (тестовые тетради могут быть использованы многократно, поскольку правильные ответы отмечаются на отдельных бланках). Если тестирование проводится с одним испытуемым, то такие тесты носят название индивидуальных, если с несколькими - групповых. Каждый тип тестов имеет свои достоинства и недостатки. Преимуществом групповых тестов является возможность охвата больших групп испытуемых одновременно (до нескольких сот человек), упрощение функций экспериментатора (чтение инструкций, точное соблюдение времени), более единообразные условия проведения, возможность обработки данных на ЭВМ и др.
Основным недостатком групповых тестов является снижения возможностей у экспериментатора добиться взаимопонимания с испытуемым, заинтересовать их. Кроме того, при групповом тестировании затруднен контроль за функциональным состоянием испытуемых таким, как тревожность, утомление и др. Иногда для того, чтобы понять причины низких результатов по тесту какого-либо учащегося, следует провести дополнительное индивидуальное собеседование. Индивидуальные тесты лишены этих недостатков [6].
Тестирование широко используется в учебных заведениях для тренировочного, промежуточного и итогового контроля знаний, а также для обучения и самоподготовки учащихся. Как уже указывалось, результаты тестирования могут выступать и как оценка качества преподавания, а также как оценка самих испытательных материалов.
Не меньший интерес представляет изучение результатов тестирования для определения качества урока. Например, учитель работает с учащимися, разделенными на группы по успеваемости. В тесте имеется определенное количество теоретических вопросов и практических задач. Каждый вопрос соответствует какой-либо теме. По этой же теме в тесте прилагается практическая задача. Если учащиеся во всех группах плохо справились с каким-либо теоретическим заданием и практической задачей к этому вопросу, следовательно, на уроках не уделено достаточного внимания этой теме, хотя необходимо учитывать, что группы неравномерны по контингенту.
После проведения статистических исследований по изучению тестирования как метода педагогического контроля, было выявлено, что в тесте должно быть 15-20 заданий. Они помогают определить, владеет ли ученик основными понятиями, закономерностями, умеет ли правильно записать термины, а также как полученные знания помогают ему при решении практических задач.Задания предлагаются, как правило, с ответами в «закрытой форме», когда нужно вставить пропущенное слово. В этом случае, когда ответ однозначен, он оценивается по двухбальной системе - 1 или 0. Введение в тест заданий с многовариантными ответами развивает у учащихся потребность в поиске разных путей решения задачи, что необходимо для достижения основной цели обучения в школе - умения самостоятельно выбирать способ выполнения поставленной задачи.
Анализ полученных результатов показал, что в течение четверти у учащихся, способных к обучению от теста к тесту увеличивается число полных ответов на задания с многовариантными ответами. Можно, конечно, вместо одного задания с многовариантным ответом дать несколько с альтернативным, но это значительно увеличит число заданий в тесте и позволит проверить только уровень знаний, но не будет способствовать использованию тестов для развития навыков. По мнению исследователей такой методики раздел курса считается проработанным, если выполнено 70% заданий.
В ходе учебного процесса тест выполняет следующие функции:
· диагностическую;
· обучающую;
· организующую;
· развивающую и воспитывающую.
1.3 Введение тестового контроля

Введение тестового контроля существенно повышает мотивацию обучения и заинтересованность обучаемого.
Внедрение тестовой формы контроля по предмету должно осуществляться поэтапно.
На первом этапе в тестовой форме проводился только входной контроль и заключительной целью проведения входного теста является получение ведений об исходном уровне знаний ученика. Успех изучения любого курса зависит от степени усвоения тех понятий, терминов, положений, которые изучались на предшествующих этапах обучения. Поэтому входной тест, включать задания, проверяющие уровень усвоения основных учебных элементов данного курса. При проверке определяются , прежде всего пробелы в знаниях, что очень важно для продуктивного самообразования.
Итоговый тест (экзаменационный) систематизирует, обобщает учебный материал, проверяет сформированные знания и умения.
Результаты первых проверок показали, что учащихся необходимо готовить к экзаменационному тесту, используя тестовые задания при проведении текущего и рубежного контроля.
Задания с выбором ответа особенно ценны тем, что каждому учащемуся дается возможность четко представить себе объем обязательных требований и овладению знаниями курса, объективно оценить свои успехи, получить конкретные указания для дополнительной, индивидуальной работы. Тестовые задания удобно использовать при организации самостоятельной работы учащихся в режиме самоконтроля, при повторении учебного материала. Тесты с успехом можно использовать наряду с другими формами контроля, обеспечивая информацию по ряду качественных характеристик знаний и умений учащегося.
Работа по созданию тестов и оценка их эффективности достаточно сложная и долгая.
Во-первых, необходимо оценивать качество каждого теста - соответствие программе и реальным возможностям учащихся, учитывая при этом сильно действующие временные ограничения на выполнение ими тестовых заданий. Если соответствие программе можно проверить, анализируя только литературу, то проверка «посильности» каждого теста и даже каждого задания в одном отдельно взятом тесте возможна только после проверки в реальном эксперименте.
Во-вторых, желательна оценка «представительности» всей батареи тестов - насколько она захватывает весь программный материал или хотя бы наиболее существенную его часть (из конъюнктурных соображений).
И, наконец, главное - составленные тесты необходимо «прокрутить» несколько раз, чтобы отобрать из них наиболее представительные, наиболее информативные с точки зрения диагностики «готовности». Системное внедрение тестов затрудняется в связи с относительной сложностью создания качественного теста[7].
1.4 Алгоритм составления тестов

Я считаю, что контроль знаний играет ключевую роль в процессе обучения и тесты, как один из методов контроля, требуют очень внимательного и точного подхода. При составлении тестов можно придерживаться определенного алгоритма. И один из таких алгоритмов предлагается ниже.
I) Определение целей тестирования:
· оценка знаний специфических фактов, терминов, понятий;
· проверка умения давать определения, понятия, определять их содержание и объем;
· проверка знания формул, законов, теорий, принципов, методов, умение применить их;
· умение находить сходства и различия;
· умение представлять материал на графиках, схемах, таблицах;
· знание правил методик;
· понимание концепций, теорий и т.д.
II) Определение вида контроля;
· входной (установочный);
· промежуточный;
· тематический;
· рубежный итоговый.
III. Выбор формы тестового задания, который зависит от целей тестирования и содержания.
Выделяется два типа тестов:
а) Закрытые, где есть готовые ответы: выбрать правильный ответ из 2,3,4,5 предоставленных альтернативных ответов, установление истинности, ложности, соответствия, установление последовательности.
б) Открытые: которые не имеют готовых ответов, их надо конструировать, самостоятельно дополнить, закончить, составить.
IV) Основным элементом тестовых заданий является инструкция, текст задания и ключ (ответ который находиться у преподавателя).
V) Инструкция определяет характер интеллектуальной деятельности учащегося студентов:
· Должна быть чёткой, понятной для выполнения;
· Выбрать правильный ответ из нескольких предложенных (если правильных ответов несколько, то отметить что ответ может быть не один);
· дополнить, вписать, заполнить, закончить...;
· упорядочить по величине;
· установить соответствия;
· установить правильную их последовательность;
· определить истинность (ложность) утверждений.
VI. При формулировке теста задания необходимо придерживаться следующих методических советов:
· основной текст задания содержит не более 8-10 слов;
· каждый тест должен выражать одну идею, одну мысль;
· задания должны быть краткими, четкими, легко читаемыми, суждения выражены на доступном языке, лучше иметь утвердительную, а не вопросительную форму;
· формулировка заданий не должна содержать двусмысленностей, а тем более ловушек;
· избегать таких слов как «иногда», «часто», «обычно» в правильных утверждениях и слов «всегда», «иногда», «невозможно» в неправильных;
· располагать тесты по возрастанию трудности;
· каждое задание и ответ формулировать так, чтобы верный ответ могли дать только те, кто хорошо усвоил материал;
· задания сформулировать так чтобы ответы могли быть получены путем рассуждения, а число неверных ответов в первую очередь включать такие, которые являлись результатом типичных ошибок, допускаемых (учениками) студентами;
· правильные ответы должны распределяться в случайном порядке;
· ответы на один вопрос не должны зависеть от ответов на другие вопросы;
· ответы не должны содержать подсказки, быть нелепыми.
VII. Тест должен включать разнообразные тестовые задания по форме,
содержанию, степени сложности и количеству, и достаточно полно охватить материал проверяемой темы.
VIII. Тестовые задания должны быть равноуровневыми по степени сложности:
Уровень А - задания, расчитанные на усвоение основных понятий, на просто отображение материала, на уровне узнаваемости и воспроизведения.
Уровень Б - задания, требующие размышления, охватывают малый материал, выявляют умения применять знания в стандартных ситуациях.
Уровень В - задания, требующие творческого исполнения приобретенных знаний и позволяют выявить умения, применять знания в нестандартных ситуациях.
IX. Задание теста должно обеспечивать проверку знаний и умений на трех уровнях: узнавания и воспроизведения, применения в знакомой ситуации, применения в новой ситуации или творческого применения. Такая дифференциация требований к учащимся на основе достижения всеми обязательного уровня подготовки поможет создать основу для разгрузки слабых учащихся, обеспечивая их посильной работой и формируя положительное отношение к учебе. За нижнюю границу успешности выполнения задания за оценку «3» может быть принято 70% правильных ответов на обязательные вопросы. Этот критерий основан на том, что до уровня усвоения примерно 30% общего объема знаний и умений учебная деятельность учащегося находится в стадии формирования . Если учащиеся овладели более чем 70% объема знаний и умений, то в дальнейшем они могут успешно пополнять знания и развивать умения и со временем достигнут планируемого уровня обучения. Оценка «4» должна ставиться при успешном выполнении всей обязательной части задания. Оценка «5» ставиться при успешном выполнении всей обязательной части задания и правильных ответах хотя бы на часть вопросов, требующих проявления самостоятельности, способности применять знания в новой ситуации.
«5» - 100 - 90%
«4» - до 80%
«3» - до 70%
«2» - меньше 70%
Х. Время на выполнение каждого задания определяется в зависимости от сложности:
Уровень А - 2 - 3 минуты
Уровень Б - 4 - 5 минут
Уровень В - 9 - 10 минут
При составлении тестов желательно использовать вопросы и задачи, проверяющие все основные знания и умения в соответствии с программными требованиями. Основная часть задания должна быть ориентирована на проверку достижения учащимися планируемых результатов обучения. В конце задания должны быть вопросы и упражнения, позволяющие проверить способности учащихся применять полученные знания в новой или измененной ситуации [8].
Тесты обеспечивают возможность объективной оценки знаний и умений учащихся в баллах по единым для всех учащихся критериям. Это позволяет определить, кто из учащихся не овладел программным материалом, кто овладел им на минимальном уровне, кто из учащихся полностью и уверенно владеет знаниями и умениями в соответствии с требованиями программы, кто из учащихся не только полностью овладел необходимыми знаниями, но может применить их в новых ситуациях, владеет умениями на более высоком уровне, чем это предусмотрено программой.
1.5 Формирование оценочной шкалы тестового контроля

При создании тестов возникают определенные трудности в части формирования шкалы оценок правильности выполнения заданий учащимися.
Оценка знаний - один из существенных показателей, определяющих степень усвоения учащимися учебного материала, развития мышления, самостоятельности. Оценка должна побуждать учащихся к повышению качества учебной деятельности. В существующих системах тестирования предлагается, что учитель заранее выбирает определенную шкалу оценок, т.е. устанавливает, например, что испытуемый набирает то 31 до 50 баллов, то он получает оценку «отлично», от 25 до 30 баллов - «хорошо», от 20 до 24 - «удовлетворительно», менее 20 - «неудовлетворительно». Очевидно, что при формировании такой шкалы оценок велика доля субъективизма, поскольку здесь многое будет зависеть от опыта, интуиции, компетентности, профессионализма учителя. Кроме того, требования, предъявляемые разными учителями уровню знаний учащихся, колеблются в очень широких пределах.
На сегодня еще часто встречается метод «проб и ошибок» при формировании шкалы оценок. Поэтому реальные знания учащегося не получают объективного отражения [9].
1.6 Требования, предъявляемые к преподавателю при составлении тестовых заданий
При составлении заданий теста следует соблюдать ряд правил, необходимых для создания надежного, сбалансированного инструмента оценки успешности овладения определенными учебными дисциплинами или их разделами. Так, необходимо проанализировать содержание заданий с позиции равной представленности в тесте разных учебных тем, понятий, действий и т.д.
· Тест не должен быть нагружен второстепенными терминами, несущественными деталями с акцентом на механическую память, которая может быть задействована, если в тест включать точные формулировки из учебника или фрагменты из него.
· Задания теста должны быть сформулированы четко, кратко и недвусмысленно, чтобы все учащиеся понимали смысл того, что у них спрашивается.
· Важно проследить, чтобы ни одно задание теста не могло служить подсказкой для ответа на другое.
· Варианты ответов на каждое задание должны подбираться таким образом, чтобы исключались возможности простой догадки или отбрасывания заведомо неподходящего ответа.
· Важно выбирать наиболее приемлемую форму ответов на задания. Учитывая, что задаваемый вопрос должен быть сформулирован коротко, желательно также кратко и однозначно формулировать ответы. Например, удобна альтернативная форма ответов, когда учащийся должен подчеркнуть одно из перечисленных решений "да - нет", "верно - неверно".
· Задачи для тестов должны быть информативными, отрабатывать одно или несколько понятий формулы, определения и т.д. При этом тестовые задачи не могут быть слишком громоздкими или слишком простыми. Это не задачи для устного счета. Вариантов ответов на задачу должно быть, по возможности, не менее пяти. В качестве неверных ответов желательно использовать наиболее типичные ошибки.
1.7 Требования к тестам

Тесты должны удовлетворять определенным требованиям, так как случайно подобранный набор заданий нельзя назвать тестом:
1) Надежность контрольного задания - это его способность с достаточной для практики одинаковостью характеризовать, исследуемый в дидактических экспериментах, показатель, как заданий в целом, так и его частями, или по-другому, тот же показатель одним и тем же заданиям, но в разные моменты времени. Для пояснения понятия надежности контрольного задания обратимся к таблице умножения, убрав в ней правые части всех равенств и рассматривая оставшиеся выражения, как перечень контрольных заданий. Если группе испытуемых выдать некоторое число этих заданий и оценить их знания дважды: по ответам на задания из четных строк, то очевидно, у каждого из испытуемых получается приблизительно одни и те же оценки.
Также очевидно, что одинаковые оценки у каждого из испытуемых получатся и в том случае, если контроль знания таблицы умножения будет проведен по некоторой совокупности заданий дважды, но в разные моменты времени. Приблизительное совпадение рядов оценок в обоих случаях как раз и говорит о надежности комплекта рассматриваемых контрольных заданий, то есть таблицы умножения.
2) Валидность (или адекватность целям проверки):
а) содержательная валидность теста, т.е. задание теста построено на основе только технических учебных элементах, которые изучались учениками или студентами и на той степени абстракции, на которой они излагались. По содержанию тест соответствует образовательному стандарту.
б) функциональная валидность теста, т.е. задания теста соответствуют выявленному уровню усвоения - уровню заданному образовательным стандартом. При составлении задания выделяются существенные несущественные признаки элементов знаний. Существенные признаки закладываются в эталонный ответ. В другие ответы закладываются несущественные признаки с учетом характерных ошибок. Если учащиеся при работе с заданием знают и выделяют существенные признаки, а не формальные, то задание отвечает критерию валидности. Другими словами валидностью контрольного задания называется степенью соответствия своему назначению.
К критериям валидности относятся ответы на вопросы типа: «Соответствует ли задание программы курса или его раздела?» «Охватывает ли задание достаточно полно весь курс или его раздел?»; «Достаточна ли вероятность того, что если испытуемый успешно справился рассматриваемым контрольным заданием, то он наверняка знает соответствующий материал в целом?» Другими словами, показатель валидности отвечает на вопрос: «а то ли, что сформулировано в назначении контрольного задания, измеряется с его помощью?» Очевидно задание может быть надежным, но невалидным. Также очевидно, что имеется прямая связь между надежным и валидным: задание с низкой надежностью не может быть валидным. Например, если с целью проверки знания таблицы умножения, воспользоваться заданиями, составленными из произведений только одинаковых цифр (2*2, 3*3 ….) , то оно, конечно, будет достаточно надежным: при проведении с ним серии экспериментов, описанных выше, будут получаться одинаковые оценки у большинства испытуемых. Но, очевидно, зарегистрированные при этом успехи не говорят о знании всей таблицы умножения. Следовательно, если целью контроля является проверка знаний всей таблицы умножения, то валидность задания, составленного из произведений только одинаковых цифр, явно недостаточна.
С использованием понятий надежности и валидности контрольных задания можно дать следующие определение:
Дидактическим тестом называется совокупность задания, которые составлено в собирательной форме, предназначены для сравнительной оценки знаний, умений, навыков, способностей, умственного развития и удовлетворяют заданным требованиям надежности и валидности.
3) Определенность.
После прочтения заданий каждый учащийся понимает, какие действия он должен выполнить, какие знания продемонстрировать. Если учащийся после прочтения задания правильно действует и отвечает менее 70% учащихся, то его необходимо проверить на определенность.
4) Простота.
Формулировка заданий и ответы должны быть четкими и краткими.
Показателем простоты является скорость выполнения задания.
5) Однозначность.
Задание должно иметь единственный правильный ответ - эталон.
6) Равнотрудность.
При составлении тестов в нескольких вариантах равнотрудность определяется стабильностью результатов по вопросам во всех вариантах одного и того же задания.
Общедидактические требования к контролю знаний включают:
· систематичность;
· углубленность;
· всесторонность;
· объективность;
· индивидуализацию;
· гласность;
· дифференцируемость оценок.
С этой точки зрения традиционные средства контроля знаний имеют достаточно много недостатков. К ним относятся, например, следующие:
1) Использование грубой четырех бальной школы оценок;
2) Большие затраты труда и времени на успешные опросы (на коллоквиумах, экзаменах), проверку письменных контрольных и расчетно-графических работ;
3) Низкая оперативность в использовании результатов контроля для управления ходом учебного процесса;
4) Абсолютно неудовлетворительная объективность оценки знаний обучающихся, невозможность сопоставления оценок, полученных или разных обучающих или, тем более, в разных учебных заведениях [10].
1.8 Тестовый контроль знаний на уроках химии

В последние годы в связи с проведением в стране эксперимента по внедрению единого государственного экзамена (ЕГЭ) тестовые задания все чаще применяются учителями для контроля знаний, умений и навыков учеников. В химическом образовании могут быть использованы тестовые задания разного типа.
Тест выборки представляет собой задания, включающие готовый ответ, который учащиеся должны выбрать из нескольких (обычно четырех) предложенных вариантов. Задания этого типа являются содержанием первой части (часть А) ЕГЭ по химии.
Приведем примеры заданий такого теста.
1. Самый распространенный химический элемент в земной коре:
а) кремний; б) водород;
в) кислород; г) алюминий.
Тест дополнения представляет собой задание с пропуском знака, слова, цифры или формулы, отмеченным чертой или точками. Ответ на него должен быть однозначным и кратким. Рассмотрим примеры нескольких заданий теста дополнения.
1. Молекула озона состоит из ... атомов кислорода. (Ответ укажите цифрой.) (Ответ. 3.)
2. Предельный одноатомный спирт, образующий с метанолом простой эфир состава С3Н80, называется ..................................... (Запишите название спирта по систематической номенклатуре в соответствующем падеже.) (Ответ. Этанолом.)
Тест группирования включает в себя перечень химических терминов или формул, которые следует распределить по заданным признакам. Например, такие задания.
1. Из предложенного перечня выпишите формулы кислот:
СаО, Н2СО3, Cu(OH)2, H34, NaHSO3,
Н2О, HI, KNО3, C12О7, HNО3.
(Ответ. Н2СО3, H34, HI, HNO3)
2. Выпишите в две колонки названия чистых веществ и смесей: морская вода, крахмал, сахар, молоко, серебро, уксусная кислота, туман, кислород.
Ответ
Чистые
вещества
Смеси
Крахмал, сахар,
серебро,
Морская вода,
уксусная
молоко,
кислота,
туман
кислород
Тест ранжирования представляет собой перечень (не более десяти) однопорядковых химических формул, физических или химических величин, химических явлений, которые требуется расположить в заданном порядке. Приведем примеры заданий теста ранжирования.
1. Расположите следующие химические элементы в порядке убывания радиусов их атомов:
К, Fr, Cs, Li, Na, Rb.
(Ответ. Fr, Cs, Rb, K, Na, Li.)
2. Расположите перечисленные вещества в ряд по мере усиления их кислотных свойств: фенол, этанол, 2,4,6-тринитрофенол.
(Ответ. Этанол, фенол, 2,4,6-тринитрофенол.)
Тест сличения превалирует в части В ЕГЭ по химии. Суть выполнения заданий такого теста сводится к нахождению соответствия между представленными в разных столбцах данными (словами, предложениями, формулами). Столбцы необходимо расположить на одной странице. Для усложнения выбора правильного ответа в одном из них должно быть на 2--3 пункта больше. Приведем примеры различных задании теста сличения.
1. По названию вещества установите, к какому классу неорганических веществ оно принадлежит.
Название
вещества
Класс (группа)
неорганических веществ
А. Кислоты.
1. Веселящий газ.
Б. Соли.
2. Поташ.
В. Водородные соединения.
3. Кальцинированная сода.
Г. Основания.
4. Негашеная известь.
Д. Оксиды.
5. Едкое кали
Е. Простые вещества.
Ж. Нитриды
(Ответ. 1 - Д, 2 - Б, 3 - Б, 4 - Д, 5 - Г.)
Тест напоминания требует от выполняющего ответа на поставленный вопрос. В части В единого государственного экзамена по химии ответы на задания теста напоминания должны быть краткими в форме цифры, формулы или слова (словосочетания), а в части С -- развернутыми, т. е. содержать весь ход рассуждений, необходимых расчетов.
Рассмотрим несколько примеров тестовых заданий этого типа.
1. Укажите число неспаренных электронов в возбужденном атоме углерода. (Ответ. 4.)
2. Напишите уравнения реакций (с указанием условий их проведения), позволяющих осуществить следующие превращения:
(1) (2) (3) (4) (5)
СН4 А СН3-С(О)Н В С С4Н10 .
(Ответ. 1) 2СН4 С2Н2 + 3Н2;
Hg2+
2) С2Н2 + Н2О СН3-С(О)Н;
t, Ni
3) СН3-С(О)Н + Н2 С2Н5ОН;
4) С2Н5ОН + НС1 С2Н5С1 + Н2О;
5) 2С2Н5С1 + 2Na С4Н10 + 2NaCl.
3. Установите молекулярную формулу алкена и продукта его взаимодействия с 1 моль бромоводорода, если это монобромпроизводное имеет относительную плотность по воздуху 4,24. Укажите название одного изомера исходного алкена.
(Ответ.
Дано:
n(НВг) = 1 моль,
DвоздnН2n+1Вr) = 4,24.
Найти:
СnН2n,
СnН2n+1Вr

Решение

MrnН2n+1Вr) = Аr(С) * n Аr (N) * (2n + 1) + Аr(Вr);

MrnН2n+1Вr) =12n + 2n +1 +80 = 14n+81.

MrnН2n+1Вr) = DвоздnН2n+1Вr) *Mr(возд);

MrnН2n+1Вr) =4.24*29=123.

MrnН2n+1Вr) = 123; M(СnН2n+1Вr)= 123 г/моль.

14n + 81 = 123; n = 3.

Формула монобромалкана - С3Н7Вr. Формула исходного алкена -- С3Н6. Возможный изомер алкена состава С3Н6-- циклопропан.

Ответ. С3Н6, С3Н7Вr, циклопропан.)

Альтернативные тестовые задания еще не включались в тесты ЕГЭ по химии, но давно применяются учителями как в письменной, так и в устной формах контроля. Этот вид тестовых заданий состоит из утверждений, правильность или неправильность которых следует установить. Обычно содержание альтернативного тестового задания по химии касается характеристики одного вещества (класса веществ, элемента, реакции) или предполагает сравнение двух веществ (классов веществ и т.п.). Форма ответа на задания такого теста может быть словесной (с помощью слов «да» или «нет», «правильно» или «неправильно») или графическом (с помощью знаков «+», «^», если «да», и знака «--», если «нет»).

Альтернативные тестовые задания с формой ответа в виде символов могут использоваться на уроках в графических диктантах по вариантам.

Приведем примеры различных альтернативных тестовых заданий.

1. Определите с помощью слов «да» и «нет» истинность или ложность следующих утверждений об этилене:

а) предельный углеводород;

б) в молекуле 4 атома водорода;

в) бесцветный газ;

г) может вступать в реакции замещения;

д) тип гибридизации атомов углерода sp2;

е) не реагирует с водородом;

ж) может быть получен из этанола;

з) имеет один изомер;

и) применяется в металлургии.

(Ответ, а) Нет; б) да; в) да; г) нет; д) да; е) нет; ж) да; з) нет; и)нет.)

2. Графически подтвердите или опровергните с помощью знаков «+» -- «да» и «-» -- «нет» приведенные ниже высказывания о сере:

1) относится к неметаллам;

2) второй по распространенности химический элемент в земной коре;

3) в атоме содержится 32 протона;

4) 16 электронов располагаются в атоме на трех энергетических уровнях;

5) на третьем энергетическом уровне в атоме находится 6 электронов;

6) относится к s-элементам;

7) является биогенным элементом;

8) образует высший оксид состава SО3, кислотный по свойствам;

9) входит в состав пирита;

10) в сульфитах проявляет низшую степень окисления [11].

(Ответ).
+
-
-
+
+
-
+
+
+
-.)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

Глава 2 НЕКОТОРЫЕ КОНКРЕТНЫЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ НА УРОКАХ ХИМИИ И ПО ТЕМЕ «УГЛЕВОДОРОДЫ»

Углеводы, как известно, имеют огромное практическое значение, например, современный самолет расходует до 100 л горючего в минуту. Горючее - это в основном алканы. Благодаря тому что алканы горят с выделением большого количества теплоты, их используют в качестве топлива.

Смесь твердых алканов называемых парафинами, используют для изготовления свеч, водоотталкивающих покрытий, а также в медицине.

Особое внимание следует обратить на то, что один из алканов - метан входит в состав воздуха. Он занимает незначительную долю и играет второстепенную роль, однако вместе с углекислым газом метан оказывает большое влияние на изменение климата.

2.1 Глобальный климат и парниковый эффект: причинно - следственные связи и технические решения

Начиная со второй половины ХХ в. человечество стало проявлять повышенный интерес к проблеме изменения климата. В 1988 г. была учреждена Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), а также в 1992 г. в Нью-Йорке была принята Рамочная конвенция ООН об изменении климата (РКИК).

В декабре 1995 г. МГЭИК в своем втором оценочном докладе призвала все страны мира к действенным мерам по сохранению глобального климата, а в декабре 1997 г. на Третьей конференции сторон РКИК был принят Киотский протокол. В марте 1998 г. штаб - квартире ООН Протокол был открыт к подписанию. К маю 2003 г. 121 страна ратифицировала Киотский протокол, а в феврале 2005 г. к этим странам присоединилась и Россия.

Гипотеза изменения климата

Среди ученых мира много сомневающихся в только антропогенных причинах глобального потепления климата. Из всех существующих теорий и гипотез причин изменения климата следует отметить прежде всего следующие:

1. Теория превалирующей роли природной эмиссии СО2 . Согласно этой теории антропогенной доле выбросов СО2 принадлежит лишь около 1% содержания его в атмосфере Земли. В кругообороте СО2 колоссальную роль играют водная оболочка Земли, вулканы и поверхностная растительность.

2. Адиабатическая теория изменения температуры в атмосфере исходит не только из радиационного ее прогрева за счет поглощения ИК излучения, но и доминирующего влияния конвективного теплообмена.

3. Гипотеза периодических оледенений в Северном полушарии исходит из возможности изменения течений в Северном Ледовитом океане за счет эффекта распреснения стоками сибирских рек Оби, Енисея и Лены.

Этим авторы гипотезы объясняют периодичность катастрофических эпох обледенения и потепления в Северном полушарии в истории Земли. Одновременно они отмечают значимость локальных выбросов антропогенного СО2 в США и Канаде на температуру и плотность Лабродорского течения, а следовательно, и на сменяемость климата в Северном полушарии [12].

Метан как глобальный загрязнитель

На Земле существует два источника метана - высокотемпературный химический синтез в земной коре и деятельность метанобразующих бактерий. Издавна известен «болотный» газ, состоящий почти исключительноиз метана, который образуется из различных органических остатков, подвергающихся медленному разложению при недостатке кислорода. Из трещин земли во многих местах Земного шара люди наблюдают выделение горючего «рудничного» газа.

До последнего времени считалось, что содержание метана в атмосфере не меняется, и он не рассматривался как загрязнитель. Однако недавно было установлено, что содержание метана в атмосфере возрастает еще быстрее, чем СО2 - 1% в год. За последние 200 лет содержание СН4 в атмосфере увеличилось с 650 до 1700 частиц/млрд. А ведь метан, как и СО2 , создает парниковый эффект.

При анализе изотопного состава атмосферного метана выяснилось, что основными «поставщиками» его являются бактерии, т.е. атмосферный метан в основном имеет биогенное происхождение. С чем же связано это усиление выработки метана бактериями? Оказалось, что прежде всего это происходит вследствие хозяйственной деятельности человечества. Загрязнение водоемов органическими и минеральными веществами вызывает бурное развитие сине - зеленных водоросли, которые после гибели разлагаются, поглощая кислород, растворенный в воде, и превращая водоемы в зловонные болота. При этом усиливаются процессы анаэробного, т.е. бескислородного, разложения органических веществ и водоемы становятся природными биореакторами - метантенками. Особенно большой вклад в загрязнение атмосферы метаном вносит сельскохозяйственная деятельность людей. Так, рисовые поля, заливаемые водой, в которой содержатся органические соединения, и переувлажненные почвы являются источниками метанового загрязнения. Анаэробная ферментация клетчатки и других сложных органических соединений в пищеварительном тракте некоторых животных также сопровождается образованием метана, который далее попадает в атмосферу. Выделение метана имеет место также в процессе анаэробного разложения мусора на свалках.

Учитывая все опасности, связанные с парниковым эффектом и возможными изменениями климата, человечеству необходимо как можно скорее оценить свой «вклад» в метановое загрязнение атмосферы и разработать меры борьбы с ним [13].

Сокращение выбросов метана.

Парниковый эффект от выбросов метана в 21 раз больше, чем от выбросов углекислого газа, поэтому сокращение выбросов СН4 имеет существенное значение. Источником этих выбросов являются в основном угольная и газовая отрасли [14].

Большинство каменноугольных пластов являются газоносными, удельное содержание метана в угле достигает 40 - 50 м3/т. Главная задача угледобытчиков заключается во взрывобезопасной эксплуатации угольной шахты, поэтому утилизация шахтного метана для них имеет второстепенное значение.

Газовая отрасль является вторым после каменноугольной промышленности потребителем добываемого природного метана. При этом 10 млрд м3 СН4 выбрасывается в атмосферу в виде организованных (технологически необходимых) и неорганизованных (утечек) выбросов.

Попутные газы нефтедобывающей промышленности сжигаются, как правило, на факельных установках и выбрасываются в атмосферу в виде СО2.

Основное направление - сокращение выбросов и утилизация антропогенных газов - это повышение эффективности использования органического топлива. Учитывая многократное отставание Российской экономики в энергоемкости выпускаемой продукции от большинства развитых стран Запада, необходимо уже в ближайшие годы заметно снизить энергоемкость. Энергосбережение должно превратится в приоритетную национальную задачу.

Сокращение выбросов шахтного метана может быть достигнуто за счет комплексной дегазации угольных пластов, заключающейся в заблаговременной и предварительной их дегазации, а также использования оставшегося количества метана в винтиляционной струе.

2.2 Природный газ - топливо и сырье

Газообразные, жидкие и твердые углеводороды широко распространены в природе, но в большинстве случаев встречаются не в виде чистых соединений, а различных, иногда очень сложных смесей. Такими смесями являются природные газы, нефть, горные воски [15].

Утилизация попутного нефтяного газа - важное и экономически выгодное дело. Известно, что с каждой тонной добытой нефти выделяется около 50м 3 газа, который в недавние времена сжигали в факелах, причиняя двойной ущерб - теряли ценное сырье и загрязняли атмосферу. Первым предприятием, на котором стали использовать попутный нефтяной газ, стала Сургутская ГРЭС. Намечается довести использование попутного нефтяного газа до 90%. Это стало не только экономической, но и экологической необходимостью.

Метан издавна считается у шахтеров злейшим врагом. Ведь несмотря на все меры предосторожности, ежегодно от подземных взрывов в шахтах, виновником которых является метан.

Таблица 1.

Состав газообразного топлива

Компоненты
Содержание, %
Метан
75-99
Этан
0,2-6,0
Пропан
0,1-4,0
Бутан
0,1-2,0
Пентан
До 0,5
Этилен
-
Пропилен
Содержатся
Бутилен
в отдельных
Бензол
месторождениях
Сернистый газ
Компоненты
Содержание, %
Сероводород
Диоксид углерода
0,1-0,7
Оксид углерода
0,001
Водород
До 0,001

Из таблицы видно, что состав природного газа достаточно сложен, при этом содержание сероводорода или его органических производных может достигать 5 - 25%.Поэтому прежде чем транспортировать природный газ по трубопроводам или использовать в качестве топлива, его подвергают предварительной обработке - осушке от водяных паров и очистке от серосодержащих веществ, которые могут препятствовать транспортировке газа и последующим технологическим операциям, вызывая коррозию трубопроводов, образование ледяных и гидратных метановых пробок, отравление катализаторов и т.д.

В последнее время уделяется особое внимание рациональному использованию спутника газовых месторождений - газового конденсат, представляющего собой жидкость, в состав которой входят взаиморастворенные газообразные и легкокипящие жидкие углеводороды [16].

Основной компонент природного газа - метан - является промышленным сырьем для получения водорода и синтез - газа. Паровую конверсию метана проводят при высокой температуре(350-8000С) и в присутствии катализатора.

СН4 + Н2О -СО + 3Н2

Полученную смесь оксида углерода и водорода называют синтез - газом. Эта смесь используется в качестве сырья для получения многих органических продуктов, например, метанола, высших спиртов, альдегидов, углеводородов.

Паровой каталитической конверсией метана получают более 75% всего используемого в промышленности водорода. Этот процесс является составной частью синтеза аммиака, который в свою очередь служит сырьем для получения азотных удобрений, красителей, азотной кислоты и т.д.

Водород из метана и других алканов можно получить и другим путем - высокотемпературным пиролизом.

Например:

СН4 >С + 2Н2 ^

2СН4 2Н2 +3Н2

При окислительном пиролизе метана в присутствии ограниченного количества кислорода высокая температура поддерживается за счет сжигания части метана: 4СН4 +3О2>2С2Н2 +6Н2О

2.3 Метанол как источник энергии. Проблемы безопасности использования.

Последние события в мире показывают полную зависимость человечества от нефти и природного газа. Что будет, если нефть и газ закончатся? Ведь человек полностью зависит от их добычи. Но есть другой простой в обращении, удобный и безопасный в хранении носитель - метанол - жидкий кислородсодержащий углерод. Его получают из газа на основе ископаемых видов топлива.

В атмосферу метанол выбрасывается множеством источников природного происхождения. Его антропогенный выброс происходит главным образом во время испарения при использовании в качестве растворителя. В окружающей среде метанол быстро разлагается микроорганизмами с образованием СО2 и воды. Он обладает бесконечной растворимостью в воде [17].

Метанол - бесцветная жидкость со слабым запахом спирта, что в основном и вызывает негативное отношение к нему и сдерживает применение.

Метанол, как и другие моторные виды топлива, токсичен для человека. Он быстро попадает в организм при вдыхании и через пищеварительный тракт, медленнее при воздействии на кожу [18].

Случайный выброс метанола в окружающую среду в процессе его производства, транспортировки и хранения хотя и возможен, но не принесет большого вреда по сравнению с разливом нефти или бензина. Если большое количество метанола попадет на поверхность воды, то воздействие на экосистему будет отмечаться только в непосредственной близости от места утечки. Однако он быстро разбавится водой и рассеется в воздухе под действием ветра.

При разложении метанола не остается осадков, от которых необходимо очищать пляжи и прибрежные зоны, как после утечки сырой нефти. Утечки метанола не так опасны, как утечки бензина, потому что бензин содержит токсичные и канцерогенные компоненты (например, бензол), которые очень медленно разлагаются и длительное время остаются в окружающей среде.

2.4 Проблема загрязнения окружающей среды сернистыми соединениями, содержащимися в углеводородном сырье

Функционирование нефтедобывающей и нефтеперерабатывающей отраслей промышленности создает множество экологических проблем. Наиболее актуальной является проблема загрязнения окружающей среды сернистыми соединениями, содержащимися в нефтях и газах.

Сернистые соединения нефти представляют собой сложные смеси, состоящие из меркаптанов, сульфидов и дисульфидов с открытой цепью, элементной серы и сероводорода, циклических и гетероциклических соединений. Присутствие в нефти свободной серы объясняется разложением более сложных сернистых соединений, окислением сероводорода или меркаптана. Свободная сера - активный коррозирующий агент, и ее присутствие в нефти и дистиллятах нежелательно вследствие сложности очистки. Она вступает в реакции с высшими парафинами углеводородами с образованием в основном сероводорода и сероуглерода. С непредельными углеводородами сера реагирует, образуя соединения сложного строения.

Сероводород может присутствовать в попутном газе, в самой нефти, в продуктах перегонки нефти, а также в продуктах термического и каталитического крекинга, каталитического рифоринга, гидроочистки и др.

Нефть и нефтепродукты также могут содержать сернистые соединения, появляющиеся в результате очистки нефтяных дистеллятов. К ним относятся кислые и средние эфиры серной кислоты, а также сульфокислоты. Кислые эфиры представляют собой жидкости с сильными кислотными свойствами.

Наличие в углеводородном сырье меркаптанов, сероводорода и других агрессивных серосодержащих соединений, создающих специфические трудности при добыче, транспортировке, хранении и переработке, делает проблему обессеривания нефти и нефтепродуктов особо актуальной. В настоящей время в мировой нефтеперерабатывающей промышленности довольно четко обозначились два аспекта проблемы: первый связан с получением высококачественных нефтепродуктов из сернистых и высокосернистых нефтей, второй - с получением серосодержащих химикатов [19].

Глава 3 О МЕТОДИКЕ ИЗУЧЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ РАЗДЕЛОВ ТЕМЫ НА УРОКАХ ХИМИИ

Содержание экологизированного курса помимо теоретического материала и химического эксперимента включает расчетные и экспериментальные задачи, сюжетно- ролевые уроки, экологические игры, контролирующие задания с экологическим содержанием.

Преподавание курса может осуществляться в разных вариантах. Один предусматривает систематическое включение экологической информации в конкретные темы, другой - предполагает ознакомление учащихся с общими экологическими закономерностями и изучения хим и т.д.................


Перейти к полному тексту работы



Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.