Химический эксперимент как специфический метод обучения. Химический эксперимент в современной школе. Химический эксперимент – важнейший метод и средство обучения химии. Измерительные умения и навыки

II. МЕТОДИКА И ТЕХНИКА УЧЕБНОГО ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА В ШКОЛЕ

2.1. Определение понятия учебного эксперимента,

его классификация и место в обучении химии

Под понятием "натурный учебный химический эксперимент" мы подразумеваем средство обучения химии в виде специально организованных и проводимых опытов с веществами (реактивами), включаемых учителем в учебный процесс с целью познания, проверки или доказательства учащимися известного науке химического факта, явления или закона, а также для усвоения обучающимися определенных методов исследования химической науки.

Учебный химический эксперимент следует рассматривать, прежде всего, как дидактический инструмент для достижения главных целей обучения. С помощью химического эксперимента в школе можно учить детей наблюдать явления, формировать понятия, изучать новый учебный материал, закреплять и совершенствовать знания, формировать и совершенствовать практические умения и навыки, способствовать развитию интереса к предмету и т.д.

В отличие от других средств наглядности учебный химический эксперимент обладает определенной динамикой во времени, то есть внешнее проявление процесса постоянно меняется, в результате опыта получаются новые вещества, которые обладают отличающимися от исходных веществ свойствами, и с которыми можно проводить новые эксперименты.

Особенности и многообразие химических явлений, а, следовательно, и учебного химического эксперимента позволяют использовать его буквально во всех формах и на всех этапах учебно-воспитательного процесса.

Обычно учебные опыты, выполняемые на уроках химии, подразделяют в зависимости от субъекта их проведения на демонстрационные, лабораторные опыты и практические работы. Демонстрационный эксперимент выполняется учителем или учеником для всеобщего обозрения всех учащихся в классе; один проводит опыт, остальные наблюдают за ходом процесса. Лабораторные опыты выполняются, как правило, всеми учениками в классе во время объяснения учителя. Эти опыты должны быть простыми, непродолжительными по времени (2-3 мин) и безопасными в проведении. Все необходимое для лабораторных опытов должно быть заранее подготовлено на столах учащихся. Практические работы – это эксперимент по изучению определенной темы, выполняемый учениками под руководством учителя в течение всего урока.

В принципе данная классификация учебного эксперимента приемлема не только в отношении к урокам, но и для других форм учебно-воспитательного процесса, как: факультативы, практикумы, элективные курсы, химические кружки и другие формы внеклассной работы и т.д.

В зависимости от количества взятых для опыта реактивов и размеров химической посуды учебный химический эксперимент подразделяют на макроэксперимент и микроэксперимент, эксперимент с малым количеством реактивов.

Микроэксперимент (микрометод) в виде капельных реакций и микроскопического исследования осадков широко применяется в аналитической химии. Он обладает рядом очевидных достоинств: упрощается ход анализа; быстрее получается искомый результат, что имеет особенно большое значение в работе клинических, санитарно-гигиенических химико-технологических лабораторий; меньше расходуются реактивы; достигается бóльшая чувствительность и т. д.

Однако в школьных условиях применение микроэксперимента в большинстве случаев нецелесообразно. В первую очередь это относится к демонстрационным опытам, проведение которых в виде капельных реакциях не имеет смысла, так как учащиеся не смогут наблюдать ни ход реакции, ни ее результаты. Кроме того, использование микроэксперимента предполагает наличие в достаточном количестве (для всех учеников) специального оборудования: микропипеток, планшеток для проведения реакций и т.д.

На наш взгляд, на практических занятиях и при проведении лабораторных опытов следует использовать методики с использованием малых количеств реактивов, а демонстрационные опыты нужно осуществлять в виде макроэксперимента, чтобы обеспечить хорошую видимость его всеми учащимися.

В связи с тем, что показать в школе некоторые реакции невозможно, учителя при изучении химии прибегают к так называемому "мысленному эксперименту" – учащиеся представляют в уме, без наблюдения на опыте, те или иные процессы, характеризующие свойства веществ, их получение и т. д., и в уме прогнозируют те результаты, к которым тот или иной опыт может привести. Мы предлагаем называть этот вид эксперимента не "мысленным" а "виртуальным экспериментом". Поскольку считаем, что слово "виртуальный" более созвучно эпохе компьютеризации, то есть нашему времени, это современно. В толковых словарях русского языка и словарях иностранных слов слово "виртуальный" значит "несуществующий, но возможный", "возможный, который может проявиться при определенных условиях".

По месту проведения можно выделить школьный, домашний и полевой учебный химический эксперимент. Кроме того, особую роль в школе должны играть занимательные опыты. В общем виде классификацию учебного химического эксперимента можно представить в виде таблицы.

Само собой разумеется, что каждый вид учебного химического эксперимента имеет свои определенные цели и особенности исполнения. Демонстрационные опыты по химии могут проводиться в виде натуральных процессов или реакций; в виде имитационных опытов, когда одни вещества с целью большей безопасности, наглядности и экономичности заменяются другими; в виде мультимедиа-эксперимента, те есть показа опытов по телевизору, с помощью кинопроектора или компьютера.

Классификация учебного химического эксперимента

ЛАБОРАТОРНЫЕ ОПЫТЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РАБОТЫ УЧАЩИХСЯ

ДЕМОНСТРАЦИОН-
НЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

Цель: изучение нового материала.

Цель: закрепление и совершенствование знаний, формирование и совер-шенствование практических умений и навыков.

Цель: формировать понятия химии; научить наблюдать явления.

Действие индика-торов на кислоты и основания.

Цветные реакции на

Имитационные опыты

Эксперимент, проводимый по инструкции

Экспериментальная задача

Мультимедиа эксперимент

Получение алмазов из графита.

Получение и свойства фенола.

Замена бром-ной воды на иодную.

Замена формальдегида глюкозой в реакции сереб- ряного зеркала.

Получите оксид меди тремя способами и докажите, что это вещество – оснóвный оксид.

Докажите на опыте, что в состав полиэтилена входят углерод и водород.

Получение оксида углеро-да (IV) и опыты с ним.

Получение этилового эфира уксусной кислоты.

УЧЕБНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

ПОЛЕВОЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

ВИРТУАЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

ДОМАШНИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ОПЫТЫ

Цель: сделать химические опыты безопаснее, дешевле и нагляднее; развить мышление учащихся.

Цель: способствовать развитию интереса к предмету и более осознанному усвоению научных знаний.

Цель: формирование и развитие интереса учащихся к химии.

Разложение оксида ртути или бертолетовой соли.

Синтез органических
соединений.

Получение бездымного пороха.

Извержение вулкана.

Самовозгорание
спиртовки.

Экспресс-анализ почвы и воды в полевых условиях.

Химия в
быту

Получение веществ

Изучение свойств веществ

Опыты с крахмалом.

Опыты с сахаром.

Получение индикаторов.

Получение крахмала.

Свойства поваренной соли, уксуса, соды и т.д.

Основная цель демонстрационных опытов – это развитие наблюдательности, формирование новых знаний и понятий химии. Ключевые достоинства демонстрационных опытов – их наглядность, возможность своевременно направлять внимание учащихся на главное звено процесса, экономия времени и реактивов. Однако этот вид эксперимента не дает возможность формирования у учащихся специальных навыков.

Лабораторные опыты замечательны тем, что при включении их в объяснение нового материала, ученики воочию убеждаются в верности тех или иных высказываний учителя и одновременно приобретают некоторые навыки химического эксперимента, развивают наблюдательность. В то же время подготовка к проведению этих опытов требует бóльшего времени, расходуются реактивы, учителю приходится уделять больше внимания на обеспечение безопасности на уроке. Основная цель лабораторных опытов – это обеспечение наглядности при изучении нового материала.

Практические работы, являясь важным источником познания нового материала, способствуют, кроме того, формированию и совершенствованию практических умений и навыков учащихся. Основными проблемами при их проведении являются обеспечение всех учащихся реактивами, посудой и оборудованием, а также выполнение всеми учащимися правил техники безопасности.

Выполняя лабораторные опыты и практические работы, учащиеся самостоятельно исследуют химические явления и закономерности, на практике убеждаясь в их достоверности. Естественно, что эта практическая деятельность учеников не может осуществляться без руководящего слова учителя. Необходимо добиваться, чтобы при проведении экспериментов ученики проявляли творческий подход, то есть применяли бы свои знания в новых условиях. Важным достоинством этих видов учебного эксперимента является то, что учащиеся, в отличие от демонстрационных опытов, включают в процесс познания практически все органы чувств, что способствует более прочному и глубокому усвоению материала.

Практические занятия проводятся обычно в конце изучения одной или нескольких тем курса и преследуют определенные цели.

Во-первых – это закрепление знаний по химии, в том числе основного экспериментального материала, путём самостоятельного выполнения определенных опытов учащимися. При этом практические занятия, проводимые в заключение ряда тем, дают возможность удачно обобщить экспериментальный и теоретический материал, что не всегда возможно на обычном уроке.

Во-вторых, происходит дальнейшее развитие практических навыков и овладение техникой химического эксперимента.

В-третьих, реализуется творческое применение знаний в процессе экспериментального решения задач и практических вопросов, что имеет большое значение для формирования умений пользоваться знаниями в активной форме, для расширения кругозора учащихся о применении химии в жизни.

Умелая организация домашнего химического эксперимента способствует развитию интереса учащихся к химии, расширению их кругозора, более осознанному усвоению химических знаний. Оказывая помощь ученикам в организации домашних лабораторий, учителю необходимо поставить в известность родителей, чтобы избежать нежелательных последствий при проведении опытов в домашних условиях.

Занимательные опыты можно изредка проводить на уроках, но чаще использовать на внеклассных занятиях с целью формирования и развития интереса учащихся к химии. Однако нельзя ни в коем случае превращать химические опыты в фокусы, даже при демонстрации их в младших классах. Поэтому, применяя учебный химический эксперимент во внеклассной работе, необходимо широко использовать все виды эксперимента, включая и полевые опыты.

В качестве полевых опытов можно рекомендовать качественные реакции на содержание отдельных элементов в объектах внешней среды. Необходимые для этого химические реактивы и посуду укладывают в специальные пеналы или коробочки, позволяющие переносить или транспортировать их без всякого риска и ущерба. В каждую укладку помещают инструкцию по технике анализа, карандаш и чистый лист бумаги для оформления работы.

Виртуальный эксперимент рекомендуется проводить в тех случаях, когда исходные вещества недоступны, реакции протекают длительно во времени, сопровождаются выделением опасных веществ, требуют сложного оборудования и т.д. Кроме того, виртуальные опыты полезны перед проведением реальных процессов, чтобы убедиться в том, что ученики полностью осознают ход предстоящего опыта. В любом случае, виртуальные опыты основаны на представлениях воображения, и, чтобы они были ближе к фактическим явлениям, необходимо предварительно формировать у учащихся соответствующие представления памяти. Особой формой виртуального химического эксперимента являются опыты, которые можно конструировать и "проводить" с помощью компьютерных программ (Chem. Lab., Виртуальная химическая лаборатория и др.).

Как и в других естественнонаучных дисциплинах, учебный эксперимент в преподавании химии имеет целью способствовать решению основных учебно-воспитательных задач, как: усвоение основ химической науки, знакомство с ее методами исследования и овладение специальными умениями и навыками; формирование и развитие способностей учащихся, их познавательной и мыслительной деятельности; политехническая подготовка и ориентация учащихся на химические профессии; формирование мировоззрения учащихся и естественнонаучной картины мира в их сознании; осуществление трудового, нравственного, экологического воспитания; всестороннее развитие личности и т.д.

По мнению многих методистов, химический эксперимент играет ведущую роль в успешном решении учебно-воспитательных задач при обучении химии во многих направлениях в качестве исходного источника познания явлений, как необходимое, и часто единственное, средство доказательства правильности или ошибочности сделанного предположения, а также подтверждения (иллюстрации) бесспорных положений, сообщаемых учителем или почерпнутых учащимися из учебника; как единственное средство для формирования и совершенствования практических навыков в обращении с оборудованием, веществами, в получении и распознавании веществ; как важное средство для развития, совершенствования и закрепления теоретических знаний; как способ проверки знаний и умений учащихся; как средство формирования интереса учащихся к изучению химии, развития у них наблюдательности, любознательности, инициативы, стремления к самостоятельному поиску и совершенствованию знаний и применению их в практике.

Учебный химический эксперимент может с успехом применятся на всех ступенях учебного процесса. Прежде всего, эксперимент обеспечивает наглядное ознакомление учащихся с изучаемыми веществами. С этой целью демонстрируются образцы веществ, коллекции в виде раздаточного материала, ставятся опыты, характеризующие физические свойства веществ. После этого учащихся начинают знакомиться с его химическими свойствами.

При объяснении нового материала эксперимент помогает иллюстрировать изучаемую тему не только соответствующими химическими явлениями, но и конкретным практическим применением, в результате учащиеся более осознанно воспринимают теоретические основы химии.

Использование эксперимента при закреплении новой темы позволяет учителю выявить, как усвоен новый материал, и наметить методику и план дальнейшего изучения данного вопроса.

Применение домашнего эксперимента способствует привлечению учащихся к самостоятельной работе с использованием не только учебников, но и дополнительной, справочной литературы.

С целью текущего, а также итогового контроля и учета практических знаний одним из средств также является химический эксперимент в виде практических занятий учащихся и решения экспериментальных задач. С помощью эксперимента можно оценить многие качества учащихся, начиная от уровня знания теории до практических умений учеников.

Большие возможности в обучении и воспитании школьников заложены в применении учебного эксперимента на факультативах, в рамках профильного обучения и во внеклассных занятиях. Здесь ученикам предлагаются более усложненные эксперименты, в том числе с более выраженной политехнической направленностью.

Особо следует подчеркнуть роль учебного химического эксперимента в формировании познавательного интереса у учеников как мотива познавательной деятельности, поскольку им определяются и направляются все психические процессы учения: восприятие, память, мышление, внимание и др.

Велика значимость применения химического эксперимента при использовании учителем метода проблемного изложения материала. Деятельность педагога здесь заключается в постановке проблемы и раскрытии доказательного пути её решения через постановку эксперимента. При этом важно, чтобы ученики сами пришли к выводу о необходимости постановки соответствующих опытов, приняли бы участие в их разработке и проведении. И эксперимент здесь может выступать как важнейший метод доказательства истинности или ложности выдвинутых гипотез.

Использование химического эксперимента позволяет учащимся овладевать практическими умениями и навыками, установленными образовательными стандартами как обязательные, в том числе: технические (обращение с реактивами, работа с оборудованием, сборка приборов и установок из готовых деталей и узлов, выполнение химических операций, соблюдение правил техники безопасности); измерительные (измерение температуры, плотности и объёма жидкостей и газов, взвешивание, обработка результатов измерений); конструкторские (изготовление приборов и установок, их ремонт, усовершенствование и графическое оформление).

С помощью эксперимента можно оценить многие качества учащихся, начиная от уровня знания теории до практических умений и навыков учеников.

При всем этом нельзя забывать, что химический эксперимент, выполняя различные дидактические функции, может использоваться в различных формах и должен сочетаться с другими методами и средствами обучения. Он представляет собой систему, в которой используется принцип постепенного повышения самостоятельности учащихся: от демонстрации явлений через проведение лабораторных опытов под руководством преподавателя к самостоятельной работе при выполнении практических занятий и решении экспериментальных задач.

Химический эксперимент развивает мышление, умственную активность учащихся. Часто эксперимент становится источником формируемых представлений, без которых не может протекать продуктивная мыслительная деятельность. В умственном развитии ведущую роль играет теория, но в единстве с экспериментом, с практикой.

2.2. Методика и техника учебного натурного эксперимента

К проведению школьного эксперимента предъявляются определенные методические и технические требования.

Демонстрационные опыты проводятся с целью создания у учащихся определенных представлений о веществах, химических явлениях и процессах с последующим формированием химических понятий. Однако демонстрации опытов не вырабатывают у учащихся требуемых экспериментальных умений и навыков, поэтому должны дополняться лабораторными опытами и практическими занятиями.

Демонстрационный эксперимент проводится, когда опыт сложный и не может быть осуществлен самими учащимися; учащиеся не владеют нужной техникой для проведения данного опыта; лабораторные опыты не дают должного результата; в распоряжение учащихся невозможно предоставить необходимое количество оборудования; опыты представляют некоторую опасность для учащихся.

Демонстрационный эксперимент, независимо кто его проводит, учитель или ученик, должен, прежде всего, быть безопасным, как для экспериментатора, так и для наблюдателей. К другим требованиям, которым должен соответствовать эксперимент относятся: наглядность, возможность увидеть все детали и моменты опыта всеми учениками, надежность, выразительность, эмоциональность, убедительность, быстрое и простое исполнение. Демонстрационный эксперимент должен сочетаться со словом учителя. В связи с этими требованиями можно выделить ряд методических рекомендаций.

Учитель несет ответственность за безопасность учащихся, поэтому в кабинете должны находиться средства пожарной безопасности, вытяжной шкаф для проведения работ с вредными и пахучими веществами, средства для оказания первой помощи. Реактивы для проведения опытов должны быть проверены заранее, посуда для эксперимента должна быть чистой. При проведении опасных опытов следует использовать защитный экран.

Демонстрационный эксперимент следует проводить в колбах, стаканах или больших пробирках, чтобы химическое явление можно было наблюдать с любой точки класса. На демонстрационном столе не должно быть ничего лишнего. Учитель не должен заслонять какими-либо предметами оборудование и посуду, которыми он оперирует, от взглядов учеников. Можно использовать подъемный столик или кодоскоп.

Оборудование для демонстрации эксперимента не должно содержать лишних деталей, чтобы внимание обучаемых не отвлекалось от химического процесса. Не следует слишком увлекаться эффектными опытами, так как менее эффектные опыты перестанут вызывать интерес.

Опыт всегда должен удаваться, и с этой целью техника эксперимента перед его проведением должна быть тщательно отработана; все этапы проведения эксперимента должны быть продуманы; недопустима небрежность в оформлении опыта, необходимо заранее предусмотреть возможные неудачи при проведении опыта и подготовить для таких случаев запасные детали оборудования и реактивы. Все что необходимо для опыта должно быть у учителя под рукой. В случае неудачи, необходимо выяснить ее причину, и повторить опыт на этом или следующем уроке. По возможности опыты нужно повторять неоднократно, чтобы учащиеся их лучше запомнили, иначе через некоторое время однократно полученные представления сотрутся из памяти школьников.

Любой опыт должен сочетаться словом учителя, так как только чувственные восприятия сами по себе не могут гарантировать выработку правильных представлений у учащихся. В процессе наблюдений они могут обратить свое внимание не на главные признаки предмета или явления, а на второстепенные или случайно сопутствующие и получить в результате неполное, нечеткое и даже искаженное представление об изучаемом объекте. Более правильным отображением реального мира, более адекватным ему восприятие становится тогда, когда к ощущениям прибавляется деятельность мышления, в данном случае направляемая словом учителя.

Учитель обязан указывать ученикам, что и как они должны наблюдать в процессе эксперимента. Если преподавателю важно, чтобы учащиеся правильно воспринимали то, что он им показывает, он должен заранее организовать процесс наблюдения, предварительно подготовить к нему учащихся и затем помогать правильному восприятию в процессе эксперимента.

Сочетание эксперимента со словом учителя или ученика осуществляется различными способами, которые определяются различными причинами, что можно проиллюстрировать в виде алгоритмов.

При изучении физических свойств веществ применяется алгоритм: "Посмотрите и назовите (перечислите)", то есть учитель демонстрирует образец изучаемого вещества или выдает ученикам раздаточный материал, например, образцы алюминия, и просит перечислить физические свойства металла, определяемые непосредственно органами чувств (агрегатное состояние, цвет, запах и др.). Этот же прием можно использовать также при повторной демонстрации однотипных свойств веществ одного класса, например, при показе действия фенолфталеина на раствор KOH, если до этого демонстрировался опыт с раствором NaOH.

При изучении более сложных вопросов, которые, однако, могут быть относительно легко поняты учениками, может использоваться алгоритм: "Посмотрите; расскажите, что видели; объясните данное явление". Например, при изучении понятий гидролиза солей учитель демонстрирует действие индикатора на различные соли. Ученики видят, что индикатор окрашивает растворы солей различным образом, и отмечают, что среда растворов различна. Учитель просит объяснить внешние признаки опыта, то есть раскрыть суть явления, создав тем самым проблемную ситуацию Естественно, учащиеся не всегда могут ответить на поставленный учителем вопрос. Сущность гидролиза разъясняется учителем далее в ходе беседы.

В рассмотренных вариантах эксперимент (демонстрация опыта) предшествовал словесному обсуждению увиденного. Эти варианты сочетания слова и наглядности получили название исследовательских.

Рассмотрим обратные варианты. При изучении свойств серной кислоты, например, учитель может сказать: "Серная кислота в водном растворе обладает свойствами типичными для неорганических кислот и реагирует с металлами, оснóвными оксидами, кислотами, солями". Затем проводится соответствующий демонстрационный или лабораторный эксперимент. Алгоритм такого варианта сочетания слова и наглядности можно выразить так: "Факты таковы …, а теперь посмотрите, как это выглядит". Этот вариант сочетания слова и наглядности носит название иллюстративного. При его применении создание проблемной ситуации на уроке становится более затруднительной.

Иллюстративный метод целесообразен при объяснении сложных вопросов, требующих полного предварительного осмысления и понимания со стороны учащихся. Например, для экспериментального обоснования истинной графической формулы этанола, учитель предварительно обсуждает возможные варианты формул. Затем учитель ставит проблему: как доказать, какая формула соответствует этанолу; проводит тщательное обсуждение вопроса теоретически; и только после этого приступает к эксперименту. После эксперимента делается вывод по существу вопроса. Данный вариант также является иллюстративным, однако при его реализации имеет место большая мыслительно-познавательная деятельность учащихся, что в определенной мере компенсирует главный недостаток этого подхода – длительность во времени. Алгоритм можно выразить следующим образом: "Имеется необъяснимый, непонятный факт или учебная проблема; высказываются гипотезы по разрешению проблемы; мысленно разрабатывается вариант опыта для подтверждения (или опровержения) гипотезы; устанавливается оборудование и проводится эксперимент; проводятся наблюдения, необходимые измерения, вычисления; делаются выводы по разрешению исходной проблемы; при необходимости проводятся дополнительные опыты".

Деление методов сочетания слова и опыта на иллюстративные и исследовательские не означает, что во время опыта учитель не говорит ни слова. В любом случае учитель должен разъяснять ход эксперимента и направлять внимание учащихся на самое существенное в данный момент процесса.

Как правило, демонстрационные эксперименты не должны быть длительными. Если не удается подобрать опыт непродолжительный по времени, то лучше всего продемонстрировать учащимся на уроке несколько промежуточных стадий эксперимента и его конечный результат.

Возникающие при ожидании результата эксперимента паузы нужно использовать для организации диалога со школьниками, выяснения условий проведения эксперимента и признаков химических реакций.

Большое образовательное и воспитательное значение имеет эксперимент, проводимый самими учащимися (лабораторные опыты, практические занятия и т.д.), который также имеет ряд особенностей. По сравнению с демонстрационным экспериментом учителя он должен быть, безусловно, безопасным и посильным для выполнения каждым учащимся; способствовать развитию умений и навыков техники лабораторных работ, аккуратности, осмотрительности и бережного отношения к материалам и предметам оборудования; приучать учащихся творчески подходить к разрешению возникающих вопросов.

Лабораторные опыты проводятся во время объяснения учителя по его устным указаниям. При этом чаще всего используется алгоритм: "Добавьте А к веществу (раствору) Б; наблюдайте внимательно за …; запишите ваши наблюдения и уравнения реакции". Объемы используемых реактивов должны быть минимальными для осуществления только запланированных реакций и ясного проявления соответствующих признаков в течение достаточного времени, чтобы ученики их заметили и зафиксировали в памяти.

Практические работы (занятия) бывают двух видов: проводимые по инструкции и экспериментальные задачи.

Инструкция является ориентировочной основой деятельности учащихся. В ней подробно в письменном виде должен быть изложен каждый этап выполнения опытов, даны указания как избежать возможных ошибочных действий, указания по технике безопасности к данной работе.

Перед тем как ученики будут выполнять практическую работу по инструкции учителю необходимо ясно и кратко показать им необходимые лабораторные приемы и манипуляции. Это можно проделать в процессе предварительной подготовки к практической работе.

Экспериментальные задачи не содержат инструкции, а только условие. Учащиеся должны самостоятельно разработать план решения и осуществить его на практике, получив тем самым определенный материальный результат.

До проведения практического занятия необходимо обязательно ознакомить учащихся с конструкциями приборов, приемами лабораторной техники, проанализировать цели и содержание работы и увязать это с домашним заданием по анализу инструкции.

На практическом занятии в начале урока должна быть проведена краткая беседа о правилах техники безопасности и об узловых моментах работы. На демонстрационном столе нужно разместить в собранном виде все используемые в работе приборы. Учащиеся тут же на уроке должны оформить соответствующим образом свою работу.

Требования к проведению занимательных опытов и полевого эксперимента и методика их исполнения вытекают из описанных выше рекомендаций.

Существенными проблемами организации учебного химического эксперимента является соблюдение правил техники безопасности при выполнении опытов, уборка рабочего места, мытьё посуды и утилизация использованных реактивов.

2.3. Унификация учебного эксперимента

Под унификацией химического эксперимента в обучении мы подразумеваем рациональное сокращение видов приборов и установок, с помощью которых осуществляется проведение опытов. В предлагаемом приборе (иногда с дополнениями или изменениями) можно с успехом проводить различные химические реакции, как во время демонстрационных опытов, так и в ходе ученического эксперимента.

Основу прибора составляют колба или склянка вместимостью 50-200 мл, пробка с делительной воронкой (соответственно колбе) на 25-100 мл, у прибора должна быть газоотводная трубка. Возможны самые разные модификации унифицированного прибора (с использованием колб Вюрца, Бунзена и т.д.) (рис. 2).

Рис. 2. Некоторые модификации унифицированного прибора.

Применение данной установки обеспечивает безопасность проведения химических опытов, так как выделение газообразных и летучих ядовитых веществ можно количественно регулировать и направлять их либо непосредственно для проведения реакций с участием этих газов, либо для улавливания поглотительными приборами.

Другое преимущество данного прибора - возможность быстрой и точной дозировки исходных веществ, используемых для эксперимента. Вещества и растворы помещают в колбы и делительные воронки заранее, до начала занятий, в необходимом количестве, а не на глазок, как это обычно бывает при демонстрации опытов в пробирках или стаканах, когда вещества и растворы набирают непосредственно на уроке во время показа опытов.

При использовании прибора достигается восприятие опыта всеми учащимися, а не только теми, кто сидит на первых партах, как это бывает при проведении опытов в пробирках. Рекомендуемый прибор позволяет осуществлять качественные и количественные эксперименты по химии в школе, а также в средних специальных и высших учебных заведениях. Проиллюстрируем принципиальное применение прибора на примере некоторых опытов, сгруппировав их по сходным признакам.

Получение газов . В основе получения большинства газов, изучаемых в школе, лежат гетерогенные реакции между твердыми и жидкими фазами. Твердую фазу помещают в колбу, которую закрывают пробкой с воронкой и газоотводной трубкой. В воронку наливают соответствующий раствор или жидкий реагент реакции, прибавление которого в колбу дозируется с помощью крана делительной воронки. При необходимости колбу с реакционной смесью нагревают, регулируя объем выделяющегося газа и скорость реакции.

Используя прибор и соответствующие реактивы, можно получать кислород, озон, хлор, водород, углекислый, угарный и сернистый газы, галогеноводороды, азот и его оксиды, азотную кислоту из нитратов, этилен, ацетилен, бромэтан, уксусную кислоту из ацетатов, уксусный ангидрид, сложные эфиры и многие другие газообразные и летучие вещества.

Естественно, что одновременно при получении газов с помощью прибора можно демонстрировать их физические и химические свойства.

Реакции между растворами. В данном приборе удобно проводить эксперименты, в которых добавление жидкого реактива необходимо осуществлять небольшими порциями или по каплям, когда на ход реакции влияет избыток или недостаток одного из исходных веществ и т.д., например:

Растворение серной кислоты в воде и соблюдение правил безопасности при этой операции;

Опыты, иллюстрирующие диффузию веществ в жидкостях или газах;

Определение относительной плотности взаимно нерастворимых жидкостей и образование эмульсий;

Растворение твердых веществ, явление флотации и образование суспензий;

Реакции гидролиза солей, если важно показать изменение степени гидролиза в зависимости от объема воды, прибавляемой к раствору соли;

Опыты, иллюстрирующие окраску индикаторов в различных средах и реакции нейтрализации;

Реакции между растворами электролитов;

Реакции, продолжительные по времени;

Реакции органических веществ (бромирование и нитрование бензола, окисление толуола, получение мыла и анилина, гидролиз углеводов).

Демонстрация характерных свойств изучаемого вещества. С помощью прибора можно последовательно и наглядно, с минимальной затратой времени демонстрировать характерные физические и химические свойства изучаемого вещества. При этом экономятся реактивы, достигается необходимая безопасность эксперимента (выделяющиеся вредные газы и летучие вещества улавливаются соответствующими поглотительными растворами), обеспечивается лучшее восприятие эксперимента всеми учащимися класса.

Рассмотрим подготовку и проведение эксперимента при демонстрации свойств соляной кислоты. Учитель до урока готовит необходимое число колб (по числу изучаемых реакций) и одну пробку с делительной воронкой и газоотводной трубкой в ней. В колбы заранее помещают вещества или растворы (цинк, медь, оксид меди (II), гидроксид меди (II), раствор гидроксида натрия с фенолфталеином, карбонат натрия, раствор нитрата серебра и т.д.). В делительную воронку наливают около 30 мл раствора (10-20%) соляной кислоты. Во время урока учителю надо лишь переставлять пробку с делительной воронкой, наполненной кислотой, из одной колбы в другую, расходуя на каждую реакцию 3-5 мл раствора.

Если в ходе реакций образуются ядовитые летучие соединения, то газоотводную трубку прибора опускают в соответствующие растворы для поглощения этих веществ, а реакционную смесь в колбе после окончания опыта обезвреживают.

Растворимость газов в воде. Демонстрационный опыт растворимости газов в воде рассмотрим на примере оксида серы (IV). Для опыта потребуются два прибора. В первом приборе (в колбе - сульфит натрия, в делительной воронке - концентрированный раствор серной кислоты) получают оксид серы (IV), который способом вытеснения воздуха собирают в колбу второго прибора. После заполнения этой колбы газом в воронку наливают воду, газоотводную трубку опускают в стакан с водой, подкрашенной фиолетовым лакмусом или другим индикатором (рис. 3).

Рис. 3. Демонстрирование растворимости газов.

Если теперь открыть зажим или кран газоотводной трубки, то вследствие небольшой поверхности контакта (через внутреннее отверстие трубки) оксида серы (IV) и воды, заметное растворение газа с последующим фонтанированием жидкости в колбу происходит не сразу, а через довольно долгий промежуток времени, пока в колбе не создастся достаточное разрежение.

Чтобы ускорить этот процесс, из воронки в колбу наливают (при закрытом зажиме на газоотводной трубке) 1-2 мл воды и слегка встряхивают.

Этого объема воды вполне достаточно, чтобы давление в колбе понизилось, а подкрашенная индикатором вода при снятии зажима с газоотводной трубки фонтаном устремилась в колбу, меняя при этом цвет индикатора. Для усиления эффекта колбу можно перевернуть вверх дном, закрыв предварительно делительную воронку пробкой и не вынимая газоотводную трубку из стакана с водой.

Обесцвечивание красителей. В колбу прибора помещают около 0,5 г перманганата калия. В нижнюю часть пробки вкалывают две иголки, на которые накалывают по лоскутку окрашенной ткани или полоски лакмусовой бумаги. Один из образцов смачивают водой, второй оставляют сухим. Колбу закрывают пробкой, в делительную воронку наливают несколько миллилитров концентрированной соляной кислоты, газоотводную трубку опускают в раствор тиосульфата натрия для поглощения избытка выделяющегося хлора (рис. 4).

Во время демонстрации опыта кран делительной воронки приоткрывают и выливают кислоту по каплям в колбу, затем вновь закрывают кран. В колбе идет реакция между веществами с выделением хлора, влажная ткань или полоска лакмусовой бумаги обесцвечивается быстро, а сухой образец - позже, по мере его увлажнения.

Рис. 4. Демонстрирование обесцвечивания красителей.

Примечание. Многие ткани окрашены устойчивыми к хлору и другим отбеливателям красителями, поэтому необходимо провести предварительные испытания и заранее выбрать соответствующие образцы тканей. Таким же образом можно показать обесцвечивание красителей сернистым газом.

Адсорбционные свойства угля или силикагеля. В колбу помещают около 0,5 г порошка или стружки меди. В нижнюю часть пробки вкалывают кусочек металлического провода с загнутым концом, к которому прикрепляют небольшую сеточку, предназначенную для удержания активированного сорбента массой 5-15 г (рис. 5).

Рис. 5. Установка для демонстрации адсорбции газов.

Колбу прибора закрывают подготовленной таким образом пробкой, а в воронку наливают азотную кислоту. Газоотводную трубку, снабженную зажимом (зажим до начала опыта открыт), опускают в стакан с подкрашенной водой. После сборки прибор проверяют на герметичность. В момент демонстрации опыта кран делительной воронки приоткрывают и выливают несколько капель кислоты в колбу, в которой происходит реакция с выделением оксида азота (IV). Не следует добавлять избыток кислоты, необходимо чтобы объем выделившегося газа соответствовал объему колбы.

После окончания реакции, что определяют по прекращению выделения пузырьков вытесняемого из колбы воздуха через газоотводную трубку, зажим на ней закрывают. Прибор устанавливают перед белым экраном. Об адсорбции оксида азота (IV) в колбе судят по исчезновению окраски газа. Кроме того, вследствие образования в колбе некоторого разрежения в нее засасывается жидкость из стакана, если на газоотводной трубке открыть зажим.

Опыты по изучению электропроводности веществ и растворов . Если через пробку прибора пропустить дополнительно два металлических или лучше два графитовых стержня (электрода), нижние концы которых почти касаются дна колбы, и присоединить их через лампочку или гальванометр к источнику тока, то получим установку для определения электрической проводимости растворов веществ и изучения положений теории электролитической диссоциации (рис. 6).

Рис. 6. Прибор для определения электропроводности растворов.

Количественные опыты на основе реакций, протекающих с выделением газов. Если подвести газоотводную трубку прибора под градуированный цилиндр с водой, установленный в кристаллизатор с водой, и собирать выделяющийся в ходе реакции газ методом вытеснения воды, то по объему полученного газа можно провести количественные расчеты по установлению молярных масс веществ, подтверждению закономерностей химической кинетики и термохимии, определению формулы этанола и других веществ и т. д. (рис. 7). Если выделяющийся в ходе реакции газ растворяется или реагирует с водой, то необходимо использовать в опытах другие жидкости и растворы. Приведенные примеры не исчерпывают все возможности предлагаемого унифицированного прибора в учебном химическом эксперименте. Если иметь в запасе пробки с двумя газоотводными трубками или с двумя делительными воронками, а также другие варианты установки, то число опытов с использованием унифицированного прибора можно значительно увеличить, что будет способствовать научной организации труда

химические явления, проводить химический эксперимент ...

Непрерывное географическое образование новые технологии в системе высшей и средней школы ггу имени ф скорины

Документ

Экономическими районами» (где определения понятий ?!). Попросите теперь выпускника школы или студента младшего курса... определенную структуру организации учебной работы. В формах обучения находят отражение состав и категория обучаемых лиц, место ...

Программа спецкурса « актуальные проблемы методики обучения химии в школьном курсе » для слушателей курсов повышения квалификации учителей химии организаций общего

Программа спецкурса

... «Химический эксперимент в современной школе» Тематика раздела: Виды эксперимента и методика его использования. Функции химического эксперимента . Проблемный эксперимент . 1 Методика применения химического эксперимента на уроках химии ...

Автореферат диссертации

... определенных классификации учебного ... части химии , в условиях профильного обучения в сельской школе (статья). Для проведения химического эксперимента ...

Методика использования электронных изданий во внеклассной работе по химии содержание

Автореферат диссертации

... определенных издателем. Все представленные принципы классификации позволяют учесть отдельные характеристики электронных средств учебного ... части химии , в условиях профильного обучения в сельской школе (статья). Для проведения химического эксперимента ...

Эксперимент охватывает многие области человеческой деятельности и выражается в контролируемом изменении условий осуществления какого-либо явления с целью его изучения.

Химический эксперимент имеет важное значение и в химической науке, и в обучении химии. У истоков методики школьного химического эксперимента стояли такие известные методисты, как В.Н. Верховский, К.Я. Пармёнов, В.С. Полосин, Л.А. Цветков, А.А. Грабецкий и др.

Охарактеризуем триединые функции химического эксперимента . Образовательная функция заключается в том, что учащиеся получают информацию о свойствах веществах, о протекании химических реакций, о методах химической науки, происходит формирование практических умений и навыков. Только в тесном взаимодействии эксперимента и теории в учебно-воспитательном процессе можно достигнуть высокого качества обучения химии.

Воспитывающая функция эксперимента включает в себя формирование убеждений в объективности научных знаний в мире, в возможности познания и преобразования мира.

Химический эксперимент способствует развитию самостоятельности, повышает интерес к химии, т. к. в процессе его выполнения учащиеся убеждаются не только в практическом значении такой работы, но и имеют возможность творчески применять свои знания.

Химический эксперимент развивает мышление, умственную активность учащихся, его можно рассматривать как критерий правильности полученных результатов, сделанных выводов. Химический эксперимент открывает большие возможности как для создания и разрешения проблемных ситуаций, так и для проверки правильности выдвинутой гипотезы. В ходе выполнения эксперимента учащиеся овладевают общеорганизационными умениями по планированию, контролю собственной деятельности. Следовательно, эксперимент положительно влияет на развитие учащихся, а преподаватель имеет возможность управлять процессами мышления, обучения и усвоения знаний.

Эвристическая функция химического эксперимента проявляется в установлении новых а) фактов ; б) понятий и в) закономерностей .

Корректирующая функция химического эксперимента проявляется в преодолении трудностей освоения теоретического материала и исправлении ошибок учащихся. Очень час

Обобщающая функция химического эксперимента позволяет выработать предпосылки для построения различных типов эмпирических обобщений. С помощью серии опытов можно сделать обобщенный вывод, например, о принадлежности различных классов веществ к электролитам.

Исследовательская функция химического эксперимента наиболее ярко проявляется в проблемном обучении.

Виды химического эксперимента

Различают учебный демонстрационный эксперимент , выполняемый в основном преподавателем на демонстрационном столе, и ученический эксперимент – его проводят учащиеся на своих рабочих местах.

Демонстрационный эксперимент проводится главным образом при изложении нового материала для создания у школьников конкретных представлений о веществах, химических явлениях и процессах, а затем для формирования химических понятий. Он позволяет за небольшой промежуток времени сделать понятными важные выводы или обобщения из области химии, научить выполнять лабораторные опыты и отдельные приемы и операции.

Демонстрационный эксперимент проводится в следующих случаях:

– в распоряжение учащихся невозможно предоставить необходимое количество оборудования;

– опыт сложный, его не могут провести сами школьники;

– учащиеся не владеют нужной техникой для проведения данного опыта;

– опыты с небольшим количеством веществ или в небольшом масштабе не дают должного результата;

– опыты представляют опасность (работа с щелочными металлами, с применением электрического тока высокого напряжения и др.);

– необходимо увеличить темп работы на уроке.

Химический демонстрационный эксперимент должен отвечать следующим требованиям :

– соответствие целям и задачам урока ;

– наглядность

– техническая простота

Как правило, в химии объектом изучения выступает не сам прибор, а процесс в нём протекающий. Сложность прибора, несущественные детали опыта не должны отвлекать внимание учащихся от сущности эксперимента.

– надёжность : эксперимент должен проходить удачно, без срывов, для этого он заранее подготавливается преподавателем; неудавшийся демонстрационный опыт подрывает авторитет преподавателя. Если опыт всё-таки не получился, необходимо выяснить причины неудачи, устранить их и продемонстрировать опыт на следующем уроке.

– безопасность

К приёмам обеспечения безопасности эксперимента относят: чистоту посуды, предварительную проверку реактивов, использование реактивов в определённых количествах, строгое соблюдение указаний по технике проведения эксперимента. Если в ходе опыта ожидаются сильные эффекты (вспышка, громкий звук), то учащиеся заранее предупреждаются.

Ученический эксперимент обогащает учащихся знаниями, в ходе его вырабатываются разнообразные умения и навыки. К общелабораторным умениям относят: обращение с химической посудой и приборами, выполнение лабораторных операций (растворение, растворение, фильтрование, взвешивание и т.д.), получение веществ, их собирание, распознавание. Формируются и организационные умения: планирование эксперимента, самоконтроль, поддержание порядка на рабочем месте и т.д.

К основным видам ученического эксперимента относятся: лабораторные опыты, практические занятия, практикумы. Все они представляют разновидности самостоятельной работы учащихся, предполагающие выполнение химических опытов, а различаются прежде всего по дидактическим задачам.

Лабораторные опыты проводят преимущественно для изучения нового материала или его закрепления.

Практические работы имеют основную дидактическую задачу – совершенствование и применение знаний и умений, а также их контроль, каждый учащийся получает отметку за выполнение практической работы и оформление отчёта.

Организация химического эксперимента

Преподаватель химии должен уметь планировать эксперимент по всей теме и для конкретного урока, методически правильно его применять, отбирать варианты опытов, руководить познавательной деятельностью учащихся, анализировать и оценивать свою деятельность при проведении демонстраций и деятельность учащихся при выполнении ими самостоятельно экспериментальной работы.

В тематическом планировании в соответствии с учебной программой устанавливается последовательность проведения демонстраций, лабораторных опытов, практических занятий. Зная предварительно сроки проведения эксперимента, преподаватель имеет возможность заблаговременно подготовить к урокам оборудование, учебные пособия и др.

При составлении поурочных планов преподавателю нужно продумать, на каком этапе урока, в какой последовательности, с какими реактивами и приборами провести опыты, определить их место во время занятия в зависимости от значения поставленных задач, а также форму записи полученных результатов (рисунок, таблица, уравнение реакции и т. д.).

Роль преподавателя на практических работах заключается в наблюдении за правильностью выполнения опытов и правил техники безопасности, за порядком на рабочем столе, в оказании индивидуально-дифференцированной помощи.

Деятельность учащихся на практической работе оценивается на основании письменного отчета и результатов наблюдений. Такими критериями могут быть:

– безошибочное и аккуратное выполнение опытов;

– правильная запись объяснений, выводов и уравнений реакций;

– умелое обращение с реактивами и оборудованием;

– качество оформления отчета;

– соблюдение техники безопасности и дисциплины во время занятий.

Качество и прочность приобретенных умений и навыков зависят от частоты их применения на практических работах.

23

Ольгинская школа

Павлодарский район

Доклад

«Химический эксперимент, как одна из активных форм обучения на уроках химии»

(Августовская конференция учителей)

учитель химии и биологии: Павина О.А.

2014-2015 учебный год

Оглавление:

Введение

Использование ученического эксперимента в обучении химии

1.1 . Вещества хозяйственно-бытового назначения, предлагаемые для организации эксперимента по химии

1.2 . .

1.3 . Применение в

2. Заключение.

3. Литература.

Введение.

Сегодня в наших сельских школах недостаточно внимания уделяется проведению химического эксперимента, т.к не в каждой школе имеются реактивы для проведения опытов. Поэтому учащиеся имеют нередко лишь формальное представление о химических объектах, подчас не представляя об истинных задачах, стоящих перед химическим знанием, о химических методах исследования. Вследствие этого часть школьников, имеющая потенциальную склонность к деятельности в естественнонаучной области, получают о ней в своей школе неполное, одностороннее представление.

Широкая популяризация химических знаний способствует росту позитивного отношения к предмету и улучшению качества знаний учащихся.

Большинство предлагаемых опытов не требуют специального оборудования и реактивов, поэтому могут быть поставлены в любой школе и даже в домашних условиях. Опыты можно показывать непосредственно на уроках или использовать их во внеклассной работе по химии.

1. Использование ученического эксперимента в обучении химии

Ученический эксперимент - это вид самостоятельной работы. В школьной программе по химии оговорено, какие экспериментальные работы должны быть выполнены.

Эксперимент не только обогащает учащихся новыми понятиями, умениями, навыками, но и является способом проверки истинности приобретенных ими знаний, способствует более глубокому пониманию материала, усвоению знаний. Он позволяет более полно осуществлять связь с жизнью, с будущей практической деятельностью учащихся.

Ученический эксперимент разделяют на лабораторные опыты и практические занятия. Они различаются по дидактической цели. Цель лабораторных опытов - приобретение новых знаний, изучение нового материала. Практические занятия обычно проводятся в конце изучения темы и служат для закрепления и совершенствования, конкретизации знаний, формирования практических умений, совершенствования уже имеющихся умений и навыков учащихся.

Выполнение ученического эксперимента с точки зрения процесса учения должно проходить по следующим этапам:

Осознание цели опыта;

Изучение веществ;

Сборка или использование готового прибора;

Выполнение опыта;

Анализ результатов и выводы;

Объяснение полученных результатов и составление химических уравнений;

Составление отчета.

Ученик должен понимать, для чего он делает опыт и что он должен сделать, чтобы решить поставленную перед ним проблему. Он изучает вещества органолептически или с помощью приборов или индикаторов, рассматривает детали прибора или сам прибор. Выполнение опыта требует владения приемами и манипуляциями, умения наблюдать и замечать особенности хода процесса, отличать важные изменения от несущественных.

После анализа работы, который учащийся должен сделать самостоятельно, он делает вывод на основе соответствующей теоретической концепции. Не следует недооценивать роль отчета, который учащиеся составляют немедленно после выполнения опыта. Он учит краткому и точному формулированию мысли, правильной записи .

1.1 Вещества хозяйственно-бытового назначения, предлагаемые для организации домашнего эксперимента по химии

Название вещества

Химическое название

Хозяйственно-бытовое назначение

Где можно приобрести

Клей конторский силикатный

Силикат натрия Na 2 SiO 4

Склеивание бумаги и картона

Канцелярские товары

Соль поваренная

Хлорид натрия NaCl

Употребление в пищу, консервирование

Продовольственные магазины

Медный купорос

Сульфат меди пятиводный CuSO 4 *5 H 2 O

Дезинфекция, борьба с вредителями и болезнями растений

Садоводческие магазины

Натриевая селитра

Нитрат натрия

NaNO 3

Азотное удобрение

Садоводческие магазины

Калийная селитра

Нитрат калия

KNO 3

Азотное и калийное удобрение

Садоводческие магазины

Аммиачная селитра

Нитрат аммония

NH 4 NO 3

Концентрированное азотное удобрение

Садоводческие магазины

Сульфат аммония

Сульфат аммония

(NH 4 ) 2 SO 4

Азотное удобрение

Садоводческие магазины

Кальциевая селитра

Нитрат кальция

Ca(NO 3 ) 2

Азотное удобрение

Садоводческие магазины

Мочевина

Мочевина, карбамид

(NH 2 ) 2 CO

Азотное удобрение

Садоводческие магазины

10.

Гашеная известь, пушонка

Гидроксид кальция Ca(OH) 2

Средство для побелки, составляющая строительных растворов

11.

Негашеная известь, кипелка

Оксид кальция CaO

Средство для побелки, дезинфекции, составляющая строительных растворов

Строительные магазины и рынки

12.

Гипс, алебастр

Сульфат кальция двуводный или полуводный CaSO 4 *2 H 2 O , CaSO 4 *0,5 H 2 O

Скрепляющий состав или его компонент

Строительные магазины и рынки

13.

Мел

Карбонат кальция CaCO 3

Для учебных нужд или в составе побелок

Магазин канцелярских товаров

14.

Тринатрий фосфат

Техзамещенный фосфат натрия Na 3 PO 4

Средство для стирки и уборки

15.

Стиральная (кальцинированная) сода

Безводный карбонат натрия Na 2 CO 3

Средство для стирки и уборки

Магазины мыло-моющих и хозяйственных товаров

16.

Бура техническая

Тетраборат натрия Na 2 B 4 O 7

Средство для борьбы с бытовыми насекомыми

Хозяйственный магазин

17.

Сода пищевая (питьевая)

Гидрокарбонат натрия NaHCO 3

Средство для мытья посуды, разрыхления теста

Продовольственный магазин. Аптека (в виде таблеток «Бекарбон»)

18.

Разрыхлитель теста карбонат аммония

Карбонат аммония (NH 4 ) 2 CO 3

Средство для разрыхления пресного теста

Продовольственный магазин

19.

Уксусная эссенция

Уксусная кислота 70-80% CH 3 COOH

Средство для домашнего консервирования, маринования шашлыков

Продовольственный магазин

20.

Глицерин для наружного или внутреннего применения

Глицерин CH 2 OH-CHOH-CH 2 OH

Косметическое и дегидратирующее средство

Аптека

21.

Ляпис

Нитрат серебра AgNO 3

Средство для удаления родинок и бородавок, антисептик

Аптека

22.

Марганцовка, перманганат калия

Перманганат калия KMnO 4

Антисептик

Аптека

23.

Английская соль

Сульфат магния MgSO 4

Слабительное средство

Аптека

24.

Магнезия 25%

Противоотечное и гипотензивное средство

25.

Хлористый кальций 10%

Хлорид кальция CaCl 2

В виде внутривенных инъекций – как противовоспалительное и дегидратирующее средство, внутрь – при аллергиях и кожных заболеваниях

Аптека

26.

Аммиак водный

Гидроксид аммония NH 4 OH

Для мытья крашеных полов, стирки белья, снятия обморока

Хозяйственный магазин (25% раствор), аптека (10% раствор)

27.

Мирабилит, глауберова соль

Сульфат натрия десятиводный Na 2 SO 4 *10 H 2 O

Слабительное средство

Аптека

28.

Борная кислота

Борная (ортоборная) кислота H 3 BO 3

Для промывания глаз

Аптека

29.

Глюкоза

Глюкоза C 6 H 12 O 6

В виде 40%, 20%, 10%, 5% растворов для инъекций, в сухом виде для употребления внутрь

Аптека

30.

Хлорная известь

Гипохлорит кальция Ca(ClO) 2

Для грубой дезинфекции

Аптека, магазин мыло-моющих товаров

31.

Отбеливающее средство «Белизна»

Смесь хлорида и гипохлорита натрия NaCl + NaClO

Для стирки, уборки, отбеливания белья, дезинфекции

Магазин мыло-моющих товаров

32.

Сухое горючее

Уротропин технический (гексаметилентетраамин)

Для получения пламени в лаборатории и полевых условиях

Магазин или рынок хозтоваров

33.

Уротропин 40%-ный раствор

Уротропин (гексаметилентетрааамин)

Осмотический диуретик

Аптека

34.

Парафин

Высшие алифатические углеводороды (например, С 35 Н 72 )

Парафиновые свечи

Магазин или рынок хозтоваров

35.

Желатин

Желатин, белковое вещество

Для изготовления желе, студней, киселей

Продовольственный магазин

36.

Крахмал

Крахмал, сложный углевод общей формулы (С 6 Н 5 О 10 ) n

Для приготовления киселей, клейстера, накрахмаливания белья

Продовольственный магазин

37.

Фенолфталеин, пурген

Фенолфталеин

Раньше использовался как слабительное, сейчас – только как индикатор в лабораториях и ЛПУ.

Аптеки, лечебные учреждения

38.

Этиловый спирт

Этанол C 2 H 5 OH

Для обработки кожи перед инъекцией

Аптека

39.

Ацетон

Ацетон CH 3 -CO-CH 3

Растворитель лакокрасочных изделий

Хозяйственно-строительные магазины и рынки

40.

Перекись водорода

H 2 O 2

Для обработки ран, дезинфекции, обесцвечивания

Аптека

41.

Серная кислота

H 2 SO 4

В аккумуляторах

42.

Соляная кислота

HCl

Для паяния и травления

Хозяйственные магазины и рынки

43.

Этиленгликоль, антифриз

Этиленгликоль, простейший двухатомный спирт

Как антифриз – снижает точку замерзания воды

44.

Сера

Сера S

Кормовая добавка и средство для лечения кожных заболеваний

Зоомагазины, ветеринарные аптеки

45.

Железо восстановленное в порошке

Железо Fe

Для лечения железодефицитной анемии

В аптеке

46.

Спиртовая настойка йода

Йод I

Для обработки ран

В аптеке

47.

Алюминиевая фольга или пудра

Алюминий Al

Фольга – для запекания или обертки, пудра – для получения краски-серебрянки

В продовольственных, хозяйственных, строительных магазинах

1.2 . Опыты с использованием силикатного клея .

А). Морские водоросли (или Совместный гидролиз). В конторский силикатный клей добавить несколько кристалликов медного купороса (или несколько капель его концентрированного водного раствора). Наблюдать появление сине-зеленых причудливых разводов, напоминающих морские водоросли.

Сущность происходящего процесса заключается в совместном гидролизе двух солей: сильного основания и слабой кислоты (силикат натрия) и слабого основания и сильной кислоты (сульфат меди). При их взаимодействии в водном растворе образуется силикат меди, который существует очень коротко и быстро разлагается водой на кремниевую кислоту и гидроксид меди.

Na 2 SiO 3 + CuSO 4 → Na 2 SO 4 + CuSiO 3

CuSiO 3 + 2H 2 O → Cu(OH) 2 ↓ + H 2 SiO 3 ↓

Подобные опыты рекомендовал Д.И.Шкурко в книге «Забавная химия»: правда, автор указывал, что можно осуществить взаимодействие силикатного клея с кристалликами солей меди, железа, кобальта, никеля, алюминия, чтобы получить разноцветные «водоросли». Однако не у всех есть возможность найти в домашних условиях соли этих металлов.

Б) Ищите кислоту на дне. Для опыта потребуется силикатный клей и немного раствора лимонной кислоты (можно использовать разбавленную уксусную кислоту – в концентрации столового уксуса). В пробирку с силикатным клеем добавляется немного кислоты, и тут же на дно выпадет студенистый осадок кремниевой кислоты. Это – самая слабая неорганическая кислота, даже слабее угольной. Она легко вытесняется из силикатов органическими кислотами, и, будучи нерастворимой, выпадает в осадок. Растворить этот осадок можно только добавлением щелочи.

Уравнение реакции:

Na 2 SiO 3 + 2 CH 3 COOH ↔ 2 CH 3 COONa + H 2 SiO 3 ↓

В). С солью не дружим (или Одноименный катион). В силикатный клей добавить несколько капель насыщенного раствора поваренной соли. Наблюдать постепенное появление белого студенистого осадка. Это – кремниевая кислота, выделившаяся в результате усиления гидролиза силиката натрия.

Присутствие одноименного катиона (натрия из поваренной соли) усиливает процесс гидролиза силиката натрия, доводя его практически до конца – до образования нерастворимой кремниевой кислоты. Как мы можем увидеть из уравнений диссоциации солей в водном растворе, одноименный катион сильного основания (натрия) сдвигает равновесие процесса гидролиза вправо, то есть в сторону образования кремниевой кислоты.

Диссоциация:

Na 2 SiO 3 ↔ 2 Na + + SiO 3 2-

NaCl ↔ Na + + Cl -

Гидролиз (общее уравнение):

Na 2 SiO 3 + 2 HOH ↔ 2 NaOH + H 2 SiO 3 ↓

1.3 Применение в еществ хозяйственно-бытового назначения на уроках химии.

В учебной деятельности химический эксперимент не только позволяет устанавливать факты, но и служит активным средством формирования многих химических понятий. Например, первоначальное формирование понятия «катализатор» базируется на простом химическом опыте разложения пероксида водорода в присутствии оксида марганца (IV).

В пробирку с 2 мл 10%-го раствора пероксида водорода опускают пять гранул оксида марганца (IV). Начинается интенсивное выделение кислорода, наличие которого проверяют с помощью тлеющей лучинки. Как только тлеющая лучинка перестала воспламеняться, осторожно сливают жидкость из пробирки и вновь добавляют в нее 2 мл исходного раствора пероксида водорода. Снова доказывают наличие кислорода. Опыт повторяют в третий раз.

На основании наблюдений учащиеся приходят к выводу, что оксид марганца (IV) в ходе реакции не расходуется. Затем они самостоятельно формируют определение понятия «катализатор» (вещество, которое изменяет скорость химической реакции, но не расходуется при ее осуществлении).

Эвристическая функция школьного химического эксперимента в развитии учебной деятельности связана, прежде всего, с установлением новых факторов. Уже на первых уроках химии в 8 классе ученики знакомятся с химическими веществами, изучают их свойства, их применение в жизни, узнают много нового, учатся объяснять, например, в 8 классе, добавляя к раствору фенолфталеина несколько капель раствора щелочи, учащийся убеждается в том, что данный индикатор под воздействием щелочи изменяет свою окраску. Фенолфталеин можно заменить пургеном. Приведенный пример – простейший случай установления факта на основе опыта.

Для реализации целей развивающего обучения значительный интерес представляют выводы зависимостей и закономерностей в химии. Например, при изучении скорости химической реакции необходимо так организовать учебный процесс, чтобы учащиеся сами установили зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. С этой целью им можно предложить провести взаимодействие раствора иодида калия с раствором пероксида водорода в присутствии крахмала.

В три пробирки, содержащие раствор иодида калия с крахмалом, наливают 3%-ный раствор пероксида водорода: в первую пробирку – с исходной концентрацией, во вторую – разбавленный в два раза и в третью – в 4 раза. С помощью часов фиксируют окончание реакции: во второй пробирке реакция протекает в 2 раза медленнее, чем в первой, а в третьей – в 4 раза.

На основании проделанного опыта учащиеся приходят к выводу, что скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ.

При изучении реакций ионного обмена для получения реакции с выпадением осадка можно использовать лимонную кислоту, уксусную кислоту. В пробирку с силикатным клеем добавляется немного кислоты, и тут же на дно выпадет студенистый осадок кремниевой кислоты. Это – самая слабая неорганическая кислота, даже слабее угольной. Она легко вытесняется из силикатов органическими кислотами, и, будучи нерастворимой, выпадает в осадок. Растворить этот осадок можно только добавлением щелочи.

Уравнение реакции:

Na 2 SiO 3 + 2 CH 3 COOH ↔ 2 CH 3 COONa + H 2 SiO 3 ↓

Реакция с выделением газа получается при использовании карбоната кальция (мел) и раствором уксусной кислоты.

2. Заключение .

Химический эксперимент выполняет роль источника знаний, средством закрепления знаний и умений, методом контроля усвоения учебного материала и сформированности умений и навыков.

Химический эксперимент в средней школе - уникальная возможность развития в мышлении школьника способностей к анализу, синтезу, конкретизации, обобщению и систематизации нового учебного материала и, как следствие, формирования в сознании субъекта учебно-познавательной деятельности осмысленной им стройной конструкции химической картины мира.

ЛИТЕРАТУРА

1. Назарова Т.С, Грабецкнй А.А., Лаврова В.Н. Химический эксперимент в школе. - М.: Просвещение, 1987.

2. Плетнер Ю.В., Полосин В.С. Практикум по методике преподавания химии. - М.: Просвещение, 1981.

3. Полосин В.С. Школьный эксперимент по неорганической химии. - М.: Просвещение

4.Тарасовская Н.Е., Сыздыкова Г.К. Наглядные пособия и демонстрационный материал в преподавании естественнонаучных дисциплин в гуманитарных и технических вузах //Педагогический вестник Казахстана. – Павлодар, 2007. - № 2. – С. 76-83.

Химия в жизни человека

Сафарова Марина Александровна,

Карпенко Галина Михайловна,

учитель химии МОУ «Лицей № 15», г. Саратов [email protected]

Аннотация. В статье представлено обобщение сведений об использовании экспериментальных работ различного характера на уроках химии и во внеклассной работе. Предложены возможные темы научно-исследовательских и домашних экспериментальных работ.

Ключевые слова: химический эксперимент в школе, процесс обучения, исследовательская работа, специфический метод обучения, компетентностный подход.

Современная тенденция гуманизации образования предполагает развитие личностной природы индивидуума, инсталляцию образовательного материала в соответствии с интересами и потребностями ученика, создание условий для самоопределения, самореализации личности ребенка, снабжения его разума не готовыми знаниями и фактами, а инструментами для обучения. Ведущим фактором такой формы обучения становится проблемно-поисковая, проектно-исследовательская ориентация.

Успешность сегодняшних образовательных технологий определяется системой совместных целенаправленных действий обучающего и обучаемого для достижения запланированных результатов обучения, воспитания и образования. Если говорить о месте эксперимента в современном школьном естественнонаучном образовании, то, несомненно, стоит отметить его недостаточное использование вследствие некоторых причин: сокращение часов предмета химии, ограничении используемых реактивов и материалов. Однако эффективное использование эксперимента и экспериментальных данных на всех этапов урока и внеклассного мероприятия служит инструментом активизации познавательной активности обучающихся, развитию исследовательских умений, аналитических и рефлексивных возможностей, социализации и адаптации индивидуума в социуме. Считается, что в данном случае задействована эмоциональная память обучающегося, что позволяет улучшить запоминание и понимание знания, а также соединить воедино теоретический и практический аспект науки. Обсуждение видов и целесообразности применения эксперимента на разных этапах урока было проведено в работах Е. В. Тягловой , И. В. Ширшиной , В. Я. Вивюрского , Э. Г. Злотникова ,

Использование эксперимента возможно в виде нескольких форм организации, как иллюстрационный (демонстрационный) эксперимент, лабораторные опыты и работы, практические работы и опыты, внеклассный (исследовательский) и домашний эксперимент . Для эффективной реализации экспериментальной составляющей урока необходима детальная проработка всех этапов эксперимента. Преподавателю необходимо учитывать наглядность данного эксперимента, его безопасность для

Химический эксперимент в современной школе как важнейший инструмент естественнонаучного образования

Красивый эксперимент сам по себе часто гораздо ценнее, чем двадцать формул, добытых в реторте отвлеченной мысли.

А. Эйнштейн

научно-методический электронный журнал ART 13247 УДК 372.854:371.388

Сафарова М. А., Карпенко Г. М. Химический эксперимент в современной школе как важнейший инструмент естественнонаучного образования // Концепт. - 2013. - №12 (декабрь). - ART 13247. -0,5 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2013/13247.htm. -Гос. per. Эл № ФС 77-49965. - ISSN 2304-120Х.

учителя и учеников (необходимо соблюдать все меры предосторожности), целесообразность применения для освещения конкретной проблемы. Полученные данные и результаты исследования должны быть трактованы, снабжены логичными и верными комментариями и выводами.

Если рассмотреть структуру урока, то экспериментальной составляющей на любой фазе урока найдется соответствующая ниша. Так, на этапе инициации, при сообщении целей урока и планирования его результатов использование проблемного эксперимента с нестандартным содержанием или неожиданным результатом способно побудить учеников включиться в активно-познавательную деятельность на уроке, заинтересовать обучающихся. Как правило, такой демонстрационный эксперимент может быть проведен учителем, либо специально подготовленным обучающимся, незаменимо так же использование материалов виртуальной лаборатории. Примерами такого рода экспериментов могут служить демонстрация электропроводности различного типа растворов и твердых тел в преддверии объяснения темы: «Электролитическая диссоциация», демонстрация различной скорости протекания реакции в зависимости от ее условий перед объяснением темы «Кинетика реакций», демонстрация различия признаков химических и физических превращений перед объяснением темы «Физические и химические явления» и т. д. . Практика показывает, что привлечение проблемного эксперимента на этой стадии урока делает обучающегося не сторонним наблюдателем, а активным участником поискового процесса, ученик заинтересован и направлен на решение вопроса: «Почему?», ответ на который он в обязательном порядке должен получить в конце урока (идеальным вариантом является, если выводы им сделаны будут самостоятельно с контролем и направлением со стороны учителя).

В процессе актуализации материала на уроке, включающей интеракции всех участников образовательного процесса, демонстрационно-исследовательский эксперимент и лабораторные опыты (работы) позволяют визуализировать химические процессы и реакции, закрепить полученные знания и навыки, получить подтверждение гипотезе, сформированной учеником при просмотре проблемного эксперимента в начале урока (или опровергнуть ее). В данном случае преподаватель предлагает учащимся провести несложные опыты по определенному алгоритму, наверняка приводящим к искомому результату. Немаловажно, когда учитель призывает ребят к дискуссии, комментируя и резюмируя выводы обучающихся, а у ребенка складывается четкая позиция правильности и последовательности полученных результатов. Так химические свойства классов неорганических соединений и органических веществ целесообразно проводить в виде лабораторных опытов. Каждому обучающемуся выдается набор реактивов, включающих в себя индикаторы, растворы кислоты и щелочи, воду. Проводя эксперимент, ученик закрепляет полученные знания. При этом для устранения возможных неточностей в трактовке результата и ошибок в проведении эксперимента, учитель обращает внимание на их наличие. Необходимо обратить внимание на тот факт, что один из кислотных оксидов с водой взаимодействовать не будет, о чем скажет отсутствие изменения окраски индикатора, а амфо-терные оксиды и основания проявляют двойственные кислотно-основные свойства.

Лабораторные опыты знакомят обучающегося с небольшим конкретизированным набором фактического материала, позволяя обучающемуся решить определенную исследовательскую задачу, подтвердить или конкретизировать конкретное понятие или процесс, совершенствовать экспериментальные знания и навыки. Как правило, такие опыты включают 2-3 простых операции с веществами, но должны

«VI О <Х»

http://e-koncept.ru/2013/13247.htm

научно-методический электронный журнал ART 13247 УДК 372.854:371.388

Сафарова М. А., Карпенко Г. М. Химический эксперимент в современной школе как важнейший инструмент естественнонаучного образования // Концепт. - 2013. - №12 (декабрь). - ART 13247. -0,5 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2013/13247.htm. -Гос. per. Эл № ФС 77-49965. - ISSN 2304-120Х.

сопровождаться обоснованными выводами, записью в тетради или лабораторном журнале ученика. Похожие явления или процессы, с которыми встречается ученик в повседневной жизни можно взять также за источник информации, описать, по аналогии с реакциями в пробирке, явления, происходящие вокруг нас. Мировоззренческая и образовательная функция проблемного и исследовательского эксперимента позволяет обучающимся формировать и корректировать собственные представления о различных процессах и явлениях, связывать лабораторный опыт и бытовое или промышленное явление, использовать полученные навыки на следующих этапах изучения и для объяснения похожих явлений и процессов.

На этапе закрепления материала возможно включение эксперимента в виде практической работы, а возможно использование задач и заданий, основанных на полученных ранее экспериментальных данных или составление их для ситуаций, требующих практического решения (метод кейсов). В данном случае можно говорить о реализации компетентностного подхода в обучении, межпредметных связях и применении знаний и умений в конкретных жизненных ситуациях . Практическая работа, несомненно, охватывает большой раздел материала и требует от обучающегося предварительной теоретической подготовки, знания и умения безопасной работы и грамотности в обращении с реактивами и оборудовании. Ученик самостоятельно или же при помощи учителя ставит перед собой цель эксперимента, проводит соответствующие манипуляции, наблюдает химическое явление или процесс, описывает его сущность, вносит свои наблюдения в тетрадь, записывает в большинстве случаев уравнение химической реакции. Учителем при проведении данного вида экспериментальных работ должна быть оказана дифференцированная помощь.

В практические и лабораторные работы целесообразно включать небольшие творческие задания. Так, определение галогенидов с применением нитрата серебра можно испробовать не только на лабораторном растворе, но и на обычной водопроводной и минеральной воде (например, иодированной), свойства органических соединений, качественные реакции на различные функциональные группы можно провести с использованием различных лекарственных средств. определение аминокислот, молочной кислоты с помощью соли железа можно провести для сравнения в смыве с кожи, крахмал, лактозу, глюкозу можно обнаружить в пищевых объектах. Обучающимся можно предложить составить алгоритм решения подобного задания для другого набора реактивов, другого набора объектов и условий. На уроке по теме «Смеси» ученикам была предложена практическая задача на выбор, при проведении практической работы «Приготовление раствора определенной концентрации» готовили раствор сахара в чае (взвешивали столько ложек, сколько обучающийся ежедневно кладет в чай), обнаружение карбонат иона проводили на кусочке мрамора, раковине, скорлупе от яйца, обнаружение крахмала с помощью раствора иода проводили на многих пищевых объектах. Как правило, такие задания заставляют обучающихся применить полученные знания на решении здоровьесберегающих, экологических и производственно-бытовых проблем.

Следующий этап урока - рефлексия полученных знаний и навыков, критический анализ полученной информации и собственных достижений на этапах урока. На этом этапе ученик осмысляет ход и результаты всего занятия, информация, полученная на уроке из различных источников, формирует устойчивые и отчетливые образы новых умений и навыков. Все использованные факты и данные необходимо четко связать с полученными результатами, все проблемные и исследовательские вопросы урока должны быть решены.

http://e-koncept.ru/2013/13247.htm

научно-методический электронный журнал ART 13247 УДК 372.854:371.388

Сафарова М. А., Карпенко Г. М. Химический эксперимент в современной школе как важнейший инструмент естественнонаучного образования // Концепт. - 2013. - №12 (декабрь). - ART 13247. -0,5 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2013/13247.htm. -Гос. per. Эл № ФС 77-49965. - ISSN 2304-120Х.

В настоящее время широко реализуется практика внедрения домашнего эксперимента , что несомненно служит не только расширению и углублению знаний и навыков обучающихся, способствует удовлетворению исследовательских и познавательных интересов учеников, но и способствует развитию творческой деятельности, осуществление связи наука-жизнь. Особенно такого рода деятельность интересна и необходима для обучающихся 7-9-х классов. В процессе подготовки и проведения домашнего эксперимента ученик приобретает необходимые экспериментальные навыки, закрепляет правила безопасного обращения с оборудованием и веществами, развивает творческое мышление и удовлетворяет потребность в творчестве. Ребенок не ограничен во времени, может использовать доступные реактивы и оборудование, планирует и проводит эксперимент, описывает, руководствуясь имеющимися знаниями, составляет отчет и записывает выводы. Однако при проведении эксперимента преподаватель должен быть уверен, что ученик проведет эксперимент правильно с соблюдением техники безопасности и получит соответствующие выводы, поэтому роль преподавателя состоит в четком инструктировании проведения опыта, обсуждении и проверке полученных результатов .

Следует отметить, что систематическое использование домашнего эксперимента при изучении химии в школе обеспечивает развитие мотивации к изучению предмета, положительное отношение школьника к получению знаний, практическая подоплека теоретического знания по химии, популяризация химической науки, расширение сферы применения знаний . Можно рассматривать домашний эксперимент как способ проверки истинности знаний. В каждом доме есть импровизированная химическая лаборатория с набором специфических реактивов и оборудования. Методика выполнения работ и правила безопасности должны быть понятны ученику. Домашний химический эксперимент должен выполняться только с разрешения родителей. Примерами заданий для домашнего эксперимента я использую следующие:

Разделение смесей различными методами (раздаются готовые смеси с инструктированием по разделению);

Экстрагирование и хромотография, как способы разделения смеси. В данном случае ученику предлагается экстрагировать с помощью спирта зеленый пигмент (хлорофилл) из листа зеленого растения и с помощью бумажной хромотографии провести разделение экстракта на два компонента;

Окрашивание пламени ионами металлов в различные цвета;

Исследование индикаторной способности различных природных красителей, выделяемых из доступных веществ;

Явление адсорбции различных веществ (как вариант предлагается адсорбция активированным углем красителя из гуашевых красок, раствора чая или другого окрашенного или пахучего вещества),

Изучение действия этилового спирта или других веществ на прорастание семян или луковиц;

Выращивание кристаллов поваренной соли и медного купороса;

Изучение воздействия температуры и катализаторов на скорость разложения пероксида водорода;

Изучение источников тока из подручных материалов;

Определение витамина С в продуктах питания и т. д.

При систематической реализации таких заданий у обучающихся возникает потребность к познавательному творчеству, формируются интеллектуальные, органи-

http://e-koncept.ru/2013/13247.htm

научно-методический электронный журнал ART 13247 УДК 372.854:371.388

Сафарова М. А., Карпенко Г. М. Химический эксперимент в современной школе как важнейший инструмент естественнонаучного образования // Концепт. - 2013. - №12 (декабрь). - ART 13247. -0,5 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2013/13247.htm. -Гос. per. Эл № ФС 77-49965. - ISSN 2304-120Х.

зационные и технические умения и навыки, создаются предпосылки для выбора предмета химии для профильного изучения.

Особую ценность несет научно-проблемный, проектно-исследовательский эксперимент . Как правило, его осуществление возможно за рамками урока на внеурочных или кружковых занятиях. В отличии от домашнего химического эксперимента проектно-исследовательская работа включает в себя несколько блоков: сбор и поиск информации по теме, подготовка и реализация эксперимента в школьной химической лаборатории, анализ и обработка полученных результатов, оформление и представлении работы перед аудиторией на школьной конференции. Такая деятельность может включать три различных степени свободы:

Реализация исследовательской работы индивидуально или в малой группе по уже известной схеме, но с непредсказуемым результатом. Например, с группой учеников мною проводилась работа по сравнительному изучению содержания нитрат-ионов в фруктах и овощах. Обучающимися проводилась пробоподготовка, анализ по предложенной методике соответствующих объектов и занесение результатов в лабораторный журнал. Обобщение результатов такого экспериментального задания происходит, как правило, в форме дискуссии или диалога, по результатам которого учениками;

Реализация обучающимися исследовательской работы по изучению конкретного объекта с помощью, выбранных ими в сотворчестве с учителем, методами и методиками. В качестве примера можно предложить выделение и исследование поведения природных индикаторах в растворах различной кислотности; синтез органических и неорганических веществ; количественное и качественное определение различных компонентов в природных объектах;

В данном случае обучающийся сам формирует проблему, выбирает цели и пути проведения исследования. Роль учителя заключается в компетентном направлении и консультировании обучающегося. Ученик со всех сторон анализирует возможный объект исследования, рассматривая возможные методы, проводит возможный эксперимент и обрабатывает полученные результаты исследования, предоставляя конкретный результат на обсуждение, защищает собственную позицию, руководствуясь полученными знаниями и навыками.

В своей практике нами были реализованы следующие темы практикоисследовательских работ:

Анализ воды из различных источников;

Природные индикаторы;

Исследование фруктов и овощей на присутствие нитратов;

Что мы едим? Пищевые добавки;

Кислоты в природы;

Детергенты в нашей жизни;

Экологический мониторинг водопроводной воды Саратовской области;

Волшебные кристаллы;

Наножелезо и т.д.

Данные работы были представлены на конференциях различного уровня и получили дипломы в различных номинациях.

Должное внимание химическому эксперименту на уроках и во внеурочной деятельности позволяет: стимулировать интерес обучающихся к предмету, увеличить мотивацию, успешность в освоении науки; отработать навыки и способы безопасной

http://e-koncept.ru/2013/13247.htm

Сафарова М. А., Карпенко Г. М. Химический эксперимент в современной школе как важнейший инструмент естественнонаучного образования // Концепт. - 2013. - №12 (декабрь). - ART 13247. -0,5 п. л. - URL: http://e-koncept.ru/2013/13247.htm. -Гос. per. Эл № ФС 77-49965. - ISSN 2304-120Х.

научно-методический электронный журнал ART 13247 УДК 372.854:371.388

работы с реактивами и оборудованием. Систематическое использование экспериментальной работы на различных этапах урока и во внеурочной деятельности позволяет учителю привить обучающимся потребность в получении и успешной обработки результатов исследования, показать уникальность и взаимосвязь процессов и явлений в природе, быту, теле человека; сделать упор на здоровьесберегающие и экологические проблемы; повысить интеллектуальный уровень учеников, укрепить позицию личности в социуме. Проведение экспериментальных работ требует от преподавателя овладения соответствующей методикой проведения такого рода работ, подготовка, инструктирование, дифференцированная помощь при проведении и обсуждении результатов целесообразных опытов и работ. Только атмосфера сотворчества и сотрудничества ученика и учителя позволит сделать эксперимент эффективным инструментов в обучении, воспитании, всестороннем развитии личности.

1. Тяглова Е. В. Исследовательская деятельность учащихся по химии. - М.: Глобус, 2007. - 224 с.

2. Ширшина И. В. Химия. Проектная деятельность обучающихся. - Волгоград: Учитель, 2006. - 184 с.

3. Вивюрский В. Я. Методика химического эксперимента в средней школе // Химия. Приложение к газете «Первое сентября». - URL: http://him.1september.ru/2003/28/4.htm.

4. Маркина И. В. Современный урок химии. - Ярославль: Академия развития, 2008. - 288 с.

5. Габриелян О. С., Ватлина Л. П. Химический эксперимент в школе. - М.: Дрофа, 2005. - 224 с.

6. Злотников Э. Г. Химический эксперимент как специфический метод обучения // Химия. Приложение к газете «Первое сентября». - URL: http://him.1september.ru/articlef.php?ID=200702404.

7. Габриелян О. С., Краснова В. Г. Компетентностный подход в обучении химии // Химия в школе. -2007.- № 2. - С. 16-21.

8. Еременко Е. Б. Ведение домашнего эксперимента в процессе обучения химии семиклассников // Фестиваль творческих идей «Открытый урок». - URL: http://festival.1september.ru/articles/565314.

9. Казанцев Ю. Н., Кривенко В. А. Из опыта использования индивидуальных домашних заданий // Химия в школе. - 2010. - № 3. - С. 41-46.

10. Балаев Л. И. Домашние практические задания // Химия в школе. - 2010. - № 3. - С. 71-74.

11. Штремплер Г. И. Домашняя химическая лаборатория. - М.: Просвещение, 1996. - 96 с.

12. Штремплер Г. И. Методика учебного химического эксперимента в школе. Саратов, 2008. - 284 с.

Safarova Marina,

chemistry teacher, Lyceum № 15, Saratov

Karpenko Galina,

chemistry teacher, Lyceum № 15, Saratov [email protected]

Chemistry experiment in the modern school as the most important tool of natural sciences education

Abstract. The authors present the synthesis of information about the use of various types experimental work at chemistry lessons and during the extracurricular work: the possible topics of research and experimental home work.

Keywords: chemistry experiment at school, learning process, research, specific teaching method, competence approach.

Горевым П. М., кандидатом педагогических наук, главным редактором журнала «Концепт»; Утёмовым В. В., кандидатом педагогических наук

http://e-koncept.ru/2013/13247.htm

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средней общеобразовательной школы № 1 «Образовательный центр» п.г.т. Стройкерамика муниципального района Волжский Самарской области

Тема: « Химический эксперимент как средство формирования интереса к химии»

Учитель химии

Люкшина Наталия Александровна

Введение

Химия является наукой теоретически-экспериментальной. Поэтому в процессе её изучения важнейшим методом является эксперимент как средство получения конкретных представлений и прочных знаний.

Занимательные опыты, являясь частью эксперимента, прививают любовь к химии, формируют интерес к предмету в дополнительное от занятий время, способствуют более успешному усвоению химии, углублению и расширению знаний, формированию навыков самостоятельной творческой работы, привитию практического опыта работы с химическими реактивами и оборудованием.

Демонстрационные опыты, обладая элементом развлекательности, способствуют развитию у учащихся умений наблюдать и объяснять химические явления. Химический эксперимент – важнейший метод и главное средство наглядности на уроке. Эксперимент – сложный и мощный инструмент познания. Широкое применение эксперимента в обучении химии – одно из важнейших условий осознанных и прочных знаний учащихся по химии. Химический эксперимент является важнейшим способом осуществления связи теории с практикой путем превращения знаний в убеждения.
Основная цель этого доклада - с первых уроков пробудить у учащихся интерес к химии и показать, что эта наука является не только теоретической.

Химический эксперимент на основе творческой самостоятельной деятельности помогает знакомить учащихся с основными методами химической науки. Это происходит в том случае, когда учитель часто использует его так, чтобы он напоминал процесс исследования в химической науке, что особенно хорошо осуществляется в тех случаях, когда эксперимент является основой проблемного подхода в обучении химии. В этих случаях опыты помогают подтвердить или отвергнуть выдвинутые предположения, как это бывает в научных исследованиях по химии. Одна из задач этого доклада состоит в том, чтобы показать, какими интересными могут оказаться даже самые элементарные сведения из школьного курса химии, если только приглядеться к ним повнимательнее. Я проводила демонстрационные опыты во время уроков в восьмых классах. Как свидетельствует опрос учащихся, проведенная работа вызвала интерес к изучению химии. Во время проведения экспериментов школьники начинали логически мыслить и рассуждать. Проводя эту работу, я поняла, что химический эксперимент это стержень, на котором держится химическое образование. Движение к истине начинается с удивления, а оно для большинства школьников возникает именно в процессе эксперимента, когда проводящий опыты, будто волшебник, превращает одни вещества в другие, наблюдая поразительные изменения в их свойствах. В этих случаях опыты помогают подтвердить или отвергнуть выдвинутые предположения, как это бывает в научных исследованиях по химии. Увлечение химией практически всегда начинается с опытов, и не случайно едва ли не все знаменитые химики с детства любили экспериментировать с веществами, благодаря чему в химии было сделано много открытий, о которых можно узнать только из истории.

На протяжении всей истории существования химии как экспериментальной науки доказывались или опровергались разные теории, проверялись различные гипотезы, получались новые вещества и выявлялись их свойства. В настоящее время химический эксперимент по-прежнему является основным инструментом проверки достоверности знания. Химический эксперимент всегда проводится с конкретной целью, он четко планируется, для его проведения подбираются специальные условия, необходимое оборудование и реактивы.

Особое значение имеет вопрос о месте эксперимента в процессе обучения. Учебный опыт является средством обучения. В одном случае опыт можно поставить после объяснения и при его помощи ответить на определенные вопросы.Эксперимент должен подвести учащихся к пониманию важнейших закономерностей химии.

В процессе обучения химии эксперимент является,

во-первых, своеобразным объектом обучения,

во-вторых, методом исследования,

в-третьих, источником и средством нового знания.

Следовательно, для него характерны три основные функции:

познавательная, потому что он важен для усвоения учащимися основ химии, постановки и решения практических проблем, выявления значения химии в современной жизни;

воспитывающая, потому что он способствует формированию научного мировоззрения школьников, а также важен для ориентации школьников на соответствующие профессии;

развивающая, поскольку он служит для приобретения и совершенствования общенаучных и практических умении и навыков.

Обучение химии в школе должно быть наглядным и основанном на химическом эксперименте.

Реальный и виртуальный эксперимент должны взаимно дополнять друг друга. Виртуальный химический эксперимент возможен в случаях работы с ядовитыми реактивами.

Теоретические часть опыта

Химия – наука экспериментальная. Латинское слово «эксперимент» означает «проба», «опыт». Химический эксперимент – источник знания о веществе и химической реакции – важное условие активизации познавательной деятельности учащихся, воспитания интереса к предмету. Даже самое яркое изображение на экране не заменит реального опыта, так как учащиеся должны сами наблюдать и изучать явления.

Наглядность, выразительность опытов – это первое и основное требование к эксперименту.

Кратковременность опытов – это второе требование к эксперименту.

Убедительность, доступность, достоверность – это третье требование к эксперименту.

Обязательно очень важное требование – безопасность выполняемых опытов. В кабинете химии есть стенд с правилами техники безопасности, которые нужно строго соблюдать.

Путем наблюдения и проведения опыта учащиеся познают многообразную природу веществ, накапливают факты для сравнений, обобщений, выводов.

В познавательном отношении химический эксперимент можно разделить на две группы:

1. Познавательный эксперимент , который дает учащимся знания об изучаемом предмете (например, опыты, характеризующие химические свойства веществ).

2. Наглядный эксперимент , подтверждающий объяснения учителя.

Познавательные опыты по значению можно разделить на следующие группы:

Опыты, являющиеся отправным источником познания свойств веществ, условий и механизма протекания химических реакций. Выполнение таких опытов связано с постановкой и решением вопросов проблемного характера, а выводы из наблюдений выступают как обобщения, правила, определения, закономерности и т.д.

Опыты, познавательное значение которых состоит в подтверждении или отрицании высказанной гипотезы. Обобщенные выводы из таких опытов помогают решать фундаментальные вопросы о школьном курсе химии, например, вопрос о генетической связи между классами химических соединений и т.п.

Опыты, иллюстрирующие выводы и заключения, сделанные на основе изучения теоретических положений.

Опыты, совершенствующие выводы и закрепляющие знания учащихся о свойствах веществ и их превращениях.

Опыты, познавательное значение которых на данной ступни имеет косвенный характер (примеры химических превращений без раскрытия сущности процессов).

Контрольно-проверочные опыты и экспериментальные задачи. Их познавательное значение для учащихся выражается в элементах самоконтроля.

В том случае, если эксперимент применяется для создания проблемных ситуаций или для решения проблемных задач, он должен быть ярким и запоминающимся, неожиданным для учащихся и убедительным, он должен поражать воображение и сильно влиять на эмоциональную сферу. При такой организации и выполнении химического эксперимента учащиеся глубоко вникают в существо опытов, задумываются над результатами и пытаются ответить на вопросы, возникающие в ходе эксперимента.

Правильно поставленный эксперимент и четкие выводы из него – важнейшее средство формирования научного мировоззрения учащихся.

Кроме того, химический эксперимент играет важную роль в успешном решении учебно-воспитательных задач при обучении химии:

Как первоначальный источник познания явлений;

Как единственное средство доказательства гипотезы, вывода;

Как единственное средство для формирования совершенствования практических навыков;

Как важное средство для развития, совершенствования и закрепления теоретических знаний;

Как метод проверки знаний и умений учащихся;

Как средство формирования интереса учащихся к изучению химии, развития у них наблюдательности, пытливости, инициативы, стремления к самостоятельному поиску, совершенствованию знаний и применению их на практике.

Важное учебно-воспитательное значение имеет школьный химический эксперимент для политехнической подготовки учащихся.

В практике обучения химии традиционно принято деление химического эксперимента на демонстрационный, осуществляемый учителем, и ученический, выполняемый школьниками.

Демонстрационные опыты – необходимый вид эксперимента. Он используется в следующих случаях:

когда учащиеся, особенно на первых этапах обучения, не владеют в достаточной мере техникой выполнения опытов, а потому не в состоянии выполнить их самостоятельно;

когда техническое оснащение опыта сложно для учащихся или отсутствует соответствующее оборудование в достаточном количестве;

когда отдельные лабораторные опыты заменяются демонстрационными в целях экономии времени и в случае недостаточного количества реактивов;

когда по внешнему эффекту и убедительности демонстрация превосходит опыт, выполняемый учениками;

когда по условиям техники безопасности учащимся запрещено использование некоторых веществ (брома, перманганата калия в твердом виде и др.).

Основное требование ко всякому химическому опыту – это требование полной безопасности его для учащихся.

Учитель отвечает за несчастный случай и морально, и юридически. Поэтому предварительная проверка опытов и соблюдение всех требований по технике безопасности обязательны для всех работающих в химическом кабинете. Основной гарантией безопасности демонстрационных опытов является высокая техническая грамотность учителя, вооруженного надлежащими навыками по технике безопасности.

Ученический эксперимент принято делить на лабораторные опыты, практические занятия, домашние опыты.

Дидактическая цель лабораторных опытов состоит в приобретении новых знаний, так как они проводятся при изучении нового материала. Практические работы обычно проводятся в конце изучения темы, и их целью является закрепление и систематизация знаний, формирование и развитие экспериментальных умений учащихся. По форме организации лабораторные опыты: 1) индивидуальные, 2) групповые, 3) коллективные. Оформление результатов опытов следует вести в рабочих тетрадях.

Практические занятия бывают:

проводимые по инструкции,

экспериментальные задачи.

Практические занятия – сложный вид урока. Опыты учащиеся выполняют парами по инструкции в учебниках.

Учителю нужно вести наблюдение за всем классом, корректировать действия учащихся. После выполнения опытов каждый учащийся оформляет отчет по форме.

Экспериментальные задачи не содержат инструкций, в них есть только условия. Подготовка к решению экспериментальных задач проводится поэтапно. Сначала задачи решают всем классом теоретически. Затем ученик проводит эксперимент. После этого класс приступает к выполнению аналогичных задач на рабочем месте.

Домашний эксперимент является одним из видов самостоятельной работы, имеющий большое значение как для развития интереса к химии, так и для закрепления знаний и многих практических умений и навыков.

Схема Классификация учебного химического эксперимента

Учебный химический эксперимент

Демонстрационный

Ученический

Лабораторные опыты

Практические занятия

Практикумы

Домашние опыты

Исследовательский

Иллюстративный

Помимо исследовательской работы в виде домашних заданий существует и внеурочная исследовательская деятельность.

Внеурочная исследовательская деятельность учащихся может быть представлена следующими формами участия в ней школьников: школьное НОУ; олимпиады, конкурс проектная деятельность; интеллектуальные марафоны; научно-исследовательские конференции различной направленности; факультативы, курсы по выбору, элективные курсы; экзаменационные работы.

Исследовательская работа возможна и эффективно только на добровольной основе, как и всякое творчество. Поэтому тема научного исследования должны быть: интересна учащемуся, увлекательна для него; выполнима; оригинальна (в ней необходим элемент неожиданности, необычности);доступна; должна соответствовать возрастным особенностям учащихся.

Учебно-исследовательская деятельность способствует: развитию интереса, расширению и актуализации знаний по предмету, развитию представлений о межпредметных связях; развитию интеллектуальной инициатив созданию предпосылок для развития научного образа мышления; освоению творческого подхода к любому виду деятельности; обучению информационным технологиям и работе со средствами коммуникации; получению предпрофессиональной подготовки; содержательной организации свободного времени детей. Наиболее распространенной формой защиты исследовательской работы является творческая модель защиты.

Творческая модель защиты предполагает:

Оформление стенда с документами и иллюстративными материалами по заявленной теме, их комментарий;

Демонстрация видеозаписей, слайдов, прослушивание аудиозаписей, представление фрагмента основой части исследования;

Выводы по работе, сделанные в виде презентации результатов;

Научная работа должна быть:

Исследовательской;

Актуальной;

Иметь практическую значимость для самого автора, школы.

Творческие находки и методические достижения учителя

Роль химии в решении экологических проблем огромна. В своей работе применяю методы активного обучения: нетрадиционные уроки, элективные курсы, экологические проекты, семинары, конференции. Экологизация химического эксперимента предусматривает экспериментальную проверку чистоты пищевых продуктов и служит основой для создания проблемных ситуаций.

2010-2011учебный год

В 2010 году я получила грамоту победителя 1 место районной научно-практической конференции от МОУ ДОД ЦВР муниципального района Волжский Самарской области в 11 классе