Химический эксперимент
как специфический метод обучения

X имический эксперимент придает особую специфику предмету химии. Он является важнейшим способом осуществления связи теории с практикой путем превращения знаний в убеждения.

В методической литературе можно встретить много различных формулировок понятия химического эксперимента, используемого для обучения: «школьный химический эксперимент», «ученический эксперимент по химии» и др. В качестве центрального в этом многообразии понятий можно выделить понятие «учебный химический эксперимент».

В учебном химическом эксперименте наиболее общими являются следующие компоненты:

1) изучение химических объектов (веществ и химических реакций), рассчитанное на одновременное восприятие всеми обучаемыми;

2) постановка целей и задач эксперимента;

3) экспериментальная деятельность самих обучаемых;

4) освоение техники химического эксперимента.

На основе этих общих компонентов понятие учебный химический эксперимент можно представить как специальным образом организованный фрагмент процесса обучения, направленный на познание объектов химии и развитие экспериментальной деятельности обучаемых.

В школьном курсе химии эксперимент является не только методом исследования, источником и средством нового знания, но и своеобразным объектом изучения.

Химический эксперимент выполняет важнейшие функции: образование, воспитание (нравственное, духовное, трудовое, эстетическое, экономическое и др.) и развитие (в том числе памяти, мышления, эмоций, воли, мотивов и др.).

Химический эксперимент выполняет и некоторые частные функции – информативную, эвристическую, критериальную, корректирующую, исследовательскую, обобщающую и мировоззренческую.

1. Информативная функция проявляется в тех случаях, когда химический эксперимент служит первоначальным источником познания предметов и явлений. С помощью эксперимента обучаемые узнают о свойствах и превращениях веществ. В этих случаях явления рассматриваются такими, какие они есть в реальной обстановке. Будучи включенным в активную познавательную деятельность, обучаемый в состоянии проникнуть в суть химического явления, освоить его на эмпирическом уровне и использовать усвоенный материал в качестве способа дальнейшего познания.

2. Эвристическая функция обеспечивает не только установление фактов, но и служит активным средством формирования многих эмпирических понятий, выводов, зависимостей и закономерностей в химии.

Простейший пример, когда на основе опыта устанавливается факт: ученик, добавляя к раствору индикатора (фенолфталеина) несколько капель раствора гидроксида натрия, убеждается в том, что данный индикатор под действием щелочи изменяет свою окраску.

Чаще всего установить факт намного сложнее. Например, опустив кусочек цинка в раствор соляной кислоты, ученик выясняет: во-первых, что цинк реагирует с раствором соляной кислоты; во-вторых, что в результате этой реакции выделяется газ; а при выпаривании капельки раствора на стекле ученик устанавливает, в-третьих, что в результате этой реакции образовалось новое вещество – хлорид цинка.

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 перестает воспламеняться, осторожно сливают жидкость из пробирки и вновь добавляют в нее
2 мл исходного раствора пероксида водорода. Снова доказывают наличие кислорода. Опыт повторяют три раза.

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

Химический эксперимент также позволяет выводить зависимости и закономерности. 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 йодида калия с раствором пероксида водорода в присутствии крахмала.

В три пробирки, содержащие раствор йодида калия с крахмалом, наливают раствор пероксида водорода: в первую пробирку с исходной концентрацией (3%), во вторую – разбавленный в два раза и в третью – разбавленный в четыре раза. С помощью часов или метронома фиксируют, что во второй пробирке реакция протекает в два раза медленнее, чем в первой, а в третьей – в четыре раза.

На основании проделанного опыта учащиеся приходят к выводу, что скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ. Полученный из эксперимента вывод можно оформить графически в координатах «время – концентрация». Такой путь: от эксперимента к графику, а от него к уравнению – пример высшего проявления эвристического вывода. Он возможен при высоком уровне самостоятельности и творческой активности учащихся.

Все вышеприведенные примеры показывают, что эксперимент можно использовать для организации прямых эвристических выводов.

3. Критериальная функция проявляется в том случае, когда результаты опытов подтверждают предположения (гипотезы) обучаемых, т.е. служат той «практикой, что является критерием истины». Это необходимое средство практического доказательства правильности или ошибочности предположительных суждений, выводов, а также подтверждения ряда известных положений.

Химический эксперимент является средством сопоставления суждений с субъективным отражением внешнего мира, полученным посредством чувств. Поэтому он может восприниматься как средство проверки человеческих знаний о внешнем мире. В процессе обучения химии желательно каждое теоретическое суждение проверять на «истинность» с помощью эксперимента.

Например, когда ученики узнали, что вода состоит из водорода и кислорода, то им следует разъяснить, что это единственные составные части воды. В этом случае целесообразно поставить опыт по получению воды из кислорода и водорода: результаты опыта явятся доказательством того, что вода состоит только из этих элементов. Однако учащиеся должны понимать, что эксперимент не является абсолютным средством проверки истины. Приведенный опыт доказывает качественный состав воды, но он еще не говорит о ее количественном составе. Для того чтобы сделать определенные суждения о формуле воды, должны быть проведены новые эксперименты.

Часто эксперимент рассматривается как средство опровержения или подтверждения выдвинутой гипотезы. Например, при изучении бензола, обсуждая его молекулярную формулу, учащиеся относят бензол к непредельным углеводородам. Учитель предлагает проверить на опыте, взаимодействует ли бензол с бромной водой. Опыт не подтверждает выдвинутого предположения: бензол не вызывает характерного для непредельных углеводородов обесцвечивания бромной воды. Из неудачи в эксперименте ученики делают вывод, что при теоретических обсуждениях необходимо делать ориентировку на практику.

4. Корректирующая функция позволяет преодолевать трудности в освоении теоретических знаний: уточнять имеющиеся знания в процессе приобретения экспериментальных умений и навыков, исправлять ошибки обучаемых, осуществлять контроль за приобретенными знаниями.

Изучение количественных отношений в химии без химического эксперимента вызывает трудности в освоении таких понятий, как «моль», «молярная масса», «молярный объем», «относительная плотность газов», а также в понимании количественных закономерностей, составляющих сущность стехиометрических законов. Эти трудности в перспективе могут быть преодолены путем разработки специальных количественных экспериментов и количественных экспериментальных задач, которые, к сожалению, не предусмотрены существующими программами по химии полной средней общеобразовательной школы.

Ученические опыты можно использовать для формирования правильных суждений учащихся и исправления ошибочных. Например, изучая свойства кислотных оксидов, учащиеся на уроке узнают из эксперимента, что оксид углерода(IV) и оксид серы(IV) взаимодействуют с водой. Такое взаимодействие учащиеся доказывают с помощью лакмуса. Но если ограничиться только этими опытами, то у учащихся может возникнуть ряд ошибочных представлений, связанных с неправильным переносом знаний. Так, например, большинство учащихся пишут уравнение реакции не существующего в природе процесса взаимодействия оксида кремния(IV) с водой. Для исправления этой ошибки необходимо, чтобы учащиеся провели опыт и сами убедились с помощью раствора лакмуса, что данные вещества не взаимодействуют между собой. Такие опыты помогут учащимся преодолеть типичные ошибки.

В практической деятельности учащихся также велика вероятность ошибок, связанных с нарушением правил техники безопасности. При получении хлороводорода и соляной кислоты учащиеся нередко опускают газоотводную трубку прибора в воду, забывая о том, что хлороводород хорошо растворяется в воде. Даже предупредительные слова учителя и инструкция учебника не оказывают должного воздействия. В подобной ситуации необходим специальный корректирующий эксперимент, демонстрирующий возможные последствия при неправильном проведении реакции. Учитель умышленно делает экспериментальную ошибку и тем самым показывает, как не следует ставить данный опыт. Видя результаты неправильного обращения с прибором, учащийся в своей практической работе уже не допустит подобной ошибки.

5. Исследовательская функция связана с развитием практических умений и навыков по анализу и синтезу веществ, поиску знаний о свойствах веществ и исследованию их простейших признаков, конструированию приборов и установок, т.е. освоению простейших методов научно-исследовательской работы. В соответствии с этой функцией учебный химический эксперимент как бы соединяет применение основных приемов научного метода с выполнением учащимися учебно-исследовательских заданий.

Наиболее распространенными и доступными исследованиями являются практические работы по качественному анализу веществ. Экспериментальные исследовательские работы ценны в творческом отношении и дают возможность обучаемым самим создавать опытные установки для исследования веществ. В ходе таких работ не только изучаются вещества, но и осваиваются различные экспериментальные методы, применяемые в химии.

Однако в химии важны не только качественные, но и количественные показатели. Ученический эксперимент, связанный с измерением количественных характеристик, практически не используется на уроках и очень редко применяется на факультативных и внеурочных занятиях по химии. Вместе с тем систематическое выполнение количественных экспериментальных задач приучает учащихся аккуратно работать, критически подходить к делу, вырабатывает навыки точной количественной оценки результатов эксперимента и существенно изменяет характер поисковой познавательной деятельности.

Первоначально учащиеся начинают решать количественные экспериментальные задачи на образцах искусственных смесей (например, определение содержания карбонатов в выданном образце щелочи). Затем характер задач усложняется и приближается к жизненным условиям (например, определение кислотности пищевых продуктов: хлеба, молока, ягод, фруктов и т.д.). Особый интерес представляют количественные экспериментальные задачи по синтезу веществ (например, получение индикатора метилоранжа и других препаратов, необходимых для школьного химического эксперимента). Они имеют ценность и в творческом, и в эмоциональном аспектах: синтезированный препарат сохраняется и используется затем в других экспериментах. Выполняя эти работы, учащиеся не только изучают вещества, но и осваивают экспериментальные методы, применяемые в химии (взвешивание, титрование, экстракция, хроматография, анализ, синтез и т.д.).

6. Обобщающая функция учебного химического эксперимента создает условия для выработки предпосылок при построении различных типов эмпирических обобщений. С помощью серии учебных экспериментов можно сделать обобщенный вывод.

Например, наблюдение опытов по электропроводности водных растворов кислот, щелочей и солей приводит учащихся к обобщению: несмотря на различную природу этих веществ, их растворы обладают одним свойством – все они могут проводить электрический ток. Полученные в опытах отдельные экспериментальные факты могут быть интерпретированы в общий вывод, на основании которого дается определение понятия «электролит».

В преподавании химии часто возникают такие ситуации, при которых обобщение, сделанное на основе эксперимента, дополняется и уточняется с помощью теории.

При формировании обобщенного понятия «реакция замещения» для создания эмпирической базы необходимо провести как минимум три опыта: взаимодействие растворов хлорида меди(II) с цинком, сульфата меди(II) с железом, нитрата серебра с медью. Если указанные металлы взять в виде порошков, то учащиеся, наблюдая опыты, могут сделать обобщенный вывод: в этих опытах было взято по два исходных вещества (простое и сложное) и получилось два новых (простое и сложное). Однако этот эмпирический вывод недостаточен для обобщенного определения реакции замещения. Привлекая знания атомно-молекулярной теории, учитель объясняет механизм этой реакции и дает следующее определение: «Химические реакции между простым и сложным веществами, при которых атомы, составляющие простое вещество, замещают атомы одного из элементов сложного вещества, называются реакциями замещения».

В обобщении на базе эксперимента важно не только передавать определенную сумму знаний, но и формировать единые правила работы в лаборатории.

В государственном образовательном стандарте по химии для полной средней общеобразовательной школы в требованиях к уровню подготовки выпускников перечислены основные экспериментальные умения. Большинство из этих умений являются обобщенными: обращаться с простейшим лабораторным оборудованием, растворять твердые вещества, проводить отстаивание, фильтрование, обращаться с кислотами и щелочами, готовить растворы с определенной массовой долей растворенного вещества, собирать из готовых деталей приборы, определять с помощью характерных реакций неорганические и органические вещества, в том числе и полимерные материалы. При формировании экспериментальных умений необходимо постоянно обращать внимание учащихся на то, как следует правильно проводить тот или иной эксперимент с точки зрения техники безопасности.

7. Мировоззренческая функция определяется дидактической ролью учебного химического эксперимента в научном химическом познании. Эксперимент является составной частью в цепи диалектического процесса познания учащимися объективной действительности. Правильно поставленный учебный химический эксперимент – важнейшее средство формирования научного мировоззрения учащихся в процессе усвоения основ химической науки.

Все перечисленные функции учебного химического эксперимента взаимосвязаны и взаимообуславливают друг друга. От возможности выполнения этих функций зависят успех и эффективность проводимого учебного химического эксперимента.

Химический эксперимент относится к специфическим методам обучения, что обусловлено особенностью предмета – химии, при изучении которого нельзя упускать наглядность. Эксперимент позволяет не только как можно подробнее понять, что же происходит в конкретной химической реакции, но и помогает повысить интерес учащихся к предмету химии.

В ыполнять эксперимент возможно лишь с опорой на полученные ранее знания. Теоретическое обоснование опыта способствует его восприятию (которое становится более целенаправленным и активным) и осмыслению его сущности. Проведение эксперимента обычно связано с выдвижением гипотезы.

Формулирование гипотезы учащимися развивает их мышление, заставляет применять имеющиеся знания и в результате проверки гипотезы получать новые знания. Химический эксперимент открывает большие возможности также и для создания и последующего разрешения проблемных ситуаций.

Эксперимент должен стать необходимой частью урока при изучении конкретных вопросов. Ученики должны знать, для чего проводится эксперимент, какое теоретическое положение он подтверждает, на какой вопрос поможет ответить.

Различают следующие типы школьного химического эксперимента:

Демонстрационный эксперимент;

Лабораторные опыты;

Лабораторные работы;

Практические работы;

Экспериментальный (лабораторный) практикум;

Домашний эксперимент.

Демонстрационный эксперимент – это химический эксперимент, проводимый преподавателем (в редких случаях подготовленным учеником).

Основные задачи демонстрационного эксперимента: раскрытие сущности химических явлений; показ учащимся лабораторного оборудования (приборов, установок, аппаратов, химической посуды, реактивов, материалов, приспособлений); раскрытие приемов экспериментальной работы и правил безопасности труда в химических лабораториях.

Требования к демонстрационному эксперименту впервые были сформулированы В.Н.Верховским и развиты К.Я.Парменовым, А.Д.Смирновым, В.П.Гаркуновым, М.С.Пак и др.

В процессе демонстрационного эксперимента необходимо реализовать следующие требования:

1) обозреваемость (обеспечение хорошей видимости всем учащимся);

2) наглядность (обеспечение правильного восприятия учащимися);

3) безукоризненная техника выполнения;

4) безопасность для учащихся и учителя;

5) оптимальность методики эксперимента (сочетание техники эксперимента и слов учителя);

6) надежность (без срывов);

7) выразительность (раскрытие сущности объекта при минимальной затрате усилий и средств);

8) эмоциональность;

9) убедительность (однозначность объяснения, достоверность результатов);

10) кратковременность;

11) эстетичность оформления;

12) простота техники выполнения;

13) доступность для понимания;

14) предварительная подготовка эксперимента;

15) репетиция методики эксперимента.

Лабораторные опыты – это эксперимент, который выполняют учащиеся под непосредственным руководством учителя. Лабораторные опыты являются, как правило, единичными и помогают изучить отдельные стороны химического объекта.

Лабораторные работы представляют собой совокупность лабораторных опытов и позволяют изучить многие стороны химических объектов и процессов. Лабораторные работы заключаются в проведении учащимися по заданию учителя опытов с использованием приборов, инструментов и прочего оборудования. По времени они могут занимать от 5–10 до 40–45 мин (лабораторный урок). На лабораторном уроке учащиеся работают в основном не по заданиям и не по книге, а на основании живого слова преподавателя.

Практические работы являются одним из видов экспериментальной учебной деятельности школьников. Практические занятия отличаются более высокой степенью самостоятельности учащихся и способствуют совершенствованию их знаний и умений.

Экспериментальный практикум – вид самостоятельной работы учащихся, проводимой в основном в старших классах. Экспериментальный практикум обычно организуется при завершении крупных разделов курса и имеет преимущественно повторительно-обобщающий характер. Такой практикум способствует формированию обобщенных знаний и умений.

Домашний эксперимент – это опыты, выполняемые учащимися в домашних условиях и способствующие удовлетворению познавательных интересов и потребностей учащихся, а также развитию опыта их творческой деятельности.

С целью профессиональной подготовки к образовательной практике молодые учителя должны целенаправленно осваивать технику и методику школьного химического эксперимента.

Э ффективность обучения химии тесно связана с общим планированием учебного материала. Основные задачи, которые решаются в процессе планирования, – это оптимизация учебного процесса, определение объема учебного материала, подбор заданий на урок и на дом, выделение времени на проведение лабораторных опытов и практических занятий, решение экспериментальных и расчетных задач, контроль знаний, умений и навыков учащихся, закрепление и повторение материала.

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

Планирование химического эксперимента: в начале учебного года в соответствии с учебной программой устанавливается последовательность проведения демонстраций, лабораторных опытов, практических занятий и решения экспериментальных задач по темам и их связь с теоретическими занятиями; определяется перечень экспериментальных умений и навыков, которые должны приобрести учащиеся, и дидактические средства, позволяющие достичь поставленных целей. Зная предварительно сроки проведения эксперимента, преподаватель имеет возможность заблаговременно подготовить к урокам оборудование, учебные пособия и др.

Подготовка к уроку зависит от типа урока и поставленной дидактической цели. Вначале преподаватель уточняет учебно-воспитательные задачи урока и продумывает методику его проведения. Чтобы химический эксперимент обеспечивал прочные и глубокие знания, необходимо предусмотреть, какие экспериментальные умения и навыки будут приобретены учащимися, с помощью каких приемов можно добиться понимания ими наблюдаемых химических превращений. Преподавателю рекомендуется просмотреть соответствующую методическую литературу, наметить вопросы, выявляющие теоретические знания учащихся по теме, выделить моменты, способствующие приобретению умений, навыков, а также облегчающие восприятие учебного материала в дальнейшем, и сосредоточить на них внимание.

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

Очень важно перед уроком отрепетировать технику выполнения каждого демонстрационного опыта, проверить наличие и качество реактивов, а также убедиться в наглядности работы прибора и происходящих явлений, т.к. неполадки, обнаруженные в процессе проведения урока, ухудшают дисциплину учащихся и препятствуют достижению поставленной цели. При необходимости следует заменять реактивы, исправлять приборы либо подбирать заранее другую подходящую аппаратуру.

П рочность и осознанность знаний по химии возрастают, если химический эксперимент осуществляют сами ученики. Для его проведения необходимо овладеть целым рядом умений и навыков , отсутствие которых мешает учащимся сосредоточить внимание на сущности происходящих химических явлений, т.к. им приходится больше заниматься техникой проведения опытов.

Овладение экспериментальными умениями и навыками необходимо не только для успешного усвоения содержания курса химии, но и при продолжении образования в вузах и для будущей производственной деятельности. Наиболее важны следующие умения и навыки:

Обращение с посудой, приборами, реактивами;

Проведение таких операций, как нагревание, растворение, собирание газов и др.;

Наблюдение химических явлений и процессов и правильное объяснение их сущности;

Составление письменного отчета о проделанной работе;

Пользование справочной литературой.

Чтобы управлять процессом совершенствования и развития умений и навыков учащихся, преподаватель должен сам четко представлять путь и методику их формирования. Для этого ему необходимо постоянно и внимательно знакомиться с программой по химии. В ней есть перечень практических умений и навыков, которые учащиеся должны приобретать по мере изучения курса химии. Проверять уровень владения практическими умениями и навыками нужно начинать сразу после первых практических занятий. Например, после знакомства учащихся с лабораторным оборудованием преподаватель на следующих уроках проверяет, как они усвоили соответствующие умения.

Наиболее эффективно умения и навыки формируются при соблюдении следующих условий:

Сочетание наглядного показа опыта с устным комментированием хода его выполнения;

Объяснение сущности явлений, происходящих при выполнении опыта;

Уточнение необходимости эксперимента и предупреждение возможных ошибок;

Контроль со стороны преподавателя и оказание дифференцированной помощи учащимся.

Большое значение в совершенствовании и закреплении умений и навыков имеет индивидуальное выполнение опытов учащимися. При самостоятельном выполнении опытов, в которых встречаются уже известные ученикам приемы и операции, они быстрее и прочнее закрепляются и совершенствуются.

При наблюдении за учениками следует обращать внимание на:

Их умение пользоваться реактивами, посудой и другим оборудованием;

Их работу с приборами (сборка, проверка на герметичность, закрепление в штативе, использование в опытах);

Выполнение ими различных операций (наливание и насыпание веществ, растворение твердых, жидких и газообразных веществ, измельчение и смешивание твердых веществ, собирание газов и др.);

Распознавание ими веществ по физическим свойствам, характеру горения и качественным реакциям.

Наряду с этим необходимо проверять: понимают ли учащиеся цель опыта, умеют ли составлять план проведения эксперимента, знают ли, какие вещества и приборы нужно использовать, при каких условиях будет протекать данный химический процесс и как выразить его соответствующими уравнениями реакций, умеют ли анализировать опыты, делать обобщения и выводы.

Важно также осуществлять контроль за соблюдением учениками техники безопасности при обращении с реактивами, нагревательными приборами, химической посудой, а также за чистотой рабочего места, бережным отношением к оборудованию и экономным расходованием реактивов, за рациональным использованием времени на проведение отдельных приемов и операций, за дисциплиной.

Эффективность обучения химии с использованием эксперимента зависит от наличия постоянных обратных связей. Учет экспериментальных умений и навыков – это итог работы не только учащихся, но и преподавателя.

Химический эксперимент – важный источник знаний. В сочетании с техническими средствами обучения он способствует более эффективному овладению знаниями, умениями и навыками. Систематическое использование на уроках химии эксперимента помогает развивать умения наблюдать явления и объяснять их сущность в свете изученных теорий и законов, формирует и совершенствует экспериментальные умения и навыки, прививает навыки планирования своей работы и осуществления самоконтроля, воспитывает аккуратность, уважение и любовь к труду. Химический эксперимент способствует общему воспитанию и всестороннему развитию личности.

Л и т е р а т у р а

Вайнштейн Б.М. и др. Практические занятия по химии. М., 1939;
Парменов К.Я. Демонстрационный химический эксперимент. М., 1954;
Парменов К.Я. Химический эксперимент в средней школе. М., 1959;
Верховский В.Н., Смирнов А.Д. Техника химического эксперимента. Т. 1. М., 1973;
Гаркунов В.П. Совершенствование методов обучения химии в средней школе. Л., 1974;
Вивюрский В.Я . Эксперимент по химии в средних профтехучилищах. М., 1980;
Назарова Т.С., Грабецкий А.А., Лаврова В.Н. Химический эксперимент в школе (Библиотека учителя химии). М., 1987;
Злотников Э.Г. Химический эксперимент в условиях развивающего обучения. Химия в школе, 2001, № 1;
Пак М.С. Дидактика химии. М.: Владос, 2004.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение .

Глава 1. Химический эксперимент в процессе обучения химии.

§ 1.1. Химический эксперимент как источник познания и средство воспитания.
.

Глава 2. Вопросы организации химического эксперимента.

§ 2.1. Подготовка химического эксперимента преподавателем.
§ 2.2. Подготовка учащихся к выполнению химического эксперимента.
§ 2.3. Обязанности лаборанта в подготовке и проведении химического эксперимента.

Глава 3. Методика химического эксперимента.

§ 3.1. Технология демонстраций.
§ 3.2. Выполнение лабораторных опытов.
§ 3.3. Проведение практических работ.
§ 3.4. Решение экспериментальных задач.
§ 3.5. Мысленный эксперимент.
§ 3.6. Химический эксперимент в проблемном обучении.
§ 3.7. Химический эксперимент и технические средства обучения.

Глава 4. Методика формирования экспериментальных умений и навыков.

§ 4.1. Классификация экспериментальных умений и навыков.
§ 4.2. Роль наблюдения в процессе формирования экспериментальных умений и навыков.

Если мысленно проследить исторический путь химической науки, то можно убедиться, что в ее развитии огромная роль принадлежит эксперименту. Все значимые теоретические открытия в химии являются результатом обобщения большого числа экспериментальных фактов. Познание природы веществ достигается с помощью эксперимента, он помогает раскрывать взаимосвязи и взаимозависимости между ними.
Если эксперимент имеет такое важное значение в химической науке, то и при обучении основам этой науки в школе ему принадлежит не меньшая роль. Формирование представлений и понятий о веществах и их превращениях в курсе химии, а на основе этого и теоретических обобщений невозможно без конкретного наблюдения за этими веществами и без химического эксперимента. В то же время для объяснения сущности наблюдаемых химических явлений и процессов, протекающих в ходе выполнения химического эксперимента, от учащихся требуется глубокое знание законов и теорий. Кроме того, химический эксперимент играет важную роль в формировании умений и навыков для проведения опытов.
Следовательно, только в тесном взаимодействии эксперимента и теории в учебно-воспитательном процессе можно достигнуть высокого качества знаний учащихся по химии.
Химический эксперимент следует рассматривать как процесс, включающий в себя две активно действующие стороны – преподаватель и ученик. В этой связи химический эксперимент в ходе обучения можно рассматривать как творческую деятельность преподавателя, направленную на «вооружение» учеников определенной системой знаний, умений и навыков, и как познавательную деятельность учащихся, направленную на овладение системой знаний, умений и навыков. В первом случае ученик выступает как объект, на который воздействуют, во втором – как субъект, связывающий оба вида деятельности. Только так ученик в состоянии проникнуть в суть химических явлений и процессов, освоить их на уровне общих закономерностей, ведущих идей и теорий и использовать полученные знания для дальнейшего познания предмета химии.
Вопросы химического эксперимента рассмотрены в ряде работ по методике обучения химии. Но в них в большинстве случаев обращается внимание на технику постановки опытов и значительно реже на методику их использования на уроках. Никаких специальных пособий, посвященных отдельно методике химического эксперимента, не имеется. Отсюда основная идея данного пособия – показать методику химического эксперимента в качестве целостной системы и определить ее значение в процессе обучения и воспитания на уроках химии и во внеклассной работе. С указанной позиции методика рассматривается как составная часть химического эксперимента, которая будет способствовать повышению научно-методической подготовки преподавателей химии, а реализация ее рекомендации поможет активизировать учащихся в процессе обучения химии.
Внутренняя взаимосвязь деятельности преподавателя и учащихся в процессе химического эксперимента позволит организовать процесс познания химии не на уровне описательного ознакомления с явлениями и процессами, а на уровне овладения их сущностью, объяснения причинно-следственных связей между ними с позиций современной химической науки.
В методическом пособии нет разработок всех уроков по темам, а приводятся лишь общие рекомендации, которые могут быть полезны преподавателю при подготовке и проведении химического эксперимента на уроках с учетом содержания учебного материала и целей обучения.
Начинающий преподаватель в своей работе может воспользоваться рекомендациями из данного пособия для успешного овладения методикой химического эксперимента. Опытный преподаватель, сопоставляя свой опыт работы с предложенной методикой и проявляя творческий подход, может продумать и усовершенствовать методику постановки химического эксперимента на своих уроках.

Глава I.
Химический эксперимент
в процессе обучения химии

§ 1.1. Химический эксперимент
как источник познания и средство воспитания

При изучении химии важную роль играет химический эксперимент – составная часть учебного процесса.
Экспериментальный характер химии проявляется прежде всего в том, что каждое научное понятие должно логически вытекать из поставленной задачи и обосновываться практически. Познание начинается с ощущения и восприятия конкретных предметов, явлений, процессов, фактов и переходит затем к обобщению и абстрагированию. Химическое понятие – это обобщенные знания о существенных признаках химических явлений и процессов, которые формируются на основе их восприятия. Их анализ дает возможность найти существенные, присущие им всем черты и на этой основе установить химические закономерности. Используя различные виды химического эксперимента, преподаватель учит конкретизировать теоретические знания, находить общее в единичном, конкретном. Химический эксперимент помогает учащимся наполнить усваиваемые ими химические понятия живым, конкретным содержанием, увидеть в отдельных фактах общие закономерности.
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. Очень 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. Опыт работы преподавателей химии показывает, что одна из причин отставания в учебе – затруднение, вызванное переходом от наглядных образов к абстрактным понятиям. Систематическое проведение экспериментов, в ходе осмысления которых ребята тренируются в таком навыке, может способствовать повышению успеваемости, в частности по химии. Полученные умения и навыки учащиеся используют не только для самостоятельного и активного овладения знаниями при обучении в среднем учебном заведении, но и после его окончания в ходе самообразования.
Химический эксперимент проводится в несколько этапов:
первый – обоснование постановки опыта,
второй – планирование и проведение,
третий – оценка полученных результатов.
Выполнять эксперимент возможно лишь с опорой на полученные ранее знания. Теоретическое обоснование опыта способствует его восприятию, которое становится более целенаправленным и активным, и осмыслению его сущности.
Проведение эксперимента обычно связано с выдвижением гипотезы. Привлечение к этой работе учащихся развивает их мышление, заставляет применять имеющиеся знания для формулировки гипотезы, а в результате ее проверки ребята получают новые знания.
Химический эксперимент открывает большие возможности как для создания и разрешения проблемных ситуаций, так и для проверки правильности выдвинутой гипотезы.
Следовательно, эксперимент положительно влияет на умственное развитие учащихся, а преподаватель имеет возможность управлять процессами мышления, обучения и усвоения знаний.
Программы по химии предусматривают широкое использование химического эксперимента – демонстрации, лабораторные опыты, практические занятия и экспериментальные задачи – на протяжении всех лет обучения.
Химический эксперимент может выполнять различные дидактические функции, использоваться в различных формах и сочетаться с разными методами и средствами обучения. Он представляет собой систему, в которой используется принцип постепенного повышения самостоятельности учащихся: от демонстрации явлений через проведение фронтальных лабораторных опытов под руководством преподавателя к самостоятельной работе при выполнении практических занятий и решении экспериментальных задач.
Проведение демонстраций позволяет познакомить учеников с различными химическими явлениями и связями между ними, обобщение которых может быть положено в основу закона, теоретического вывода; с устройством и принципом действия приборов и установок; с сущностью протекающих в них процессов, которые могут выступать в качестве критериев правильности выводов.
Демонстрационный эксперимент проводится с различными целями, например, может служить начальным этапом усвоения какого-либо теоретического положения. Так, при рассмотрении условий, от которых зависит степень диссоциации электролитов, преподаватель предлагает ответить на вопрос: «Зависит ли степень диссоциации от концентрации раствора?» Демонстрируется опыт, основанный на испытании электропроводности концентрированного и разбавленного растворов уксусной кислоты. Сравнивая результаты опыта, ученики приходят к выводу, что степень диссоциации электролита зависит от концентрации раствора, и устанавливают закономерность – с разбавлением раствора степень диссоциации возрастает.
Демонстрационный эксперимент иллюстрирует правильность изложенного преподавателем теоретического положения. Например, для доказательства того, что при нагревании некоторых солей выделяются летучие кислоты, преподаватель получает азотную кислоту из нитратов и показывает ее специфические свойства или, говоря о химических свойствах металлов, показывает опыты взаимодействия металлов с неметаллами и водой. При этом каждый раз учитель должен четко формулировать цель эксперимента. Его пояснения помогают проанализировать полученные результаты, выделить главное, установить связи между теоретическими положениями и опытными данными, их иллюстрирующими.
Выполняя лабораторные опыты и практические работы, учащиеся самостоятельно исследуют химические явления и закономерности и на практике убеждаются в их справедливости, что способствует сознательному усвоению знаний. Иногда при проведении этих опытов проявляется творческий подход – применение знаний в новых условиях. Это позволяет повторить, закрепить, углубить, расширить и систематизировать знания из разных разделов химии. Кроме того, у школьников формируются экспериментальные умения и навыки в обращении с реактивами и оборудованием. Все это способствует улучшению теоретических знаний и политехнической подготовке учащихся.
Решая экспериментальные задачи, ученики совершенствуют свои умения и навыки, учатся применять полученные теоретические знания для решения конкретных заданий.
Можно также предложить ребятам опыты для выполнения в домашних условиях. Домашние опыты и наблюдения представляют собой простые эксперименты, выполняемые без контроля со стороны преподавателя. Их проведение приучает самостоятельно применять полученные знания, умения и навыки.
Наблюдение как метод познания широко используется при проведении химического эксперимента. Деятельность учащихся становится целенаправленной и приобретает активную форму при условии четкой постановки задачи и разработки методики ее решения. Например, если ребята наблюдают электролиз сульфата меди(II), то главное – следить за изменением окраски раствора соли и появлением красного налета на одном угольном электроде и пузырьков газа возле другого. Результаты наблюдений школьники интерпретируют с учетом имеющихся теоретических знаний.
При наблюдении за выполнением опытов (лабораторных и на практических занятиях), а также в ходе решения экспериментальных задач функционируют все анализаторы. С их помощью ребята могут определять цвет, запах, вкус, плотность и другие свойства исследуемых объектов, при сравнении которых они обучаются выделять существенные признаки, познают их природу.
Эксперимент должен стать необходимой частью урока при изучении конкретных вопросов. Ученики должны знать, для чего проводить эксперимент, какое теоретическое положение он подтверждает, на какой вопрос поможет ответить. Например, при объяснении химических свойств металлов преподаватель выносит на обсуждение вопрос: «Все ли металлы взаимодействуют с водой?» После демонстрации преподавателем опытов дети самостоятельно делают вывод: металлы, стоящие в ряду напряжений правее водорода, с водой не взаимодействуют.
Очень важно анализировать результаты экспериментов, чтобы получить четкий ответ на поставленный в начале опыта вопрос, установить все причины и условия, которые привели к получению данных результатов. Кроме того, правильно организованный эксперимент воспитывает сознательную дисциплину, развивает творческую инициативу, бережное отношение к собственности.
Рабочая обстановка в лаборатории, образцовый порядок в ней также оказывают воспитательное влияние на учащихся, улучшают дисциплину. В лаборатории должна постоянно поддерживаться чистота, существовать строго продуманная система хранения оборудования и реактивов: твердые вещества – в шкафах по группам периодической системы; растворы – по основным классам соединений или по катионам или анионам; органические вещества – также по основным классам соединений или функциональным группам. В шкафах аккуратно расставляют посуду и оборудование.
Предварительная подготовка теоретического материала к предстоящей практической работе повышает интерес к последней, а это значит, что ребята будут активными и дисциплинированными во время занятия. Осмысленное понимание сущности опытов, а также аккуратное оформление выполненных работ положительно влияют на поведение учащихся во время выполнения опытов.
Необходимо добиваться выполнения практических работ и получения нужных результатов всеми учениками, чтобы они почувствовали уверенность в своих силах и стремились преодолеть трудности.
Очень важно оказывать дифференцированную помощь: внимательно следить за работой каждого, отмечать, как он планирует и организует свою работу, как овладевает умениями и навыками техники проведения эксперимента, умеет ли наблюдать, объяснять сущность происходящих явлений, делать правильные выводы и обобщения. Необходимо, чтобы каждый ученик самостоятельно осмыслил материал, использовал теоретические знания для объяснений происходящих явлений и процессов, выводов и обобщений. При выполнении опытов следует требовать бережного расходования реактивов и материалов, разъяснять значение их экономии для учебного заведения и государства.
Особое внимание обращается на технику выполнения работы: как растворять вещества, нагревать раствор в пробирке или колбе, добавлять растворы индикаторов и т. д.
На видном месте надо вывесить правила техники безопасности. Это приучает к организованности и дисциплинированности во время занятий.
Систематическое использование на уроках химии эксперимента помогает бороться с формализмом в знаниях, развивает умения наблюдать факты и явления и объяснять их сущность в свете изученных теорий и законов; формирует и совершенствует экспериментальные умения и навыки; прививает навыки планировать свою работу и осуществлять самоконтроль; воспитывает уважение и любовь к труду. Эта работа способствует общему воспитанию, всестороннему развитию личности, готовит к деятельности на современном производстве.

§ 1.2. Виды химического эксперимента

Химический эксперимент имеет важное значение при изучении химии. Различают учебный демонстрационный эксперимент , выполняемый в основном преподавателем на демонстрационном столе, и ученический эксперимент – практические работы, лабораторные опыты и экспериментальные задачи, которые проводят учащиеся на своих рабочих местах. Своеобразным видом эксперимента является мысленный эксперимент.

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.
Внимание учащихся направлено на выполнение опыта и изучение его результатов. Они не будут пассивно наблюдать проведение опытов и воспринимать излагаемый материал, если преподаватель, демонстрируя опыт, сопровождает его объяснениями. Тем самым он сосредоточивает внимание на опыте, приучает наблюдать явление во всех подробностях. В этом случае все приемы и действия преподавателя воспринимаются не как волшебные манипуляции, а как необходимость, без которой выполнить опыт практически невозможно. При демонстрационных опытах по сравнению с лабораторными наблюдения явлений проходят более организованно. Но демонстрации не вырабатывают необходимые экспериментальные умения и навыки, поэтому должны дополняться лабораторными опытами, практическими работами и экспериментальными задачами.

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.

Естественно, что каждый демонстрационный опыт имеет свои особенности в зависимости от характера изучаемого явления и конкретной учебно-воспитательной задачи. В то же время химический демонстрационный эксперимент должен отвечать следующим требованиям:

Педагогическая эффективность демонстрационного эксперимента, влияние его на знания и экспериментальные умения и навыки зависят от техники эксперимента. Под этим понимается совокупность приборов и устройств, специально созданных и применяемых в демонстрационном эксперименте. Преподавателю следует изучить оборудование кабинета в целом и каждый прибор в отдельности, отработать технику демонстрирования. Последняя представляет собой совокупность приемов обращения с приборами и аппаратами в процессе подготовки и проведения демонстраций, которые обеспечивают их успешность и выразительность. Методика демонстрирования – совокупность приемов, обеспечивающих эффективность демонстрации, наилучшее ее восприятие. Методика и техника демонстрирования тесно связаны между собой и могут быть названы технологией демонстрационного эксперимента.
Очень важное значение при проведении демонстрационных опытов имеет предварительная проверка каждого опыта с точки зрения техники выполнения, качества реактивов, хорошей видимости учащимися приборов и явлений, в них происходящих, гарантии безопасности. Иногда целесообразно на демонстрационный стол выставлять два прибора: один – собранный и готовый к действию, другой – в разобранном виде, чтобы, используя его, лучше объяснить устройство прибора, например аппарат Киппа, холодильник и др.
Нужно всегда помнить, что всякий неудавшийся при демонстрации опыт подрывает авторитет преподавателя.

Лабораторные опыты – вид самостоятельной работы, предполагающий выполнение химических опытов на любом этапе урока для более продуктивного усвоения материала и получения конкретных, осознанных и прочных знаний. Кроме того, во время лабораторных опытов совершенствуются экспериментальные умения и навыки, т. к. ученики работают в основном самостоятельно. Выполнение опытов занимает не весь урок, а только часть его.
Лабораторные опыты проводят чаще всего для знакомства с физическими и химическими свойствами веществ, а также для конкретизации теоретических понятий или положений, реже – для получения новых знаний. Последние всегда содержат определенную познавательную задачу, которую учащиеся должны решить экспериментально. Это вносит элемент исследования, активизирующий мыслительную деятельность школьников.
Лабораторные опыты в отличие от практических работ знакомят с небольшим количеством фактов. Кроме того, они не полностью овладевают вниманием учащихся, как практические занятия, т. к. после непродолжительного по времени самостоятельного выполнения работы (опыта) ученики должны быть снова готовы к восприятию объяснения преподавателя.
Лабораторные опыты сопровождают изложение учебного материала преподавателем и так же, как и демонстрации, создают у учащихся наглядные представления о свойствах веществ и химических процессах, приучают обобщать наблюдаемые явления. Но в отличие от демонстрационных экспериментов они вырабатывают также экспериментальные умения и навыки. Однако не всякий опыт может быть проведен как лабораторный (например, синтез аммиака и др.). И не всякий лабораторный опыт эффективнее демонстрационного – на проведение многих лабораторных опытов требуется больше времени, причем продолжительность непосредственно зависит от качества сформированных экспериментальных умений и навыков. Задача лабораторных опытов – как можно быстрее познакомить учащихся с изучаемым конкретным явлением (веществом). Применяемая при этом техника сводится к выполнению учениками 2–3 операций, что, естественно, ограничивает возможности формирования практических умений и навыков.
Подготовка лабораторных опытов должна проводиться более тщательно, чем демонстрационных. Это связано с тем, что всякая небрежность и упущение может привести к нарушению дисциплины всего класса.
Нужно стремиться к тому, чтобы лабораторную работу выполнял каждый ученик в отдельности. В крайнем случае можно допускать, чтобы один комплект оборудования приходился не больше чем на двоих. Это способствует лучшей организованности и активности детей, а также достижению цели лабораторной работы.
После выполнения опытов должен быть проведен их анализ и сделана краткая запись проделанной работы.

Практическая работа – вид самостоятельной работы, когда ученики выполняют химические опыты на определенном уроке после изучения темы или раздела курса химии. Она способствует закреплению полученных знаний и развитию умения применять эти знания, а также формированию и усовершенствованию экспериментальных умений и навыков.
Практическая работа требует от учащихся большей самостоятельности, чем лабораторные опыты. Это связано с тем, что ребятам предлагается дома познакомиться с содержанием работ и порядком их выполнения, повторить теоретический материал, имеющий непосредственное отношение к работе. Практическую работу ученик выполняет самостоятельно, что способствует повышению дисциплины, собранности и ответственности. И только в отдельных случаях, при недостатке оборудования, можно разрешать работать группами по два человека, но желательно не более.
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.
Во время практической работы учащиеся записывают результаты опытов, а в конце урока делают соответствующие выводы и обобщения.

§ 1.2. Виды химического эксперимента

(продолжение)

Экспериментальные задачи – вид самостоятельной работы, в которой содержится лишь задание, а выбор пути решения и проведения эксперимента учащиеся определяют самостоятельно. Это требует от них не только активного применения теоретических знаний, но и умения выполнять соответствующие опыты. Основные цели экспериментальных задач – систематические упражнения, связанные с применением знаний на практике, а также выработка экспериментальных умений и навыков, необходимых при различных исследованиях.
В отличие от практических занятий и лабораторных опытов решать экспериментальные задачи можно на каждом уроке в течение всех лет обучения химии при изучении и закреплении нового материала, контроле знаний учащихся и в домашних условиях. Они могут выполняться индивидуально, отдельными группами и всеми учащимися одновременно. Решая экспериментальные задачи, школьники не только совершенствуют приобретенные ранее умения и навыки, но и учатся применять полученные знания. Это способствует самостоятельному нахождению теоретического решения поставленной задачи с обязательной проверкой опытным путем правильности полученного результата.
По сравнению с расчетными задачами экспериментальные задачи более ценны в познавательном отношении. Это объясняется тем, что для решения таких задач недостаточно правильного теоретического обоснования – нужно еще проделать опыт и объяснить его сущность. Решение экспериментальных задач позволяет преподавателю за очень короткий срок оценить, насколько усвоен материал и как умеет учащийся применять полученные знания на практике. Обсуждение результатов позволяет обнаружить ошибки или недостатки в решении, установить их причины, добиться их исправления, оказать школьникам дифференцированную помощь и наметить пути совершенствования экспериментальных умений и навыков.
По своему содержанию экспериментальные задачи делятся на следующие.

Задачи на наблюдение физических и химических явлений и умение объяснять их сущность. Например: «Как по физическим и химическим свойствам полиэтилена и полистирола можно установить, в какой из пробирок находятся кусочки этих пластмасс? Объясните сущность наблюдаемых явлений».

Задачи на осуществление синтеза веществ и умение объяснять или предвидеть условия протекания реакций. Например: «Из имеющихся на столе реактивов – оксида меди(II), воды, хлорной меди(II), растворов гидроксида натрия и соляной кислоты – получите двумя способами гидроксид меди(II). Укажите в каждом случае условия протекания реакций».

Задачи на распознавание веществ и умение объяснять их характерные свойства. Например: «Определите с помощью характерных реакций, в какой из пробирок находится глюкоза и крахмал. Перечислите их характерные свойства».

Задачи на подтверждение качественного состава веществ и умение характеризовать их свойства. Например: «Установите с помощью характерных реакций, что данное вещество представляет собой хлорид алюминия. Перечислите его характерные химические свойства».

Задачи на определение примесей в данном продукте и умение объяснять причину выбранного способа определения смесей. Например: «Докажите, что медный купорос содержит примеси хлорида натрия. Объясните, почему выбранный вами способ определения примеси является наиболее рациональным».

Задачи на выделение вещества в чистом виде из смеси и умение объяснять причину выбранного способа разделения смесей. Например: «Выделите поваренную соль в чистом виде из смеси, содержащей гидроксид железа(III) и кусочки полиэтилена. Объясните, почему выбранный вами способ разделения веществ является правильным».

Задачи на закрепление классификации веществ и умение давать им определение. Например: «Докажите, что аминоуксусная кислота относится к аминокислотам. Дайте определение этому классу веществ».

Задачи на проведение характерных реакций и умение объяснять их типичные свойства. Например: «Определите с помощью характерных реакций глюкозу. Перечислите ее типичные химические свойства».

Задачи на приготовление растворов веществ с различной массовой долей и умение объяснять их приготовление. Например: «Приготовьте 300 г раствора гидрокарбоната натрия, массовая доля которого составляет 0,03, или 3%. Объясните, почему сначала следует растворить вещество, а затем доливать растворитель до определенной метки. Почему нельзя делать наоборот?»

Комбинированные задачи, требующие глубоких знаний и прочных умений и навыков для их выполнения.

Экспериментальные задачи различают качественные и расчетно-экспериментальные . Качественные задачи решают опытным путем, в них отсутствуют количественные данные, а следовательно, математический расчет, например: «Докажите опытным путем наличие сульфат-иона в сульфате железа(III)». Для решения расчетно-экспериментальных задач кроме постановки опыта надо обработать определенные экспериментально полученные данные. Предлагают, например, получить осадок гидроксида железа(III) и рассчитать по образовавшейся массе осадка массу раствора для ее получения с массовой долей гидроксида калия 0,1 (10%).
Высшей формой расчетных и экспериментальных задач являются расчетно-экспериментальные, совмещающие в себе лучшие качества тех и других задач.

Мысленный эксперимент как метод активизации познавательной деятельности учащихся несправедливо забыт, и преподаватели химии практически его не используют. Это, вероятнее всего, объясняется отсутствием о нем информации в многочисленной и разнообразной методической литературе по химии и при подготовке будущих преподавателей химии в вузах и университетах. В результате получилось, что мысленный эксперимент, в котором заложены большие возможности развития абстрактного мышления учащихся, в практике обучения химии не находит должного своего применения.
Такое положение могло быть в какой-то мере оправданным и терпимым, когда реальный химический эксперимент проводился постоянно в течение всех лет обучения химии в школе. В настоящее время в результате сложившихся неблагоприятных социальных условий, когда реальный химический эксперимент обходится очень дорого, а многие реактивы, оборудование и принадлежности отсутствуют и он применяется все реже, а то и вовсе не проводится, то встает вопрос о необходимости шире использовать мысленный эксперимент как альтернативу реальному.
Мысленный эксперимент с финансовой точки зрения ничего не стоит, для его проведения нужна лишь голова ученика, способная думать. Поскольку мысленный эксперимент проводится теоретически, для него требуется очень мало времени. В этот короткий промежуток происходит активная мыслительная деятельность: ставится цель опыта, создается проблема, выдвигается гипотеза, определяются пути поиска и решения проблемы. При отсутствии реактивов и оборудования учащиеся обсуждают теоретически ход выполнения опыта и его результаты, делают выводы.
Роль преподавателя при проведении мысленного эксперимента очень ответственна. Он внимательно следит за правильностью рассуждений учащихся и выступает арбитром, оценивает возможность реализации предложенного учениками пути выполнения опыта и получение конечного результата.
В тех случаях, когда в кабинете химии есть все необходимое для проведения эксперимента, ребята свои теоретические предположения проверяют практически.
Таким образом, мысленный эксперимент можно проводить в чистом виде, т. е. без опытов, и в тесном единстве с реальным экспериментом. В обоих случаях мысленный эксперимент активизирует познавательную деятельность учащихся и всячески заслуживает того, чтобы быть в копилке методов, которыми пользуется преподаватель в своей работе.

Глава 2.
Вопросы организации
химического эксперимента

Качество и эффективность химического эксперимента зависят от подготовки и организации его преподавателем, подготовленности учащихся и помощи лаборанта.

§ 2.1.
Подготовка химического
эксперимента преподавателем

Необходимость подготовки эксперимента преподавателем определяется учебно-воспитательными задачами, которые предъявляются к эксперименту содержанием предмета химии и методикой его преподавания.
Эффективность обучения химии тесно связана с общим планированием учебного материала. Основные задачи, которые решаются в процессе планирования, – это оптимизация учебного процесса, определение объема учебного материала, подбор заданий на урок и на дом; выделение времени на проведение лабораторных опытов и практических занятий, решение экспериментальных и расчетных задач; контроль знаний, умений и навыков учащихся; закрепление и повторение материала.
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.
Химический эксперимент планируется. Для этого в начале учебного года в перспективном плане в соответствии с учебной программой устанавливается последовательность проведения демонстраций, лабораторных опытов, практических занятий и решения экспериментальных задач по темам и их связь с теоретическими занятиями; определяются перечень экспериментальных умений и навыков, которые должны приобрести учащиеся, и дидактические средства, позволяющие достичь поставленных целей; устанавливаются внепрограммные виды химического эксперимента, имеющего профессиональную направленность и значение для внеклассной работы.
До начала изучения темы проводится тщательный и детальный анализ учебного материала для четкого определения, во-первых, объема знаний, которыми должен владеть сам преподаватель, и, во-вторых, видов эксперимента, позволяющих как можно лучше формировать и совершенствовать умения и навыки на каждом уроке при изучении данной темы.
Перспективное и тематическое планирование в комплексе необходимо для наиболее рациональной и своевременной подготовки к этим занятиям.
Зная предварительно сроки проведения эксперимента, преподаватель имеет возможность заблаговременно подготовить к урокам оборудование, учебные пособия и др.
Подготовка к уроку зависит от типа урока и поставленной дидактической цели. Вначале преподаватель уточняет учебно-воспитательные задачи урока и продумывает методику его проведения. Чтобы химический эксперимент обеспечивал прочные и глубокие знания, необходимо предусмотреть, какие экспериментальные умения и навыки будут приобретены учащимися, с помощью каких приемов можно добиться понимания ими наблюдаемых химических превращений. Преподавателю рекомендуется просмотреть соответствующую методическую литературу, наметить вопросы, которые помогут выявить теоретические знания учащихся по теме, выделить моменты, на которых следует сосредоточить внимание, т. к. они способствуют приобретению умений и навыков и облегчают восприятие учебного материала в дальнейшем.
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.).
Очень важно перед уроком репетировать технику выполнения каждого демонстрационного опыта, проверять наличие и качество реактивов, а также убедиться в наглядности работы прибора и происходящих явлений, т. к. неполадки, обнаруженные в процессе проведения урока, отражаются не только на дисциплине учащихся, но и на достижении поставленной цели. В необходимых случаях следует заменять реактивы, исправлять приборы либо использовать другую подходящую аппаратуру.
Например, для сжигания газов этилена, ацетилена и других необязательно иметь прямую газоотводную трубку с оттянутым концом. Можно использовать газоотводную трубку под прямым углом, имея в виду, что струя газов в этом случае будет достаточной для поддерживания равномерного горения газов. Известковую воду, которая от неправильного или длительного хранения приходит в негодность, вполне можно заменить баритовой водой (раствор Ва(ОН) 2), свойства которой даже при длительном хранении не претерпевают никаких изменений. Если в кабинете по какой-либо причине отсутствует фенолфталеин, то его можно заменить пургеном (слабительное средство), в состав которого входят фенолфталеин и сахар. Пурген действует аналогично чистому фенолфталеину. Вместо нитрата серебра можно использовать ляпис и т. д.
В других случаях отсутствующие реактивы можно получить разными способами из веществ, имеющихся в наличии в кабинете. Для такого рода работы рекомендуется привлекать учащихся. Это помогает преподавателю, развивает интерес школьников к более углубленному изучению химии.
При подготовке к эксперименту рекомендуется также использовать карточки, в которые вносят все необходимые данные об опыте: названия приборов, реактивов, принадлежностей отмечаются на одной стороне, а рисунок прибора, схема установки – на другой. Для лучшей сохранности и продления срока использования карточки можно поместить их в целлофановый конверт либо выполнить на двух страницах тетрадного листа и затем наклеить на картон или плотную бумагу.
Эти карточки предназначены для лаборанта, готовящего эксперимент (демонстрации, лабораторные опыты, практические занятия и экспериментальные задачи), а преподаватель проверяет его работу.
В некоторых случаях целесообразно иметь два одинаковых прибора, один из которых в разобранном виде используют для объяснения его устройства, а другой, собранный, – для демонстрации его в действии.
Нужно также показывать учащимся, в каком физическом состоянии находятся вещества, из которых приготовлены их растворы. Это относится к таким наиболее часто употребляемым веществам, как гидроксид натрия, гидроксид кальция, индикаторы, хлорид бария и др. Такое неоднократное сопоставление дает возможность учащимся не забывать, что все основания и соли при обычных условиях – твердые вещества. Но в повседневной практике их чаще используют в виде растворов определенной концентрации.
Приборы, которые были показаны во время демонстрации, не разбирают, а используют при опросе учащихся на последующих уроках.
Изучение физических свойств простых веществ и важнейших соединений элементов предполагает знакомство с их важнейшими признаками. Для этого преподавателю необходимо иметь комплекты раздаточного материала на каждый стол. Образцы веществ с названиями и указанным составом помещают в картонные коробки, их раздают по ходу урока, когда необходимо ознакомить с ними учащихся, и сразу после этого убирают. Жидкие или твердые вещества в виде кристаллов (или порошка) соответственно наливают или насыпают в банки, склянки или пробирки и в таком виде выдают учащимся для знакомства с их внешними признаками.
Для опроса по таким темам, как «Азот и фосфор», «Углерод и кремний», «Металлы» и другим, хорошо иметь тематические коллекции образцов веществ и минералов без надписей их названий.
Необходимо заранее познакомить учащихся с перечнем названий практических работ, которые они будут выполнять на последующих уроках, чтобы ребята могли заблаговременно подготовиться. На уроке, предшествующем практическому занятию, преподаватель сообщает тему, цель и содержание работы, указывает страницы в учебнике для повторения теоретического материала. Учащиеся дома внимательно знакомятся с предписанием к занятию, продумывают ход работы и отчет о ее выполнении. В случае каких-либо затруднений рекомендуется обратиться к тексту учебника, записям в тетради.
Перед выполнением работы преподаватель предлагает учащимся еще раз внимательно ознакомиться с ее содержанием, повторить ход выполнения.
Во время беседы преподаватель сначала проверяет степень подготовки к практическому занятию: насколько эксперимент осмыслен теоретически. Он уточняет цель и содержание предстоящей работы, порядок выполнения отдельных ее элементов, технику безопасности, форму и содержание отчета.
Учащимся предоставляется возможность выполнять опыты самостоятельно, а преподаватель лишь наблюдает за ходом работы и вмешивается, если учащийся допускает грубую ошибку или не справляется с заданием. При обходе в кабинете учащихся (в первую очередь слабоуспевающих) преподаватель дает необходимые указания. Но помощь должна оказываться в такой форме, чтобы учащиеся учились самостоятельно преодолевать затруднения, делать анализ своих ошибок, исправлять их, проявлять инициативу.
Письменные отчеты, составляющиеся по ходу выполнения работы, должны содержать рисунок прибора, записи наблюдений, объяснения результатов, ответы на вопросы, инструкции, выводы.
Если работа небольшая по объему или учащиеся имеют устойчивый навык в оформлении отчета, то необходимо требовать составления отчета на данном уроке. В тех случаях, когда учащиеся не успевают оформить отчет о проделанной работе, можно разрешить сдать черновые записи. Преподаватель проверяет и подписывает эти записи, а на следующем уроке возвращает учащимся для окончательного оформления дома. Составление отчета в домашних условиях следует разрешать в исключительных случаях и только отдельным учащимся.

задачи должны охватывать весь учебный материал по курсу химии;

содержание задач должно учитывать различный уровень подготовки учащихся и индивидуальные особенности их развития;

задачи должны способствовать не только повышению качества знаний по химии и усовершенствованию экспериментальных умений и навыков, но и улучшению профессиональной подготовки рабочих;

время, отводимое на решение задач, должно быть строго лимитировано;

условия задач должны быть четко сформулированы.

В экзаменационные билеты по химии обязательно включают лабораторные опыты и экспериментальные задачи, цель которых проверить наличие экспериментальных умений и навыков учащихся.
Примеры опытов и задач для каждого билета готовит преподаватель.
Эффективность проведения уроков с химическим экспериментом во многом зависит от того, как учтены современные требования научной организации труда (НОТ), эргономики, техники безопасности и эстетики при оборудовании рабочего места преподавателя.
Преподаватель химии, он же заведующий химическим кабинетом, отвечает за организацию всей работы по оснащению своего кабинета новым оборудованием и приспособлениями. Под его руководством составляется список необходимого оборудования и инвентаря на текущий и последующие годы. Для устранения неисправностей оборудования и изготовления новых пособий при кабинете целесообразно создать кружок и привлечь учащихся к участию в его работе.

§ 2.2.
Подготовка учащихся к выполнению
химического эксперимента

Правильное и быстрое проведение практических работ на уроке в немалой степени зависит от хорошей подготовки учащихся и организации занятий.
Подготовка учащихся предполагает выполнение домашнего задания, предваряющего практическое занятие, а именно: повторение соответствующего теоретического материала по учебнику, ознакомление с содержанием экспериментальной работы, чтобы знать, какие практические умения и навыки окажутся необходимыми для ее выполнения.
Например, для выполнения практической работы «Получение этилена и опыты с ним» учащиеся повторяют материал о строении молекулы, получении, физических и химических свойствах этилена, обращая особое внимание на зависимость этих свойств от строения молекулы; знакомятся с рисунком, на котором приведен прибор для получения этилена; вспоминают, как правильно собирать, проверять на герметичность и укреплять прибор для получения газов; повторяют, какие меры предосторожности необходимо соблюдать при работе с исходными веществами.
Для сохранения правильной осанки и хорошего зрения учащихся нужно обеспечить удобными рабочими местами в соответствии с требованиями научной организации труда (НОТ) и эргономики. Оборудование должно быть изготовлено с учетом антропометрических особенностей учащихся и характера трудовой деятельности. Рабочие места комплектуются необходимым оборудованием и реактивами и закрепляются на определенный срок за учащимися. Они обязаны поддерживать на столе порядок во время выполнения работы и после ее окончания.
Во время проведения опыта учащиеся, придерживаясь инструкции, внимательно наблюдают за признаками и условиями течения реакций и в тетрадях фиксируют все происходящие изменения.
Отчеты о практических занятиях оформляют в отдельных тетрадях. Отчеты составляют примерно по такой схеме: название и дата выполнения paботы; перечень приборов и оборудования; описание хода работы (сборка прибора, реактивы, наблюдения, объяснение результатов и т. д.); схемы и рисунки, отражающие сущность наблюдаемых явлений; обобщение и выводы; краткие ответы на вопросы, поставленные в задании.
Желательно, чтобы отчет был сдан в день выполнения практической работы. Составление отчета приучает учащихся анализировать свои действия, делать обобщения и выводы.
После практического занятия оборудование убирают, что контролирует лаборант: каждый ученик собирает со стола и складывает на поднос (или кювету) все находящиеся отдельные предметы и реактивы и относит в лаборантскую комнату. Дежурные проверяют чистоту ученических столов. Все это делается быстро и не мешает проводить следующий урок. Затем лаборант и ученики разбирают подносы, моют пробирки и другую посуду, раскладывают на постоянные места лабораторные принадлежности и реактивы (в шкафы и на стеллажи).
Проведение опытов на практических занятиях требует собранности, точности и аккуратности. При плохой подготовке к работе, небрежном ее выполнении опыты могут не получиться. В процессе самой работы ученики убеждаются в том, что успешное выполнение опытов возможно лишь при глубоком понимании изученного материала, умении применять на практике теоретические знания.
Как правило, на практических занятиях учащиеся повторяют опыты, которые преподаватель уже демонстрировал при изучении данной темы. Но, наблюдая эти опыты на расстоянии, ребята не всегда могут разобраться в деталях. После теоретической подготовки они имеют возможность повторить опыты самостоятельно, вникнуть во все подробности опытов и объяснить их сущность. Это вызывает интерес к работе, и знания, подкрепленные практической работой, становятся более прочными и действенными.
По мере приобретения знаний и экспериментальных умений и навыков ребятам следует предоставлять больше самостоятельности в проведении химических опытов на практических занятиях. Можно предложить самостоятельно разобрать технику эксперимента, составить план работы, провести наблюдения и объяснить полученные результаты. Такая методика выполнения опытов сближается с решением экспериментальных задач, которым на практическом занятии также должна предшествовать тщательная домашняя подготовка. Продумывается ход решения задач, разрабатывается план проведения соответствующих опытов, составляется список нужных реактивов, материалов, посуды и принадлежностей. Это позволяет учащимся, придя в лабораторию, сразу приступить к выполнению эксперимента. Экспериментальные задачи выполняют без инструкций, поэтому они требуют от учащихся значительно большей самостоятельности.
Практическую работу не все ученики заканчивают выполнять одновременно, что вполне объяснимо. У каждого свои навыки, индивидуальные особенности, свой уровень подготовленности, а отсюда и неодинаковый темп работы. Некоторые не укладываются в отведенное время, другие – заканчивают работу досрочно. Для тех, кто справляется с заданием раньше, можно предложить карточки-задания с содержанием новых опытов. Это помогает поддерживать в классе рабочую обстановку и активизировать мыслительную деятельность учащихся.
В отличие от практических занятий лабораторные опыты выполняют все ребята под руководством преподавателя, это способствует осознанному и конкретному пониманию нового учебного материала. На них отводится мало времени, поэтому от учащихся требуются внимание, исполнительность и дисциплина. Выполняются опыты по устным указаниям преподавателя или по карточкам-заданиям, содержание которых можно проецировать с помощью эпидиаскопа или кодоскопа на экран.
На специальном стенде следует указать, какими общими умениями и навыками ученики должны овладеть во время изучения курса неорганической и органической химии. На отдельных примерах можно продемонстрировать значение какого-либо приобретенного конкретного умения.
Например, что нужно знать при работе с газовой горелкой. Природный газ ядовит, поэтому выпускать его в помещение недопустимо; когда горелкой не пользуются, краны должны быть закрыты; наибольшее количество тепла выделяется при образовании несветящегося пламени. При зажигании газовой горелки следует придерживаться следующего порядка: присоединить горелку резиновой трубкой к крану; закрыть доступ воздуха с помощью диска или обоймы; зажечь газ через несколько секунд после его пуска; отрегулировать доступ воздуха так, чтобы пламя стало несветящимся; в процессе работы следить, чтобы не было «проскока» пламени – газ воспламеняется в нижней части трубки и горит внутри нее, а не в верхней части трубки; при обнаружении «проскока» горелку нужно тотчас погасить, дать ей охладиться и снова зажечь при закрытом поддувале.
На этом же стенде рекомендуется указать литературу по данной теме.
Очень хорошо вести в кабинете учет отработки экспериментальных умений и навыков по годам обучения, что служит своеобразным средством контроля и самоконтроля. Учет состоит из перечня формируемых и отработанных умений и навыков каждого ученика по неорганической и органической химии.
Во время экзамена ученик занимает один из пяти столов, которые оборудованы специально для выполнения лабораторных опытов и решения экспериментальных задач. За этим столом он готовит ответы на теоретические вопросы билета и планирует последовательность выполнения эксперимента. Вначале ученик записывает уравнение химической реакции, затем составляет список реактивов и оборудования, которые намерен использовать в данном опыте или экспериментальной задаче, а также, если необходимо, делает рисунок или схему. Только после проверки записей преподавателем ученик приступает к выполнению эксперимента.
При оценке выполнения лабораторных опытов и решения экспериментальных задач учитывают умения проверять приборы на герметичность, проводить их сборку и укреплять в лабораторном штативе, пользоваться реактивами и оборудованием, экономно расходовать реактивы, последовательно выполнять операции при распознавании или получении веществ, соблюдать технику безопасности и др.
К работе по оборудованию кабинета нужно привлекать учащихся, которые уже имеют хорошо сформированные трудовые навыки. Они могут изготовить недостающие таблицы по производству веществ, схемы установок, рисунки приборов, действующие установки и приборы, коллекции, а также принять участие в сборе банок и склянок. Большую помощь в этой работе могут оказать родители и ребята, которые окончили данную школу.

§ 3.3. Проведение практических работ

Примерные сроки проведения практических работ определяются по тематическому плану.
В поурочном плане преподаватель намечает, как будет осуществлять наблюдения и контроль за работой всего класса и отдельных учеников, с какими затруднениями технического и теоретического характера могут встретиться ребята при выполнении опытов, какую дифференцированную помощь нужно им оказать для успешного выполнения и оформления работы.
В плане зафиксированы также возможная замена реактивов или оборудования, изменение содержания какого-нибудь опыта, перечислены вопросы, по которым будет проверяться теоретическая подготовленность учащихся к занятию, а также приведены указания по технике выполнения опытов.
Практические умения и навыки успешно вырабатываются в том случае, если у школьников уже есть достаточные теоретические знания. В этом случае более осмысленно выполняются отдельные операции и приобретаются прочные умения и навыки. Следовательно, преподавателю в первую очередь необходимо проверить теоретическую подготовку учащихся к предстоящей работе. С этой целью предлагаются вопросы, с помощью которых учитель контролирует прочность и глубину знаний и одновременно активизирует мыслительную деятельность.
Вопросы, естественно, должны вытекать из содержания самой практической работы. Если намечаются какие-либо изменения в работе, то об этом также сообщается в самом начале урока. Затем преподаватель отвечает на вопросы, возникшие при подготовке к занятию дома, объясняет и показывает те приемы, которые будут применяться впервые. Разъяснению техники проведения уже известных операций и приемов, с которыми ребята еще раз знакомятся по предписаниям к практическим работам, уделяется меньше времени. Но зато значительно больше времени отводится наблюдению за выполнением этих операций в ходе работы.
После этого ученики ставят опыты, а преподаватель наблюдает за качеством их проведения и при затруднениях оказывает дифференцированную помощь. Обнаруженную ошибку не нужно спешить исправлять, надо дать ученику возможность подумать и сделать это самостоятельно.
Если химический кабинет оснащен всем необходимым для эксперимента, то на практических занятиях каждый ученик выполняет опыты самостоятельно. Если такие условия отсутствуют, то практическая работа выполняется двумя учениками поочередно: каждый проводит примерно половину намеченных опытов. Но даже если школьники выполняют опыты парами, отчет о проделанной работе каждый представляет отдельно. Это заставляет их вникать в суть проводимой товарищем работы, наблюдать, делать выводы.
При проведении опытов следует добиваться, чтобы каждый ученик был активным исполнителем, а не пассивным созерцателем. Только при этом условии экспериментальные умения и навыки закрепляются и совершенствуются.
Свои наблюдения преподаватель заносит в тетрадь, где записаны фамилии учащихся, элементы операций, а также умения и навыки, которые приобретаются или совершенствуются на этом занятии. Отдельные замечания кратко фиксируются в графе «Примечания».
Например, по ходу проведения практической работы по теме «Распознавание полимерных материалов – пластмасс, химических волокон» преподаватель наблюдает за правильностью выработки следующих экспериментальных умений и навыков:

зажигать и гасить горелки (спиртовки);

определять пластмассу и волокна по внешнему виду;

определять плотность пластмассы;

определять пластмассу и волокна по характеру горения;

пользоваться тигельными щипцами;

работать со справочными таблицами.

По мере выполнения опытов ребята фиксируют их результаты в тетрадях, а затем составляют письменный отчет. При любой форме отчета в нем должны быть краткая запись наблюдений, их объяснение и выводы. Порядок выполнения опытов школьники продумывают дома при подготовке к занятию, поэтому на составление отчета во время практической работы они тратят значительно меньше времени. Не следует переносить оформления отчетов на дом, т. к. это расхолаживает учащихся на уроке. Кроме того, полученные при наблюдении результаты быстро забываются, что приводит к списыванию.
Очень большую помощь в подготовке практических работ оказывают учащиеся-лаборанты. Они помогают выставлять и убирать все наборы на подносах. Этих учеников можно привлекать для наблюдения за работой своих товарищей и оказания им помощи при возникших затруднениях. Чтобы обеспечить работе успех, целесообразно дать этим ученикам возможность выполнить практические работы заранее и снабдить их перечнем вопросов, по которым они должны вести наблюдения.
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.

Допущенные типичные ошибки при выполнении опытов обсуждают на следующем уроке. Отдельным ученикам предлагается провести некоторые опыты из практической работы у демонстрационного стола. В обсуждении их результатов участвует весь класс.
Практические работы, выполняемые по инструкциям учебников, ограничивают самостоятельность учащихся, т. к. содержание этих работ предполагает в основном исполнительную деятельность. Вопросы, связанные с развитием мышления учащихся, следует решать на основе все возрастающей их самостоятельности при выполнении этих работ. В этом направлении можно многое сделать, не изменяя тематики и количества предусмотренных программой практических работ.
Рассмотрим в качестве примера практическую работу по теме «Определение минеральных удобрений» , выполнение которой требует большой активности и самостоятельности.

Задачи исследования.
1. Определить с помощью характерных реакций аммиачную селитру, натриевую селитру и калийную соль, находящиеся под номерами в пробирках (в пакетах).
2. Доказать, что в состав аммиачной селитры входят ионы аммония и нитрат-ионы натриевой селитры – ионы натрия Na + и нитрат-ионы , калийной соли – ионы калия К + и
хлорид-ионы Cl – .

План исследования.
1. Рассмотрите внешний вид удобрений.
2. Проверьте растворимость удобрений в воде.
3. Прилейте в пробирки с твердыми удобрениями концентрированный раствор серной кислоты, опустите кусочки меди (для какой цели? ) и слегка подогрейте (почему? ).
4. Прилейте в пробирки с растворами удобрений:
а) раствор хлорида бария и уксусной кислоты (для чего? );
б) раствор щелочи (для какой цели? ) и нагрейте (почему? );
в) раствор нитрата серебра (для чего? ).
5. Внесите кристаллики удобрений (как? ) в пламя горелки или спиртовки (для какой цели? ).
6. Внимательно наблюдайте за происходящими явлениями.
7. Составьте уравнения реакций.
8. Отметьте характерное окрашивание пламени горелки или спиртовки при внесении в него удобрений.
9. Сделайте соответствующие выводы.

Вопросы для проверки.
1. Как определить ионы Na + , К + , , , Cl – ?
2. Можно ли по окраске пламени отличить ионы Na + и ? Почему? Как их следует определять?
3. С какой целью к удобрениям добавляют концентрированную серную кислоту одновременно с кусочками меди? Дайте обоснованный ответ.
4. Почему вместе с хлоридом бария приливают уксусную кислоту?
5. Чем объяснить, что многие удобрения окрашивают пламя в желтый цвет?
6. Чем объяснить неодинаковую степень нагревания удобрений с концентрированной серной кислотой и медью, а также с раствором гидроксида натрия?
7. Как еще можно определить нитрат-ион в солях щелочных металлов?

Определение задач эксперимента, составление плана исследования помогает учащимся сосредоточить внимание на самом главном во время проведения опытов. С помощью контрольных вопросов к практической работе выясняют степень понимания ими сущности явлений и процессов, а также умение применять полученные знания в новых ситуациях.
Преподаватель может по аналогии самостоятельно составить содержание других практических работ.
На заключительных уроках практические работы нового содержания не проводят. Однако целесообразно два последних урока посвятить только химическому эксперименту. На одном из них учащиеся получают известные им газы (кислород, аммиак, оксид углерода(IV), водород, этилен и др.) и доказывают их наличие, на другом – решают экспериментальные задачи на распознавание неорганических и органических веществ. Несмотря на то, что учащиеся эти опыты выполняли раньше, их повторение проходит на новой и более высокой качественной основе. Это выражается не только в умении быстро и самостоятельно провести опыты, но и в большей требовательности к оценке результатов работы.
Качество и прочность приобретенных умений и навыков зависят от частоты их применения на практических работах. Тот факт, что некоторые умения и навыки используют на протяжении обучения всего один-два раза и то с большим перерывом, не исключает того, что учащиеся при необходимости будут их применять и совершенствовать в своей трудовой деятельности.

Глава 4. Методика формирования экспериментальных умений и навыков

§ 4.1. Классификация экспериментальных умений и навыков

Исходя из учебной программы по химии, можно установить содержание умений и навыков для каждой из указанных групп.

Организационные умения и навыки:
1) планирование эксперимента;
2) подбор реактивов и оборудования;
3) рациональное использование времени, средств, методов и приемов в процессе выполнения работы;
4) осуществление самоконтроля;
5) содержание рабочего места в чистоте и порядке;
6) самостоятельность в работе.

Технические умения и навыки:
1) обращение с реактивами и оборудованием;
2) сборка приборов и установок из готовых деталей, узлов;
3) выполнение химических операций;
4) соблюдение правил безопасности труда.

Измерительные умения и навыки:
1) измерения объемов жидкостей и газов;
2) взвешивание;
3) измерения температуры и плотности жидкостей;
4) обработка результатов измерений.

Интеллектуальные умения и навыки:
1) уточнение цели и определение задач эксперимента;
2) выдвижение гипотезы;
3) использование имеющихся знаний;
4) описание наблюдаемых явлений и процессов;
5) анализ результатов эксперимента;
6) установление причинно-следственных связей;
7) обобщение и выводы.

Конструкторские умения и навыки:
1) ремонт оборудования, приборов и установок;
2) усовершенствование оборудования, приборов и установок;
3) изготовление оборудования, приборов и установок;
4) графическое оформление (в виде рисунков и схем) оборудования, приборов и установок.
Деление умений и навыков на пять отдельных групп еще не может решить проблему успешного овладения ими учащимися. Одни ребята хорошо и быстро освоят организационные умения и навыки, другие – интеллектуальные, третьи – технические и т. д. Поэтому в соответствии с программой по химии необходимо определить перечни умений и навыков, которыми должны овладеть ученики в зависимости от уровня подготовки и индивидуальных особенностей. В связи с этим все экспериментальные умения и навыки можно разделить на три уровня.
К первому уровню относятся типичные умения и навыки, необходимые для усвоения содержания учебной программы по химии всеми учащимися. На этом уровне ученики выполняют практические занятия или лабораторные опыты по инструкциям и еще нуждаются в контроле и помощи преподавателя. По мере овладения обязательными умениями необходимо требовать от учащихся проявления при выполнении эксперимента все большей самостоятельности.
Второй уровень предполагает приобретение учащимися таких умений и навыков, которые позволили бы им выполнять химический эксперимент без подробных инструкций, в измененных условиях, пользоваться алгоритмическими предписаниями к опытам, а в работе проявлять самостоятельность. При этом в контроле и помощи преподавателя такие ученики нуждаются эпизодически.
Третий уровень составляют умения и навыки, характерные для учеников, проявляющих глубокий интерес к химии, самостоятельность и творческий подход при выполнении химического эксперимента. В контроле и помощи преподавателя эти ученики не нуждаются.
Ниже приводится примерный перечень экспериментальных умений и навыков для каждого уровня по группам.

Организационные умения и навыки

Первый уровень:
1) составление плана эксперимента по инструкции;
2) определение перечня реактивов и оборудования по инструкции;
3) подготовка формы отчета по инструкции;
4) выполнение эксперимента в заданное время, использование знакомых средств, методов и приемов в работе;
5) осуществление самоконтроля по инструкции;
6) знание требований к письменному оформлению результатов эксперимента;
7) отсутствие, как правило, чистоты и порядка на рабочем месте;
8) потребность в систематическом контроле и помощи в работе со стороны преподавателя.
Второй уровень:
1) составление плана эксперимента без подробной инструкции;
2) определение перечня реактивов и оборудования без подробной инструкции;
3) подготовка формы отчета без подробной инструкции;
4) рациональное использование времени, средств, методов и приемов в ходе выполнения работы;
5) осуществление самоконтроля без инструкции;
6) письменное оформление результатов эксперимента с привлечением справочной литературы, с рисунком или схемой;
7) содержание рабочего места в чистоте и порядке;
8) эпизодическая потребность в контроле и помощи в работе со стороны преподавателя.
Третий уровень:
1) самостоятельное планирование эксперимента и теоретическое его обоснование;
2) самостоятельное определение перечня реактивов и оборудования;
3) внесение изменений в форму отчета;
4) экономное расходование времени и отбор наиболее эффективных средств, методов и приемов в процессе выполнения работы;
5) увеличение количества критериев самоконтроля;
6) письменное оформление результатов эксперимента с привлечением справочной и научной литературы, чертежей;
7) содержание рабочего места в чистоте и порядке в течение всего эксперимента;
8) самостоятельное выполнение эксперимента.

Технические умения и навыки

Измерительные умения и навыки

Первый уровень:
1) работа с измерительными приборами в соответствии с инструкцией;
2) знание и использование методов измерений по инструкции;
3) обработка результатов измерений по инструкции.
Второй уровень:
1) работа с измерительными приборами без подробной инструкции;
2) знание и использование методов измерений без подробной инструкции;
3) обработка результатов измерений без подробной инструкции.
Третий уровень:
1) самостоятельная работа с различными измерительными приборами;
2) использование различных методов измерений;
3) привлечение к обработке результатов измерений вычислительной техники, таблиц, справочной литературы и др.

Интеллектуальные умения и навыки

Первый уровень:
1) уточнение цели и определение задач эксперимента согласно инструкции;
2) выдвижение гипотезы эксперимента с помощью преподавателя;
3) отбор и использование теоретических знаний по указанию преподавателя;
4) наблюдение и установление характерных признаков явлений и процессов по инструкции;
5) сравнение, анализ, установление причинно-следственных связей, обобщение полученных результатов и формулировка выводов под руководством преподавателя.
Второй уровень:
1) определение цели и задач эксперимента без подробной инструкции;
2) выдвижение гипотезы и определение содержания эксперимента с незначительной помощью преподавателя;
3) использование теоретических знаний по аналогии;
4) наблюдение и установление характерных признаков явлений и процессов без подробной инструкции;
5) сравнение, анализ, установление причинно-следственных связей, обобщение полученных результатов и формулировка выводов с незначительным участием преподавателя.
Третий уровень:
1) самостоятельное определение цели и задач эксперимента;
2) самостоятельное выдвижение гипотезы и составление алгоритма проведения эксперимента;
3) самостоятельное использование теоретических знаний в новых условиях;
4) самостоятельное наблюдение и установление характерных признаков явлений и процессов;
5) самостоятельное осуществление синтеза, анализа, установление причинно-следственных связей, обобщений, формулировка и сопоставление выводов с целью и задачами эксперимента.

Конструкторские умения и навыки

Выполнение учащимися работы на первом уровне можно оценить отметкой «3», на втором – отметкой «4» и на третьем уровне – отметкой «5».
Рассмотрим формирование экспериментальных умений и навыков с использованием предложенных уровней овладения ими при выполнении учениками 8-го класса практического занятия «Получение и свойства кислорода».

Первая группа учащихся выполняет не очень сложное задание (первый уровень).

Вариант 1
Задачи работы:
1) получить кислород разложением перманганата калия при нагревании и собрать его путем вытеснения воздуха;
2) доказать, что полученный газ – кислород;
3) проверить горение уголька в кислороде.
План работы:
1) собрать прибор для получения кислорода;
2) проверить его на герметичность (как?);
3) вставить комочек ваты в прибор (для чего?);
4) приготовить пробирки, банки или колбы для наполнения их кислородом;
5) осторожно нагреть по всей длине пробирку (почему?), в которой находится перманганат калия, а потом греть то место, где находится реактив;
6) следить за началом выделения кислорода (по какому признаку?);
7) собрать выделяющийся газ;
8) испытать полученный газ в пробирке (как?);
9) изучить горение уголька на воздухе и в кислороде;
10) влить в банку или колбу, в которой сжигали уголек, немного известковой или баритовой воды (что наблюдается?);
11) составить уравнение химической реакции горения уголька и сделать соответствующие выводы;
12) составить отчет о проделанной работе.
Вопросы для самоконтроля.
1) Как проверить герметичность прибора для получения газов?
2) Какую роль играет вата в приборе для получения кислорода из перманганата калия?
3) Как определить начало выделения кислорода?
4) Как можно распознать кислород среди других газов?
5) Чем объяснить неодинаковое горение веществ на воздухе и в кислороде?

По содержанию задание для этой группы учащихся сходно с инструкцией, приведенной в учебнике. В то же время оно отличается от нее тем, что в нем имеются вопросы, требущие от учащихся не исполнительской, а творческой деятельности. Ученики выполняют такие задания на первом уроке, после чего они готовы к более сложной самостоятельной работе.

Вторая группа учащихся выполняет более сложное задание (второй уровень).
Вариант 2
Задача работы: рассмотреть способы собирания кислорода в зависимости от его растворимости и плотности.
План работы:
1) получить кислород и собрать его способами вытеснения воды и воздуха;
2) выяснить различия в приборах для собирания кислорода над водой и вытеснением воздуха;
3) составить отчет о проделанной работе.
Вопросы для самоконтроля.
1) В каких случаях оба способа собирания газов можно применять с одинаковым успехом?
2) Как влияет растворимость газов на выбор способа их собирания?
3) Как влияет плотность газов на выбор способа их собирания?
4) Можно ли по форме газоотводной трубки определить способ собирания газов?

От учащихся второй группы требуют обосновать целесообразность и необходимость своих действий прежде, чем они приступят к выполнению эксперимента. Его описание приведено в общем виде, и они должны не только уметь провести эксперимент, но и сделать самостоятельные выводы из полученных результатов. Это задание требует от учащихся самостоятельности в работе, элементов творческой деятельности.

Третьей группе учащихся предлагают наиболее сложное задание (третий уровень).
Вариант 3
Задачи работы:
1) проверить возможность получения кислорода из следующих веществ: KNO 3 , H 2 O 2 , KMnO 4 ;
2) выяснить условия протекания реакции разложения для каждого из указанных веществ;
3) установить, какое из этих веществ наиболее пригодно для получения кислорода в лаборатории.
План работы:
1) перечислить вещества, из которых можно получить кислород в лаборатории;
2) назвать (или предположить) оптимальные условия для получения кислорода из перечисленных выше веществ;
3) разработать план и провести самостоятельно эксперимент по проверке теоретических предположений;
4) составить отчет о проделанной работе.
Вопросы для самоконтроля.
1) Какие вещества могут быть использованы для получения кислорода в лаборатории и на практике?
2) Какие факторы влияют на выбор веществ для получения кислорода в лаборатории и на практике?

Выполнение этого задания требует от учащихся не только умения теоретически обосновывать явления, обобщать полученные результаты, но и получать нужную информацию из научной и научно-популярной литературы. Это задание имеет творческий характер.

§ 4.2. Роль наблюдения в процессе формирования
экспериментальных умений и навыков

Наблюдение способствует непосредственному чувственному восприятию изучаемых веществ и явлений. Информация, полученная в процессе созерцания, вызывает познавательный интерес, способствует формированию самостоятельности в познании окружающей действительности. Наблюдение развивает наблюдательность, логическое мышление, речь. Однако наблюдение дает лишь внешнее представление о веществах и явлениях и не вскрывает их внутренней сущности. Внимание концентрируется преимущественно на отдельных веществах и явлениях, и недостаточно раскрываются причинно-следственные связи между ними, что ограничивает кругозор.
В тесной связи с наблюдением находится эксперимент, который восполняет этот недостаток. При его помощи учащиеся выясняют не только внешние особенности веществ и явлений, но и внутреннюю структуру веществ, раскрывают сущность и закономерности химических явлений.
Следовательно, если на основе наблюдений формируются главным образом предметные представления, то на основе эксперимента – химические понятия.
Умению наблюдать за происходящими явлениями и процессами следует учить непрерывно. При этом нужно добиваться, чтобы учащиеся обращали внимание не только на внешние изменения, но и одновременно осмысливали внутреннюю сущность происходящих явлений.
Наблюдая под руководством преподавателя за условиями протекания опытов, признаками реакций и образующимися продуктами и анализируя полученные результаты, ученики обогащают свои представления о химических превращениях и процессах, а объясняя причины, их вызвавшие, они учатся применять на практике полученные теоретические знания.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

«Гомельский государственный университет имени Франциска Скорины»

Биологический факультет

Кафедра химии

ОСОБЕННОСТИ ПРЕПОДОВАНИЯ ХИМИИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

Курсовая работа

Исполнитель:

студентка группы Би-31 ______________ Ковшарова Татьяна Александровна

Научный руководитель:

Пантелеева Светлана Михайловна

Гомель2013

Введение

1 Обзор литературы

1.4 Функциональное применение проблемного химического эксперимента в интенсивном обучении химии

1.5 Химический эксперимент как средство формирования здорового образа жизни у школьников

1.6 Внеклассная работа. Занимательные опыты на уроках химии

Заключение

Список использованных источников

Введение

Темой курсовой работы явилось изучение особенностей преподавания химии в средней школе с использованием химического эксперимента.

Актуальность: в школьной программе значительная роль отведена химическому эксперименту, в процессе выполнения которого учащиеся обучаются умению наблюдать, анализировать, делать выводы, обращаться с оборудованием и реактивами. Химический эксперимент знакомит учащихся не только с самими явлениями, но и методами химической науки. Он помогает вызвать интерес к предмету, научить наблюдать процессы, освоить приемы работы, сформировать практические навыки и умения.

Цель курсовой работы: проработка литературных источников по вопросу применения химического эксперимента при обучении.

Практическая значимость и область применения: накопление материала, применяемого в педагогической практике при преподавании химии с использованием химического эксперимента; определение классификаций химического эксперимента; нахождение преимуществ каждого вида химического эксперимента из представленных классификаций.

1. Обзор литературы

1.1 Сущность химического эксперимента

Химия - наука экспериментальная, поэтому химический эксперимент органично вплетается в ткань всего школьного курса. Хорошо подобранные опыты позволяют наглядно отразить связь теории и эксперимента и на практике убедиться в действенности законов химической науки и возможности научного предвидения. Использование химического эксперимента в обучении позволяет ознакомить учащихся не только с самими явлениями, но и методами химической науки. Кроме того, химический эксперимент как источник приобретения эмпирических знаний служит надежным средством превращения знаний в убеждения, а, следовательно, способствует формированию мировоззрения .

В связи с усилением теоретической направленности школьного курса химии возросла роль эксперимента, поэтому опыты должны не только вызывать интерес к наблюдаемому явлению, но и послужить отправным началом к раскрытию тайн природы, привитию интереса к предмету. Наблюдаемые явления учащиеся должны понимать, т. к. только при этом можно добиться глубоких, а не формальных знаний .

При подготовке к проведению химического эксперимента необходимо учитывать, усвоению какого учебного материала может помочь опыт; какие важные законы и теоретические положения, основные химические понятия должны быть подготовлены, повторены, углублены, расширены и применены в опыте; какие практические умения и навыки будут развиваться с помощью опыта; каким образом опыт будет помогать развитию умственных способностей учащихся; реализации каких воспитательных задач может способствовать опыт. При этом большое значение приобретает способ подачи химического опыта, предлагающий соответствующий культурологический экскурс, например исторической, экологической и практической направленности.

Исторический экскурс позволяет моделировать или реконструировать ранее открытые явления при помощи опыта. Учитель и учащиеся превращаются в участников процесса открытия, они воспроизводят историческую реальность. Таким образом, достигается понимание учащимися того, что достижения современной химической науки - это результат длительного исторического пути ее развития.

Химический эксперимент с экологической направленностью способствует формированию у учащихся экологической культуры, которая является основой бережного отношения к природе в целом.

Практическая направленность химического эксперимента позволяет осознать пользу знаний в химии в повседневной жизни и способствует формированию устойчивого интереса к предмету .

Учебный химический эксперимент - метод обучения, специфика которого состоит в отражении неотъемлемого компонента науки. Важнейшая особенность химического эксперимента как средства познания состоит в том, что при наблюдении и самостоятельном выполнении опытов учащиеся имеют возможность наглядно ознакомиться не только с конкретными объектами химической науки, но и с процессами качественного изменения веществ. Это способствует познанию многообразия природы веществ, накапливанию фактов для сравнений, обобщений, выводов и осознанию возможности управления сложными химическими процессами .

Под экспериментом (от лат. «experimentum» - «испытание») понимают наблюдение исследуемого явления при определенных условиях, позволяющих следить за ходом этого явления и повторять его при соблюдении этих условий.

Химический эксперимент занимает важное место в обучении химии. При выполнении опытов учащиеся не только быстрее усваивают знания о свойствах веществ и химических процессах, но и учатся поддерживать знания химическими опытами, а также приобретают умения работать самостоятельно. Учащийся, проводящий опыты и наблюдающий химические превращения в различных условиях, убеждается, что сложными химическими процессами можно управлять, что в явлениях нет ничего таинственного, они подчиняются естественным законам, познание которых обеспечивает возможность широкого использования химических превращений в практической деятельности человека.

Эксперимент - важнейший путь осуществления связи теории с практикой при обучении химии, превращения знаний в убеждения .

Результаты большинства химических опытов, применяемых на уроках, обычно не противоречат существующим закономерностям и служат подтверждением определенных теоретических положений. Поэтому раскрытие познавательного значения каждого опыта - основное требование к химическому эксперименту .

1.1.1 Организация экспериментальной деятельности учащихся

Эксперимент как метод научного исследования давно и прочно занимает ведущее место среди методов естественных наук. В школьное обучение также давно внедрены различного рода лабораторные и практические работы. В последнее время существенную роль начинают играть разнообразные формы организации исследовательской деятельности учащихся в рамках различных программ, конкурсов и научных обществ.

У большинства школьников не формируется отношение к эксперименту как к методу, а их экспериментальная деятельность носит частный и ограниченный характер. Это связано с недостаточной организацией экспериментальной деятельности учащихся. Зачастую экспериментальная работа с ними либо ведется в рамках более крупных проектов, либо направлена на решение прикладных задач. Роль учащихся сводится к лаборантской функции. Понимая и признавая всю важность такого рода работы и как мотивирующего фактора к дальнейшим научным исследованиям, и как обучающего фактора акцент в школьном обучении должен быть перенесен на целенаправленное формирование обобщенной экспериментальной деятельности учащихся в целом.

Первый шаг на пути формирования любой деятельности - выделение полного объективного содержания этой деятельности.

Функция эксперимента заключается в решении исследовательской задачи, которая формулируется в виде проблемы, направленной на установление факта несоответствия, противоречия между известным и неизвестным. По определению философского словаря, для решения проблемы выдвигается «гипотеза - научное допущение или предположение, истинное, значение которого неопределенно». Гипотеза может рассматриваться как догадка или как вероятное знание. Значит, гипотеза как часть эксперимента возникает не из данного конкретного эксперимента, а из другой конкретной деятельности - наблюдений, теоретической деятельности. Гипотеза возникает как ответ на проблему.

Гипотеза выступает необходимым элементом движения познания к достоверной теории. С выдвижением гипотезы связано решение любой научной проблемы. Переход от одной теории к другой также осуществляется посредством гипотезы. Гипотеза возникает в ответ на необходимость нового объяснения каких-то фактов, явлений.

В экспериментальной деятельности можно выделить три этапа: 1) подготовка к воспроизведению явления; 2) воспроизведение явления; 3) обработка результатов.

Очевидно, что центральная часть эксперимента - воспроизведение явления, т. е. объективного события.

Рассмотрим центральную часть эксперимента - его проведение, или то, что называют экспериментом в узком смысле этого слова. По сути, это и есть воспроизведение изучаемого явления в чистом виде. Однако остается не совсем понятным, что же конкретно воспроизводится. На основании знания о составных частях эксперимента можно предположить, что воспроизводятся объект исследования, условия его существования и отношения между ними. Приведенные понятия - не общепринятые, существуют их синонимы. Деятельность исследователя во время проведения эксперимента сводится к контролю функционирования материальной базы эксперимента, осуществлению отношений между объектом исследования и условиями его существования, протоколированию хода эксперимента.

По окончании эксперимента на основании протоколов проводится заключительный этап экспериментального исследования, или эксперимента в широком смысле слова. Заключительный этап эксперимента состоит из следующих операций: приведения результатов к определенной форме, математическому и аналитическому анализу результатов, выводов и обсуждения результатов.

Достижение цели эксперимента напрямую зависит от того, как подготовлен эксперимент, т. е. от стадий, предшествующих проведению эксперимента.

Экспериментальная деятельность начинается с этапа планирования эксперимента. Под планированием эксперимента в данном случае понимается разработка программы эксперимента.

Разработка программы эксперимента начинается с анализа гипотезы с целью определения объекта исследования, условий его существования и их отношений. На основе анализа формулируются задачи конкретного экспериментального исследования, которые могут заключаться в установлении зависимостей, расчете количественных характеристик, разработке новых методик, обнаружении неизвестных объектов, свойств и процессов.

На основании задач эксперимента разрабатывают методику его проведения.

Экспериментальный метод как общий естественнонаучный метод решения исследовательских задач не может быть усвоен без понимания значения человеческой деятельности лежащей в его основе. Экспериментальная деятельность имеет свою собственную структуру, которая может быть как целью, так и содержанием учебного процесса. Формирование обобщенной экспериментальной деятельности позволит определить, какие предметные, методологические и философские знания при этом необходимы, раскроет учащимся один из способов решения естественнонаучных задач .

1.2 Виды химического эксперимента

Выделяют следующие типы школьного химического эксперимента: демонстрационный опыт, лабораторный опыт, лабораторная работа, практическая работа, лабораторный практикум и домашний эксперимент.

По характеру воздействия на мышление учащихся, методики организации школьный химический эксперимент может осуществляться в исследовательской и иллюстративной форме.

Иллюстративный метод называют иногда методом готовых знаний: учитель сначала сообщает то, что должно получиться в результате опыта, а затем иллюстрирует сказанное демонстрацией, или изучаемый материал подтверждается проведением лабораторного опыта.

Исследовательским называют метод, в результате которого учащимся предлагается подобрать реактивы и оборудование для проведения опыта, спрогнозировать результат, выделить главное в наблюдениях и самостоятельно сделать вывод. Учитель проводит опыт как бы под руководством учащихся, выполняя предложенные экспериментальные действия, комментирует правила безопасности проведения эксперимента, задает уточняющие вопросы.

На первом этапе изучения химии, иллюстративный метод проведения демонстрационных опытов оказывается более эффективным, чем исследовательский. В этом случае учащиеся испытывают меньше затруднений при последующем описании наблюдений, формулировании выводов. Однако использование иллюстративного метода не должно ограничиваться только грамотным комментарием учителя. Более прочными у учащихся будут знания, полученные в результате эвристической беседы, построенной учителем в ходе демонстрации. По мере роста готовности школьников к самостоятельному наблюдению в процессе изучения химии возможно увеличение доли исследовательского метода при проведении демонстраций. Правильный выбор формы организации эксперимента является показателем педагогического мастерства учителя .

Школьный химический эксперимент можно разделить на демонстрационный, когда эксперимент показывает учитель, и ученический, выполняемый учащимися .

Наиболее распространенным и сложным в преподавании является проведение демонстрационных опытов, в которых наблюдаются предметы и процессы .

Демонстрационным называют эксперимент, который проводит в классе учитель, лаборант или иногда один из учащихся. Этот эксперимент учитель использует в начале курса с целью научить учащихся наблюдать за процессами, приемами работы, манипуляциями. Это вызывает у учащихся интерес к предмету, начинает формировать у них практические умения, знакомит с химической посудой, приборами, веществами и т.д. Затем демонстрационный эксперимент применяют тогда, когда он слишком сложен для самостоятельного выполнения учащимися .

В школе используют демонстрационный эксперимент двух типов:

Демонстрации, когда объекты демонстраций ученик наблюдает непосредственно. В этом случае показывают вещества и проводят с ними различные химические операции, например, нагревание, сжигание, или демонстрируют опыты в сосудах большого размера - стаканах, колбах и др.

2. Опосредованные демонстрации используются в тех случаях, когда происходящие процессы мало заметны или слабо воспринимаются органами чувств. В этих случаях химические процессы воспроизводятся с помощью различных приспособлений. Так, плохо видимые химические реакции проецируют на экран, используя графопроектор, процессы электролитической диссоциации обнаруживают при помощи пробников, плотность растворов определяют при помощи ареометров.

Следует умело использовать эти два вида демонстраций, не преувеличивать значения одного из них, например нельзя все опыты показывать только проецированием на экран, так как в этом случае учащиеся не будут непосредственно видеть вещества и происходящие процессы. Следовательно, не приобретут о них конкретных представлений. Иногда оказывается целесообразным комбинированный прием с привлечением непосредственных и опосредованных демонстраций, когда показывают хорошо видимые операции в стеклянной посуде, а отдельные, плохо видимые детали проецируют на экран. Или при опосредованной демонстрации на демонстрационный стол (или столы учащихся) выставляют взятые и полученные вещества, а процессы между ними проецируют на экран .

Дидактический эффект демонстрационных опытов зависит от таких факторов, как техника проведения опыта и создание оптимальных условий наглядности того, что хочет показать и доказать учитель, т.е. достижения цели эксперимента.

Требования к демонстрационному эксперименту:

безопасность эксперимента;

соблюдение условия определенного расстояния от объектов наблюдения до наблюдателя, условий освещения, объемов веществ, размеров и формы посуды, приборов;

сочетание демонстрации опыта с комментарием учителя.

Последнее требование играет главную роль в демонстрации, когда учитель посредством комментария руководит наблюдением за ходом эксперимента. Проведение эксперимента учителем может быть осуществлено как чисто иллюстративным методом, так и частично-исследовательским .

Таким образом, в процессе демонстрирования осуществляется три функции учебного процесса: образовательная, воспитательная и развивающая. Демонстрационный опыт позволяет формировать у учащихся основные теоретические понятия химии, обеспечивает наглядное восприятие химических явлений и конкретных веществ, развивает логическое мышление, раскрывает практическое значение химии. С его помощью перед учащимися ставят познавательные проблемы, выдвигают гипотезы, проверяемые экспериментально. Он способствует закреплению и дальнейшему применению изучаемого материала.

Ученический эксперимент - это вид самостоятельной работы. Он не только обогащает учащихся новыми знаниями, понятиями, умениями, но и доказывает истинность приобретенных ими знаний, что обеспечивает более глубокое понимание и усвоение материала. Он позволяет более полно осуществлять принцип политехнизма - связь с жизнью, с практической деятельностью .

Ученический эксперимент подразделяют на два вида: 1) лабораторные опыты, проводимые учащимися в процессе приобретения новых знаний; 2) практические работы, которые учащиеся проделывают после прохождения одной - двух тем .

Лабораторные опыты имеют обучающий и развивающий характер и их роль в изучении химии наиболее важна .

Цель лабораторных опытов - приобретение новых знаний, изучение нового материала. В них первоначально отрабатываются способы действий, при этом учащиеся работают обычно парами.

Практические занятия, как правило, проводят в конце изучения темы с целью закрепления, конкретизации знаний, формирования практических умений и совершенствования уже имеющихся умений учащихся. На практических занятиях они проводят опыты самостоятельно, пользуясь инструкцией, чаще индивидуально .

Проведение практических работ позволяет учащимся применить полученные знания и умения в самостоятельной работе, сделать выводы и обобщения, а учителю - оценить уровень сформировавшихся знаний и умений учащихся. Практическая работа является своеобразным итогом, завершающим этапом при изучении тем и разделов .

К практическим работам учащиеся обязательно готовятся и самостоятельно продумывают эксперимент. Во многих случаях практические работы проводятся в виде экспериментального решения задач, в старших классах - в виде практикума, когда после прохождения ряда тем практические работы проводятся на нескольких уроках. Умело использованный химический эксперимент имеет большое значение не только для достижения поставленных образовательных и воспитательных задач в преподавании химии, но и для развития познавательных интересов учащихся. Если учитель свободно владеет химическим экспериментом и применяет его для приобретения учащимися знаний и умений, то учащиеся с интересом изучают химию. При отсутствии химического эксперимента на уроках химии знания учащихся по химии могут приобрести формальный оттенок - резко падает интерес к предмету .

Ученический эксперимент с точки зрения процесса учения должен проходить по следующим этапам: 1) осознание цели проведения опыта; 2) изучение предложенных веществ; 3) сборка или использование готового прибора; 4) выполнение опыта; 5) анализ результатов и выводы; 6) объяснение полученных результатов и использование химических уравнений; 7) составление отчета.

Каждый учащийся должен понимать, для чего он проделывает опыт и как надо решить поставленную перед ним задачу. Он изучает вещества органолептически или с помощью приборов и индикаторов, рассматривает детали прибора или весь прибор. Выполняя опыт, учащийся овладевает приемами и манипуляциями, наблюдает и замечает особенности хода процесса, отличает важные изменения от несущественных. Проделав опыт, он должен составить отчет.

На практических занятиях большое внимание обращается на выработку практических умений, так как их основы закладываются с самых первых этапов изучения химии, а в последующих классах они получают развитие и совершенствуются.

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

Инструкция - это ориентировочная основа деятельности учащихся. В ней подробно изложен каждый этап выполнения опытов, даются указания, как избежать ошибочных действий, и содержится информация о мерах безопасности при выполнении работы. Инструкции к лабораторным опытам и практическим заданиям должны быть четкими, последовательными. Однако при выполнении работы одной письменной инструкции недостаточно, учителю необходимо грамотно и четко показывать лабораторные приемы и манипуляции в процессе предварительной подготовки учащихся к практической работе.

Экспериментальные задачи не содержат инструкций, а включают только условия. Разрабатывать план решения и осуществлять его учащиеся должны самостоятельно.

Подготовка к практическим занятиям носит обобщающий характер. При этом используется материал, изученный в разных разделах темы, и также формируются практические умения. На предыдущих уроках учитель использовал приборы, которыми учащиеся будут пользоваться на практическом занятии, рассматривались условия и особенности проведения опыта и т. д.

В начале практического занятия необходимо провести краткую беседу о правилах безопасности и об узловых моментах работы. На демонстрационном столе размещают в собранном виде все используемые в работе приборы.

Практическое занятие, посвященное решению экспериментальных задач, - разновидность контрольной работы, поэтому его проводят несколько иначе, чем практическое занятие по инструкции.

Подготовку учащихся к решению экспериментальных задач можно проводить поэтапно.

1. Сначала весь класс решает задачу теоретически. Для этого необходимо проанализировать условие задачи, сформулировать вопросы, на которые нужно дать ответы для получения окончательного результата, предложить опыты, необходимые для ответа на каждый вопрос.

2. Один из учащихся решает задачу теоретически у доски.

3. Учащийся у доски выполняет эксперимент. После этого класс приступает к решению аналогичных задач на рабочих местах.

Экспериментальные задачи целесообразно распределять по вариантам, чтобы добиться большей самостоятельности и активности учащихся в процессе работы.

При экспериментальном решении химических задач предусматривается самостоятельное применение умений учащихся проводить химические опыты для приобретения знаний или подтверждения предположений. Так обеспечивается развитие их познавательной деятельности в процессе выполнения химического эксперимента .

1.2.1 Демонстрационный химический эксперимент валеологической направленности

Проведение демонстрационного химического эксперимента валеологической направленности состоит из нескольких этапов:

Подготовительный этап направлен на выбор тематики валеологического эксперимента и объектов для демонстрации: веществ, с которыми учащиеся могут столкнуться в повседневной жизни (вода, продукты питания, витамины, доступные лекарственные вещества, продукты бытовой химии, косметика), и процессов с их участием (пищеварение, воздействие на белковые растворы внешних факторов и др.). Демонстрационный эксперимент предварительно тщательно планируется, а ход его выполнения отрабатывается.

Организационный этап, на котором определяется место (классный кабинет или кабинет химии), время проведения демонстрационного эксперимента (на уроке, на внеклассных мероприятиях, во время предметных недель) и формируется группа его исполнителей (экспериментатор и помощники). Особый интерес данная форма работы вызывает у младших школьников, когда эксперимент им демонстрируют старшеклассники.

3. Операционный этап, включающий все стадии выполнения демонстрации, в ходе которой экспериментатор комментирует все свои действия, называет вещества, которые используется для проведения опыта, обращаются к аудитории с вопросами прогностического характера:

Как вы считаете, что сейчас произойдет?

Что мы будем наблюдать?

В ходе такого интерактивного взаимодействия со школьниками у них формируются более устойчивые валеологические знания, коммуникативные умения, происходит развитие познавательного интереса, творческой активности.

4. Аналитический этап, на котором реализуется смыслообразующий потенциал демонстрационного эксперимента валеологической направленности. После завершения опытов проводится обсуждение наблюдаемых процессов, в ходе которого учащиеся отвечают на вопросы аналитического характера:

Как вы считаете, почему так произошло?

Где вы можете встретиться с этими веществами, процессами?

Что нового вы сегодня узнали?

Как полученные сегодня знания могут вам пригодиться в повседневной жизни?

После обсуждения результатов эксперимента школьники совместно с учителем или старшеклассниками делают выводы о том, как полученная в ходе наблюдения за экспериментом информация может быть использована в повседневной жизни.

В табл. 1 представлено содержание демонстрационного эксперимента по различным валеологическим направлениям.

Таблица 1 - Виды демонстрационного химического эксперимента валеологической направленности.

Проведение химических вечеров здоровьесберегающей направленности, выполнение валеологических проектов с участием начальной ступени должно стать традицией в каждой школе нашей республики. Может быть, тогда наше подрастающее поколение сможет в недалеком будущем говорить о том, что белорусы - это самая здоровая нация .

1.2.2 Организация обучения по выполнению химического эксперимента учащимися

Достичь развития познавательной деятельности учащихся в процессе выполнения ими химического эксперимента, несомненно, сложнее, чем сформировать у них умения пользоваться химическим языком. Учитель должен постоянно совершенствовать свое мастерство по технике и методике выполнения школьного химического эксперимента, чтобы действительно показывать учащимся образцы действий.

Для этого необходимо учитывать рекомендации к методике выполнения опыта, заранее подбирать реактивы и оборудование. В случае если опыт не получается, необходимо установить причину неудачи, устранить ее. Если опыт не удался во время демонстрации на уроке, необходимо провести его повторно, приучая и учащихся анализировать условия постановки и проведения химического эксперимента. Этим воспитываются внимание к условиям проведения и признакам реакции и убеждения, что для достижения цели работы необходимо точно исполнять инструкцию, быть аккуратным и последовательным в своих действиях.

В дальнейшем, организуя обучение учащихся по выполнению химического эксперимента, учителю необходимо учитывать некоторые общие положения.

1. Планировать на уроках время надо не только для первоначального формирования практических умений учащихся, но и для совершенствования действий, а также для контроля за качеством сформированности этих умений.

2. При опросе, повторении материала и на обобщающих уроках следует выставлять на демонстрационный стол реактивы и приборы, которыми учащиеся пользовались при выполнении лабораторных опытов и практических заданий и которые они видели во время демонстрационного эксперимента учителя, чтобы они могли мысленно представить ранее проведенные опыты.

3. На практических занятиях больше внимания следует обращать на формирование практических умений учащихся, соблюдение ими правил безопасности, правил работы с веществами и приборами, а не только оформлению отчетов о работе.

4. Следует совершенствовать практические умения учащихся и стремится к достижению их познавательной активности. С этой целью надо чаще предлагать им проводить демонстрационные несложные химические опыты, повторяя ранее выполненные ими лабораторные опты, экспериментально решенные задачи или домашние практические задания.

В учебных программах по химии дан перечень умений учащихся, которые необходимо выработать у них в процессе проведения химического эксперимента. Однако разовое выполнение опытов не дает возможности сформировать умение. Этим объясняется то, что нередко даже учащиеся старших классов испытывают затруднения в проведении отдельных опытов, так как они не знают условий или признаков реакций, устройства и назначения широко используемых в школьной химической лаборатории химических приборов или правил работы с ними. Например, они не умеют получить нерастворимые в воде гидроксиды или отфильтровать раствор, не проверяют приборы для собирания газа на герметичность, используют слишком большое количество реактивов, не учитывают правила безопасности и правила работы с химическими реактивами и т. п.

На формирование практических умений, а тем более на их развитие необходимо время. Изыскать его возможно, если осуществлять формирование практических умений учащихся поэтапно, распределяя эту работу по годам обучения. В течение одного года следует развивать и совершенствовать умения, необходимые для выполнения химического эксперимента определенного вида.

Так, учащиеся VIII класса должны знать правила работы с конкретными веществами; назначение химической посуды, простейших приборов и оборудования и правила безопасности при обращении с ними: правила работы в химическом кабинете, на рабочем месте; правила оформления наблюдений при проведении химического эксперимента и экспериментальном решении задач.

Они должны уметь использовать по назначению химическую посуду (пробирки, стаканы, фарфоровые чашки, ступки, мерная посуда, колбы), оборудование (нагревательные приборы, металлические штативы, весы и разновесы) и соблюдать правила работы с веществами и приборами; растворять вещества, нагревать, смешивать, фильтровать; обращаться с кислотами, щелочами, готовить растворы с определенной массовой долей вещества; собирать приборы для получения газов из готовых деталей и предложенного оборудования и наполнять сосуды газами вытеснением воздуха и воды, доказывать, что собраны именно эти газы; выполнять предусмотренные программой лабораторные опыты, оформлять наблюдения и результаты химического эксперимента, делать обобщающие выводы, распознавать вещества с помощью качественных реакций, решать качественные задачи экспериментально.

Полученные знания и выработанные умения учащихся по выполнению химического эксперимента получают дальнейшее развитие в IX классе.

Учащиеся IX класса должны уметь собирать приборы для получения газов, получать в них газы, проверять наличие собранного газа и демонстрировать его свойства; выполнять практические задания по инструкции и оформлять отчеты по ним; проводить демонстрационно предусмотренные программой лабораторные опыты; решать задачи экспериментально, подтверждая свои знания химическими опытами; определять ионы с помощью качественных реакций; распознавать важнейшие минеральные удобрения.

Учащиеся X и XI классов должны знать правила работы с изученными приборами, оборудованием и органическими веществами, уметь выполнять индивидуально лабораторные опыты и практические задания, решать задачи экспериментально и распознавать с помощью предусмотренных программами качественных реакций органические вещества, а также наиболее распространенные пластмассы и химические волокна.

Для запоминания способов практических действий в течение учебного года следует предлагать учащимся аналогичные упражнения по каждому виду химического эксперимента. Переход от одного вида химического эксперимента к другому (как в течение одного учебного года, так и на протяжении всех лет обучения) следует рассматривать как задания различной степени трудности, так как при выполнении лабораторных опытов и практических заданий, а тем более в процессе мысленного или демонстрационного ученического эксперимента учащиеся совершенствуют действия различной сложности и требующие разной степени самостоятельности.

Таблица 2 - Показатели сформированности умений осуществлять химический эксперимент и соответствующие им уровни развития этих умений

Для определения уровня сформированности практических умений у учащихся, к которым отнесены выполнение лабораторных опытов и практических заданий, осуществление эксперимента демонстрационно и мысленно, оформление его в устной и письменной форме, можно воспользоваться таблицей.

Практические умения Ш (высшего) уровня означают действия наибольшей сложности и требуют большей самостоятельности в процессе выполнения любого вида химического эксперимента.

Основное отличие умений II уровня (среднего) от умений Ш уровня состоит в неполноте выполнения и оформления эксперимента.

Практические умения I (низкого) уровня отличаются от умений II уровня сложностью. Возможно допущение отдельных существенных ошибок в ходе эксперимента и его оформлении.

Отсутствие практических умений - 0 (нулевой) уровень - проявляется в несамостоятельности действий, наличии существенных практических и логических ошибок. При этом без посторонней помощи цель эксперимента не достигается .

Химический эксперимент должен быть средством приобретения знаний, а не только иллюстрацией к теоретическим положениям.

Учителю химии необходимо овладеть не только техникой и методикой демонстрационного эксперимента, но и ученическим экспериментом. Иногда могут не удаваться самые простые опыты, когда не соблюдается необходимая концентрация реагирующих веществ в растворах или не учитываются условия проведения химических реакций. Вот почему следует до тонкости изучить простые пробирочные опыты, чтобы руководить в классе проведением ученического эксперимента, оказывать помощь учащимся .

1.3 Формирование экспериментальных умений у учащихся 8 класса

Наиболее важным для формирования экспериментальных умений у учащихся является курс 8 класса. Содержание этого курса насыщено заданиями, которые требуют проведения химического эксперимента.

Основная задача курса -- ознакомление учащихся с понятиями вещество, химическая реакция, химическое оборудование; развитие этих понятий, выработка умений проведения простейшего химического эксперимента, элементарных исследований веществ и их свойств. Содержание заданий химического эксперимента должно быть подобрано таким образом, что позволило бы использовать иллюстративный и частично-исследовательский методы.

Систему построения химического эксперимента в 8 классе по формированию основных понятий посредством проведения лабораторных опытов и практических работ выглядит следующим образом.

I. Вещество

Лабораторные опыты

Лабораторный опыт 1. «Изучение физических свойств различных веществ».

Понятие «вещество» начинает формироваться уже с первого урока химии при выполнении лабораторного опыта «Изучение физических свойств различных веществ». Он является как бы стартовым для проведения химического эксперимента, подтверждая формулировку «Химия - это наука о веществах...». Выполнение опыта предваряется демонстрацией различных химических веществ, при которой в результате беседы с учащимися с привлечением их жизненного опыта определяются некоторые основные свойства веществ: запах, агрегатное состояние, блеск, растворимость в воде, твердость. Другие свойства - электропроводность, теплопроводность, растворимость газов в воде, температура кипения, плавления, плотность - требуют особого оборудования и могут быть также продемонстрированы на уроке. Так, например, во время беседы о физических свойствах, изучаемых с помощью приборов, можно провести опыты по измерению плотности жидкостей при помощи ареометра. Учащимся следует показать, как определять запах неизвестного газа или жидкости, ознакомить с другими правилами проведения работ и поведения в кабинете химии для обеспечения безопасности выполнения лабораторного опыта.

Выполнение лабораторного опыта может быть проведено для закрепления изученного материала. Поставив перед учащимися цель - изучить свойства предложенных веществ, учитель должен познакомить их с оборудованием и веществами, размещенными на ученических столах, обсудить порядок проведения работы. Описание порядка проведения опыта имеется в учебном пособии. Далее учащиеся работают самостоятельно при постоянном контроле учителя. Для выполнения опыта потребуется примерно 15 минут. Учитывая то, что это первая ученическая экспериментальная работа, следует обратить внимание на составление отчета о ее проведении. Заполнение таблицы позволит сделать отчет с минимальными затратами времени. Несколько подробнее предлагается составить отчет в тетради на печатной основе, использование которой не только экономит время, но и позволяет четко определить перечень общих физических свойств веществ (агрегатное состояние, запах, плотность относительно воды, растворимость), сформулировать вывод о результатах наблюдений.

Практические работы

На уроке должны быть решены такие учебные задачи, как: а) закрепление знаний о чистых веществах и смесях; б) приобретение умений выполнять действия, связанные с процессами нагревания, фильтрования (выпаривания); в) обучение умению применять полученные знания на практике. Учащиеся производят разделение твердых растворимых в воде веществ от нерастворимых (растворимых твердых веществ от растворителя - воды), применяя знания о свойствах различных веществ.

Чтобы практические действия учащихся были осмысленными, необходимо определить основные этапы выполнения работы, указав на их описание в учебном пособии. Занятия могут быть проведены в индивидуальной, парной или групповой форме. Учащиеся могут выполнить предложенные действия по разделению неоднородной смеси воды и песка методом фильтрования. В этом случае им можно предложить разделить однородную смесь соли и воды методом выпаривания. Таким образом можно достичь максимальной индивидуализации обучения проведению химического эксперимента. Первая практическая работа всегда является событием для учащихся, поэтому, обнаружив оборудование на учебном столе, они начинают активно знакомиться с ним, спешат приступить к активным действиям, плохо слушая объяснения учителя. Очень важно на первой же работе четко организовать класс: дать указание приступать к практическим действиям только с разрешения учителя. Учитель и лаборант в ходе самостоятельной работы учащихся должны внимательно следить за действиями учащихся, оценивать практические умения.

II. Химические реакции (явления).

Ознакомление с химическими реакциями начинается уже с первого урока, когда учитель предлагает учащимся посмотреть химические явления при демонстрации нескольких эффектных химических реакций. На данном этапе важно, чтобы учащиеся отметили общую картину превращения одних веществ в другие, заинтересовались химией как предметом, обучающим умению проводить такие превращения веществ.

Лабораторные опыты

Лабораторный опыт 1. «Действие кислот на индикаторы».

Проведение данного лабораторного опыта позволит развить представления учащихся о свойствах конкретных веществ - кислот, закрепить знания о признаках химических реакций, умение обращаться с химическими веществами.

Отчет по данному лабораторному опыту не требует составления уравнений протекающих реакций, однако при его выполнении учащиеся должны провести шесть небольших исследований: действие двух кислот (серной и соляной) на три индикатора - лакмус, метилоранж, универсальный индикатор (индикаторная бумага). Для более рационального использования учебного времени учитель может предложить учащимся выполнить опыт по вариантам, например: первый вариант исследует действие соляной кислоты на индикаторы, а второй - серной. Затем учащиеся обмениваются результатами исследований и отмечают общее свойство кислот - изменять окраску индикаторов.

Отчет о результатах опыта лучше представить в виде сводной таблицы, в тетрадях на печатной основе можно предложить раскрасить рисунки.

Ш. Лабораторное оборудование.

Под лабораторным оборудованием, необходимым для успешного эксперимента, подразумевается химическая посуда, нагревательные приборы, лабораторный штатив, приборы. Ознакомление с оборудованием начинается с первого урока. Учитель демонстрирует учащимся основное оборудование кабинета, говоря о его назначении, при подготовке к проведению практической работы 1.

Практическая работа 1. «Приемы обращения с простейшим оборудованием. Правила поведения и работы в химическом кабинете. Разделение однородной и неоднородной смеси».

Выполнение данной работы позволяет учащимся не только познакомиться с важнейшим оборудованием, но и выполнить некоторые практические операции: зажигание и гашение спиртовки, нагревание воды, измерение объема жидкости, использование фильтра для разделения смеси. В ходе работы необходимо не просто познакомить учащихся с оборудованием, но выработать умение распознавать и правильно называть нагревательные приборы, измерительную посуду и посуду для проведения химических реакций .

1.4 Функциональное применение проблемного эксперимента в интенсивном обучении химии

химический эксперимент обучение

В процессе обучения химии школьный эксперимент выполняет ряд важнейших функций: эвристическую, корректирующую, обобщающую и исследовательскую .

Перечисленные функции химического эксперимента проявляются при выполнении опытов проблемного характера. Именно проблемный эксперимент дает возможность не только устанавливать новые факты, но также исправлять ошибки в знаниях учеников, уточнять и корректировать понимание учащимися отдельных вопросов курса химии. В процессе выполнения проблемных опытов ученики довольно часто приходят к выводам обобщающего характера, а также развивают свои исследовательские умения и навыки.

В обучении химии проблемный эксперимент может осуществляться как демонстрационным способом, так и в процессе выполнения учениками некоторых лабораторных опытов и практических занятий. Принципиальное отличие ученических опытов проблемного характера от обычных лабораторных работ заключается в том, что проблемные опыты проводятся не по заданной инструкции, а имеют творческий характер. Ведь хорошо известно, что выполнение лабораторных опытов по инструкции значительно снижает степень самостоятельности учащихся и затрудняет учет их индивидуальных особенностей. Решение же доступных для учеников экспериментальных проблем побуждает к проявлению самостоятельности, развивает творческие способности.

Ученики, наблюдая проблемный эксперимент, поставленный учителем, или выполняя его самостоятельно, учатся выдвигать гипотезы, составлять план исследования, проводить обработку полученных результатов и формировать выводы.

Таким образом, систематическое и целенаправленное использование проблемных экспериментов на уроках химии может служить эффективным средством обучения и развития учащихся .

Не каждый опыт может быть использован на уроке для создания проблемной ситуации. Выделяют основные требования к тем опытам, с помощью которых можно ставить и решать различные учебные проблемы, а именно: содержание опытов должно опираться на известные ученикам явления и закономерности; проведению проблемных опытов должен предшествовать показ других опытов, подводящих к пониманию проблемы; опыт, с помощью которого ставится проблема, должен вызывать интерес, возбуждая любознательность учеников .

Большую ценность для формирования творческих способностей учащихся представляют лабораторные опыты проблемного характера. Выполняя их самостоятельно, ученики убеждаются в том, что именно эксперимент является главным источником химических знаний, средством подтверждения или опровержения выдвигаемых гипотез. Оперируя данными самостоятельно проведенного эксперимента, теоретически его осмысливая, ученики значительно углубляют свои знания по химии и приобретают навыки творческого подхода к решению проблем.

Пример организации и проведения проблемного лабораторного эксперимента в 9 классе.

Опираясь на ряд напряжений металлов, ученики составляют следующее уравнение реакций:

3AgNO3 + Fe = Fe(NO3)3 + 3Ag.

К данному моменту учащиеся уже освоили весь теоретический материал школьного курса неорганической химии, имеют достаточные навыки в проведении лабораторных опытов. Поэтому перед учениками может быть поставлен следующий проблемный вопрос: может ли серебро взаимодействовать с раствором нитрата железа (Ш)? Ученики, как правило, отвечают отрицательно. Свой ответ они мотивирует тем, что серебро в ряду напряжений находится правее железа и не может его вытеснять из раствора соли. Кроме того, они вспоминают о малой химической активности серебра, указывая на то, что серебро не окисляется кислородом, не взаимодействует с растворами соляной и серной кислот.

С целью выяснения отношения серебра к раствору нитрата железа (Ш) учитель предлагает провести лабораторий эксперимент. Для этого на столы учеников выдаются пробирки с очень тонким слоем серебра на стенках, которые обычно остаются в кабинете химии после проведения реакции "серебряного зеркала" в 10 классе. В эти пробирки ученики должны прилить 3-5 мл 1 М раствора нитрата железа (Ш). Довольно быстро начинается процесс растворения серебра, и через 3-5 минут ученики убеждаются в том, что стенки пробирки полностью освобождаются от зеркального налета.

Проделанный опыт ставит учащихся в тупик, так как противоречит их предположениям о возможности протекания данной реакции. Создается проблемная ситуация, в основе которой - противоречие между экспериментом с неожиданными результатами и представлениями учащихся об отношении металлов к растворам солей. Ученикам предлагается выдвинуть гипотезу, объясняющую результаты опыта, и дать ее теоретическое обоснование.

Для того чтобы гипотеза была выдвинута правильно, учитель должен предложить ученикам актуализировать знания о свойствах ионов и, в частности, о высокой окислительной способности иона Fe3+ в растворе. Вспомнив данный материал, ребята могут выдвинуть следующую гипотезу: растворение серебра происходит потому, что ионы Fe3+, имея высокий заряд и небольшой радиус, окисляют атомы серебра, восстанавливаясь при этом до ионов Fe2+.

Подобные документы

Концепция профильного обучения и место учебного предмета "Химия" в ней. Изучение химии на профильном уровне и организация школьного химического эксперимента по органической химии. Школьный химический эксперимент: виды, требования, техника выполнения.

дипломная работа , добавлен 14.07.2012


Сущность познавательного интереса школьников. Использование демонстрационного эксперимента в школьном курсе химии. Использование демонстрационного эксперимента в режиме on-line или в записи на CD-ROM. Подготовка и показ демонстрационных опытов.

курсовая работа , добавлен 04.02.2013


Проверка знаний, умений и навыков - составная часть учебного процесса. Цели и требования к проверке. Виды, методы проверки и использование наглядности, химического эксперимента и индивидуальных заданий. Выпускной экзамен - заключительная проверка.

курсовая работа , добавлен 16.01.2009


Понятие, классификация, систематизация и структура методов обучения. Общие и словесные методы обучения химии. Использование демонстрационного и ученического эксперимента в обучении химии. Связь словесно-наглядных методов со средствами наглядности.

курсовая работа , добавлен 04.01.2010


Психолого-педагогические основы применения технических средств при обучении химии. Методические рекомендации к проведению занятий с использованием программы Microsoft Power Point. Проведение педагогического эксперимента: констатирующий и формирующий вид.

дипломная работа , добавлен 17.11.2010


Образовательные функции методологии науки в школьном обучении. Система методологических знаний и умений в средней школе. Структура физического знания. Методология школьного эксперимента. Порядок и инструменты контроля знаний и умений учащихся по физике.

курсовая работа , добавлен 24.02.2011


Разноуровневость и ее место в школьном образовании. Химический эксперимент и его роль в школьном изучении химии. Индивидуализация (в определенных пределах) процесса обучения, учитывая индивидуальные особенности учащихся. Уровни обученности учащихся.

курсовая работа , добавлен 16.01.2009


Схема построения педагогического эксперимента. Определение оптимального числа промежуточных исследований. Классификация педагогического эксперимента, методические особенности его проведения. Специфика построения схемы многофакторного эксперимента.

реферат , добавлен 12.11.2009


Структура программы внутришкольного эксперимента. Прогнозирование при подготовке эксперимента. Разработка и выбор конкретных методов исследования. Этапы подготовки к проведению эксперимента и оценка его результатов. Критерии оценки ожидаемых результатов.

реферат , добавлен 10.12.2012


Приемы и средства активизации познавательной деятельности на уроках физики. Разработка планов-конспектов мероприятий по изучению явлений и эффектов, используемых на современной сцене. Место демонстрационного эксперимента в системе методов обучения физике.

Роль химического эксперимента в обучении химии .

Горбачева Ирина Евгеньевна,

Учитель химии

МОУ «Красноярская СОШ № 1»

Не существует достоверных тестов на одарен-

ность, кроме тех, которые проявляются в резуль-

тате активного участия хотя бы в самой малень-

кой поисковой исследовательской работе.

А.Н. Колмогоров

Важнейшая задача современной школы – органическое сочетание обучения, воспитания и развития. Химия как учебный предмет средней школы вносит существенный вклад в ее решение. Ведущее место в преподавании химии занимает школьный химический эксперимент. Это основной и специфический метод обучения, который непосредственно знакомит с химическими явлениями и одновременно развивает познавательную деятельность учащихся.

Обучение, которое формирует навыки учебной деятельности учащихся и непосредственно влияет на умственное развитие и интенсификацию их практической деятельности, принято считать развивающим обучением. В системе современного обучения особенно велика роль химического эксперимента, если он используется не только в качестве иллюстрации, но и как средство познания. Справедливо отмечено: «…умение выполнять практическую работу, провести лабораторный опыт или решить задачу экспериментально, применяя в различных связях знания и практические умения, а также выполнить наблюдения в ходе эксперимента, получить нужный результат, выполнить правила техники безопасности, обобщать экспериментальные данные и т.п. – все это воспитывает самостоятельность действий учащихся».

Однако за последние годы интерес к школьному химическому эксперименту в значительной степени снизился. Это объясняется тем, что снижено количество часов химии, исчезли реактивы, при подготовке к аттестации нет практических работ, поэтому многие учителя, выполняя установки программ, практически перестали творчески подходить к химическому эксперименту. Широкое использование педагогами технических средств обучения также уменьшило их интерес к школьному химическому эксперименту.

В условиях развивающего обучения в настоящее время возникла необходимость поиска новых путей совершенствования школьного химического эксперимента, в особенности ученического. Рационализация современного преподавания химии с широким использованием ученического эксперимента осуществляется посредством продуманной деятельности учащихся по плану, в котором сливаются воедино их умственная и практическая деятельность.

В соответствии с концепцией развивающего обучения при постановке каждого химического опыта важно учитывать: особенности учебного материала, изучению которого помогает опыт; какие законы и теоретические положения, основные химические понятия должны быть усвоены, повторены, углублены, расширены и применены на практике; какие практические умения и навыки будут развиваться с помощью опыта; на что должно быть обращено особое внимание при развитии умственных способностей учащихся; какие воспитательные задачи могут быть реализованы при постановке опыта.

Только включение учащихся в активную экспериментальную познавательную деятельность дает им возможность проникнуть в суть химического явления, освоить его на уровне общих закономерностей курса химии, использовать усвоенный материал в качестве способа дальнейшего познания. Процесс развивающего обучения с использованием эксперимента порождает внутренние стимулы учения, способствует переходу знаний в убеждения, развитию познавательной самостоятельности в деятельности учащихся. Таким образом, все это вносит существенный вклад в формирование у учащихся основ научного мировоззрения.

Эвристическая функция школьного химического эксперимента в развитии учебной деятельности связана, прежде всего, с установлением новых факторов. Уже на первых уроках химии в 7 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. Приведенный пример – простейший случай установления факта на основе опыта. В реальных условиях, возникающих на уроках, как правило, имеют место значительно более сложные ситуации, включающие установление сразу нескольких фактов. Так, опуская гранулу цинка в раствор серной кислоты, учащийся выясняет: цинк реагирует с раствором серной кислоты; в результате этой реакции выделяется водород. Если выпарить капельку раствора на часовом стекле, то будет очевиден еще один факт: в результате данной реакции образовалось другое, новое вещество – сульфат цинка.

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). В программе Габриеляна на уроке «Реакции соединения» рассматривают влияние сигаретного пепла на скорость реакции, что вызывает интерес, который можно направить на то, что данный опыт можно провести только с взрослыми в их присутствии.

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.

Корректирующая функция школьного химического эксперимента при развивающем обучении позволяет преодолевать трудности в освоении теоретических знаний, исправлять ошибки учащихся, вносить поправки в процесс приобретения экспериментальных умений и навыков, осуществлять контроль приобретенных знаний. Изучение количественных отношений в химии без химического эксперимента вызывает трудности в освоении таких понятий, как «моль», «молярная масса», «молярный объем», «относительная плотность газов», а также в понимании количественных закономерностей, составляющих сущность стехиометрических законов. Эти трудности в перспективе могут быть преодолены путем разработки специальных количественных экспериментов и количественных экспериментальных задач, которые, к сожалению, не предусмотрены существующей программой по химии для основной общеобразовательной школы.

Обобщающая функция химического эксперимента связана с выработкой предпосылок для построения различных типов эмпирических обобщений.

В преподавании химии часто возникают такие ситуации, когда обобщение, сделанное на основе эксперимента, дополняется и уточняется с помощью теории. При формировании обобщенного понятия «реакция замещения» для создания эмпирической базы необходимо провести как минимум три опыта взаимодействия растворов хлорида меди (II) с цинком; сульфата меди (II) с железом; нитрата серебра с медью. Если указанные металлы взять в виде порошков, то учащиеся, наблюдая опыты, могут сделать обобщенный вывод: в этих реакциях было взято по два исходных вещества (простое и сложное) и получилось два новых (простое и сложное). При проведении опыта меди с нитратом серебра можно взять старые монеты, превратив медную в серебрянную.

Однако этот эмпирический вывод недостаточен для обобщенного определения реакции замещения. Привлекая знания атомно-молекулярной теории, учитель объясняет механизм этой реакции и дает следующее определение: «Химические реакции между простым и сложным веществами, при которых атомы, составляющие простое вещество, замещают атомы одного из элементов сложного вещества, называются реакциями замещения».

Исследовательская функция эксперимента обеспечивает самый высокий уровень развивающего обучения школьников. Она связана с развитием исследовательских умений и навыков учащихся по анализу и синтезу веществ, конструированию приборов и установок, освоению для школы методов научно-исследовательской работы. Ученический исследовательский эксперимент в условиях развивающего обучения сочетает преимущественное применение основных приемов научного метода с самостоятельным решением и выполнением учебных исследовательских заданий. Примером исследовательского эксперимента может быть использование мини- проектов, например, в 9 классе по теме «Кальций». Много знакомых веществ содержит кальций, выяснить в каком веществе его больше. Можно взять глюконат кальция, мел яичную скорлупу, кальций дэ три никомед и другие, купить желудочный сок и посмотреть растворение веществ, предварительно их взвесив.

Исследовательская работа развивает черты творческой деятельности, формирует интерес к познанию химических явлений и их закономерностей. Наиболее распространенными и доступными для школьников исследованиями можно считать практические работы по качественному анализу веществ. Однако в химии важны не только качественные, но и количественные показатели.

Если внедрять в учебный процесс исследовательскую деятельность учащихся на межпредметной основе, то можно ожидать повышения уровня системности знаний и дальнейшего их развития, роста творческого потенциала.

В курсе химии изучаются вещества, входящие в состав табачного дыма, и учащиеся узнают об их вредном действии на организм человека. Почему же, несмотря на многочисленные факты, свидетельствующие о вреде курения, число курильщиков не уменьшается? Этот парадокс я и предлагаю исследовать учащимся.

Организационная рабочая группа. Это могут быть учащиеся как разных классов, так и параллельных или одного класса.

Провожу с этой группой теоретические занятия, на которых определяем объект и предмет исследования, цели, вырабатываем рабочую гипотезу, ставим задачи, выбираем методы. Оговариваем сроки выполнения работы и действия каждого участника рабочей группы на данный период. На итоговом теоретическом занятии объявляем, что объект нашего исследования – учащиеся 7 – 11-го классов школы № 1. Предмет исследования – условия и факторы, определяющие отношение учащихся к курению. Цель – на основе эксперимента выявить изменение их отношения к курению.

Выдвигаем гипотезу : если учащийся знает:

Состав сигаретного дыма;

Свойства никотина;

О последствиях курения,

то это приведет к изменению его отношения к курению.

Ставим перед учащимися следующие задачи :

Изучить литературу о распространении курения среди молодежи разных стран.

Изучить литературу о вреде курения.

Выявить отношение к курению учащихся нашей школы.

Изучить культуру знаний о вреде курения среди учащихся нашей школы.

Провести открытый эксперимент.

Выявить отношение к курению учащихся нашей школы после эксперимента.

Выбираем методы исследования : 1) анкетирование; 2) эксперимент.

После теоретической подготовки учащиеся приступают к практической деятельности: работают в Интернете, библиотеках. Собранный материал вместе анализируем, систематизируем и составляем вводную часть. Данный этап учит работать с информацией, развивает мышление, умение находить главное, делать вывод. Все этапы работы не должны быть затянуты во времени, а каждый из них должен иметь логическое завершение.

Собранный и систематизированный материал показывает, что в современном обществе остро стоят проблемы, связанные с курением, и их необходимо решать не только обществу, но и каждому человеку.

Далее группа занимается разработкой анкет для выявления масштабов курения в школе, причин, которые способствуют приобщению молодых людей к курению, влияния маркетинговых усилий табачных компаний на распространенность курения. Вопросы старались сформулировать так, чтобы у исследуемых учащихся было желание ответить на них откровенно и полно. На данном этапе рабочая группа обсуждает различные варианты, и это развивает у ее членов умение вести спор, аргументировать свое мнение.

Следующие этапы – анкетирование и обработка анкет. Предварительно провожу инструктаж с рабочей группой, советую, как преподнести анкету, как убедить в анонимности полученной информации. Члены группы учатся работать с аудиторией. По результатам анкетирования они составляют таблицы и делают выводы.

Анализ анкет выявляет парадокс: зная о свойствах никотина и последствиях курения, 30% учащихся курят. Рабочая группа приходит к выводу, что распространенный факт – 7 капель никотина убивают лошадь - имеет весьма отдаленную опасность, с точки зрения учащихся.

Суть открытого эксперимента заключается в следующем. Через школьную печать сообщают, что группа исследователей приглашает всех желающих посмотреть действие табачного дыма и никотина на тараканов, и указывают время и место. Обычно набирается много зрителей, тогда один и тот же эксперимент можно ставить в одно и то же время, но в разных местах.

Учащиеся могут наблюдать, что происходит с исследуемыми насекомыми.

Самые легко приспосабливающиеся к условиям обитания и внешним воздействиям насекомые – тараканы – могут находиться в замкнутом пространстве с объемом воздуха 500 мл 12 дней. Если этот воздух вытеснить дымом сигареты без фильтра или сигареты с фильтром, продолжительность жизни тараканов снижается до 2 мин, жизни тараканов сокращается в 4 раза. Это свидетельствует о том, что пассивное курение опасно для организма.

Это свидетельствует о том, что наглядный эксперимент может произвести достаточно сильное впечатление на ребят и сформировать у них отрицательное отношение к курению.

По окончании работы члены группы готовят ее стендовую и слайдовую защиту к школьной научно-исследовательской конференции совместно с учителями биологии в рамках недели естественных дисциплин. Сами ученики определили меры борьбы с курением.

Любому обществу нужны одаренные люди, и задача общества состоит в том, чтобы рассмотреть и развить способности всех своих членов. К большому сожалению, далеко не каждый человек способен реализовать свои способности. Очень многое зависит от семьи и от школы.

Много лет назад был высказан главный тезис назначения школы: «Школа должна заниматься поиском индивидуальности». Поэтому так важно именно в школе выявить всех, кто интересуется различными областями науки, и помочь им претворить в жизнь их планы и мечты, более полно раскрыть свои способности.

Исследовательская деятельность – это один из способов активизации творческого потенциала личности.

Творческая исследовательская деятельность учащихся рассматривается в педагогике как деятельность, направленная на создание качественно новых ценностей, важных для формирования их личности как общественного субъекта на основе самостоятельного приобретения субъективно новых знаний и умений, значимых для них на данном этапе развития.

В настоящее время сформировалась различные подходы к определению видов исследовательской деятельности, к которым относят поисковую, экспериментальную, междисциплинарную, проектную, техническую, творческую деятельность и другие, осуществляемые как на уроках, так и во внеурочное время.

Вместе с тем любые ее виды предполагают овладение учащимися технологиями творчества, приемами творческой исследовательской работы.

Исследовательская деятельность учащихся обусловлена, прежде всего, познавательными мотивами и направлена на решение познавательных проблем, создание качественно новых ценностей, важных для формирования таких качеств личности, как самостоятельность, творческая активность и индивидуальность. Таким образом, подобная деятельность не только свободна по выбору, внутренне мотивирована, но и предполагает осознание учащимися цели и подчинение этой цели других своих интересов.

Организация исследовательской деятельности учащихся в процессе изучения химии позволяет не только развивать их химическую смекалку, но и выявлять наиболее одаренных учащихся, вовлекать их в процесс самообразования и саморазвития.

Практические работы можно проводить на факультативах, исследуя обычные вещества.

1. Цветная реакция салициловой кислоты с хлоридом железа (III).

В пробирку помещают 5-6 капель насыщенного раствора салициловой кислоты и прибавляют 2 капли 1%-го раствора хлорида железа (III). Раствор окрашивается в темно-фиолетовый цвет, что указывает на наличие в салициловой кислоте фенольного гидроксила.

2 . Доказательство отсутствия фенольного гидроксила в ацетилсалициловой кислоте (аспирине).

В пробирку помещают 2-3 крупинки ацетилсалициловой кислоты, добавляют 1 мл воды и энергично встряхивают. К полученному раствору прибавляют 1-2 капли раствора хлорида железа (III). Фиолетовое окрашивание не появляется. Следовательно, в ацетилсалициловой кислоте

HOOC - C 6 H 4 - O - CO - CH 3

отсутствует свободная фенольная группа, так как это вещество – сложный эфир, образованный уксусной и салициловой кислотами.

3.Гидролиз ацетилсалициловой кислоты.

В пробирку помещают 2-3 крупинки ацетилсалициловой кислоты и добавляют 2 мл воды. Доводят содержимое пробирки до кипения и кипятят в течение 0,5-1 мин. Затем к полученному раствору прибавляют 1-2 капли раствора хлорида железа (III). Появляется фиолетовое окрашивание, что указывает на выделение салициловой кислоты, содержащей свободную фенольную группу. Как сложный эфир ацетилсалициловая кислота легко гидролизуется при кипячении с водой. Составляют уравнение этой реакции.

Раствор хлорида железа (III) применяют также для определения чистоты ацетилсалициловой кислоты, которая при неправильном хранении разлагается на салициловую и уксусную кислоты.

Молоко – питательное вещество, представляет собой эмульсию молочных (жировых) шариков в молочной плазме. В состав молока входят вода, жиры, белки (казеиноген, молочный альбумин и молочный глобулин), углеводы (лактоза и в небольшом количестве глюкоза), ферменты (амилаза, липаза, каталаза и др.), витамины (А, С, D, группы В и др., а также провитамины А - каротины), минеральные вещества (соли калия, натрия, кальция, магния и др.).

Молоко травоядных и всеядных животных имеет обычно нейтральную реакцию среды, рН молока составляет 6,5-7,0.

1.Определение реакции молока на лакмус и фенолфталеин.

В пробирку наливают 1 мл молока и смачивают им лакмусовую бумажку, после чего в пробирку добавляют 2-3 капли раствора фенолфталеина. Отмечают реакцию молока на лакмус и фенолфталеин.

2.Осаждение казеиногена.

В небольшую колбу наливают 2,5 мл молока и 5 мл дистиллированной воды, перемешивают содержимое колбы и добавляют по каплям 1 мл 3%-ного раствора уксусной кислоты. Затем опять хорошо перемешивают содержимое и оставляют стоять на 5-10 мин. Выпавший осадок (казеиноген и жиры) отфильтровывают, а фильтрат разливают по пробиркам и используют в следующем опыте(3).

После промывания водой осадок растворяют на фильтре 1%-ным раствором гидроксида натрия. С полученной жидкостью проделывают биуретовую реакцию. Отмечают, получится ли эта реакция и почему.

3.обнаружение глюкозы.

Фильтрат, полученный в опыте 2, используют для обнаружения глюкозы реакцией с гидроксидом меди (II). В пробирку с 3-4 каплями раствора сульфата меди (II) приливают 1 мл раствора гидроксида натрия. К полученному осадку приливают фильтрат и взбалтывают смесь. Затем содержимое пробирки нагревают. Наблюдают за происходящими изменениями и составляют уравнение реакции окисления глюкозы гидроксидом меди (II).

Очень важным является домашний эксперимент. Детям младшего возраста интересно проводить его дома, а если помогают родителя, это еще лучше. При изучении темы «Растворы» можно вместе с родителями получить дистиллированную воду, используя два чайника и стакан. При изучении темы «Гидролиз» исследовать соли на свойства и реакцию среды, можно самим приготовить индикаторы. Самым интересным бывает эксперимент по выращиванию кристаллов. Получаются кристаллы только у очень аккуратных и терпеливых ребят.

Проводя эксперимент на уроках и во внеурочное время каждый учитель, прежде всего, стремится увлечь своим предметом ребят, ведь не секрет, что лучше всего опыты получаются у не очень способных на уроках учеников. Поэтому нужно поощрять, поддерживать их успех, может именно из них вырастут Бранды, Нобели или другие выдающиеся личности.

Когда применяется демонстрационный эксперимент на уроке? В начале школьного курса – для привития экспериментальных умений и навыков, интереса к химии, ознакомления с посудой, веществами, оборудованием. Когда он сложен для самостоятельного выполнения учащимися. Когда он опасен для учащихся (взрыв водорода с кислородом). Нет соответствующего оборудования и реактивов.

Н а г л я д н о с т ь П р о с т о т а Б е з о п а с н о с т ь Н а д е ж н о с т ь Т е х н и к а в ы п о л н е н и я о п ы т а Н е о б х о д и м о с т ь о б ъ я с н е н и я д е м о н с т р а ц и о н н о г о э к с п е р и м е н т а. Требования к демонстрационному эксперименту

Методика проведения демонстрационных опытов 1. Постановка цели опыта: для чего проводится данный опыт, в чем должны убедиться учащиеся, что понять. 2. Описание прибора, где проводится опыт, и условий его проведения. 3. Организация наблюдений учащихся: учитель должен сориентировать учеников, за какой частью прибора должны вестись наблюдения. 4. Выводы.

Этапы ученического эксперимента 1) осознание цели опыта; 2) изучение веществ; 3) монтаж прибора (где это необходимо); 4) выполнение опыта; 5) анализ результатов; 6) объяснение полученных результатов, написание химических уравнений; 7) формулировка выводов и составление отчета.

Функции химического эксперимента Эвристическая функция проявляется в установлении новых а) фактов; б) понятий и в) закономерностей. Корректирующая функция проявляется в преодолении трудностей освоения теоретического материала и исправлении ошибок учащихся. Обобщающая функция позволяет выработать предпосылки для построения различных типов эмпирических обобщений. Исследовательская функция
14 ЛИТЕРАТУРА 1. Злотников Э.Г. О содержании понятия «учебный химический эксперимент» в системе интенсивного обучения. В кн.: Совершенствование содержания и методов обучения химии в средней школе. Л.: ЛГПИ им. А.И.Герцена, Сурин Ю.В. Методика проведения проблемных опытов по химии. Развивающий эксперимент. М.: Школа-Пресс, 1998