24.11.202227.05.2017

Държавна бюджетна образователна институция на средно училище № 1 „Учебен център” градско селище. Строителна керамика на общински район Волжски, Самарска област

Предмет: " Химическият експеримент като средство за развиване на интерес към химията"

Учител по химия

Люкшина Наталия Александровна

Въведение

Химията е теоретико-експериментална наука. Ето защо в процеса на изучаването му най-важният метод е експериментът като средство за получаване на конкретни идеи и солидни знания.

Занимателните експерименти, като част от експеримента, внушават любов към химията, създават интерес към предмета в допълнителното време от часовете, допринасят за по-успешно овладяване на химията, задълбочаване и разширяване на знанията, развиване на умения за самостоятелна творческа работа и внушаване на практически опит при работа с химически реактиви и оборудване.

Демонстрационните експерименти, имащи елемент на забавление, допринасят за развитието на уменията на учениците за наблюдение и обяснение на химични явления.Химическият опит е най-важният метод и основно средство за онагледяване в урока. Експериментът е сложен и мощен инструмент на познанието. Широкото използване на експеримента в обучението по химия е едно от най-важните условия за съзнателни и солидни знания на учениците по химия. Химическият експеримент е най-важният начин за свързване на теорията с практиката чрез трансформиране на знанието във вярвания.
Основната цел на този доклад е да събуди интереса на учениците към химията от първите уроци и да покаже, че тази наука не е само теоретична.

Химически експеримент, основан на творческа самостоятелна дейност, помага да се запознаят учениците с основните методи на химическата наука. Това се случва, когато учителят често го използва по начин, който наподобява процеса на проучване в химическата наука, който работи особено добре, когато експериментирането е в основата на проблемно базиран подход към преподаването на химия. В тези случаи експериментите помагат да се потвърдят или отхвърлят направените предположения, както се случва в научните изследвания в химията. Една от целите на този доклад е да покаже колко интересна може да се окаже дори най-елементарната информация от училищен курс по химия, ако само я разгледате по-внимателно. Проведох демонстрационни експерименти по време на часовете в осми клас. Както се вижда от анкета на учениците, извършената работа е предизвикала интерес към изучаването на химия. По време на експериментите учениците започнаха да мислят и разсъждават логично. Докато извършвах тази работа, разбрах, че химическият експеримент е ядрото, върху което почива химическото образование. Движението към истината започва с изненада и за повечето ученици възниква точно в процеса на експериментиране, когато експериментаторът, като магьосник, превръща едно вещество в друго, наблюдавайки невероятни промени в техните свойства. В тези случаи експериментите помагат да се потвърдят или отхвърлят направените предположения, както се случва в научните изследвания в химията. Страстта към химията почти винаги започва с експерименти и неслучайно почти всички известни химици от детството обичаха да експериментират с вещества, благодарение на което бяха направени много открития в химията, които могат да се научат само от историята.

През цялата история на химията като експериментална наука са доказвани или опровергавани различни теории, тествани са различни хипотези, получавани са нови вещества и са разкривани техните свойства. В момента химическият експеримент все още е основният инструмент за проверка на надеждността на знанията. Химическият експеримент винаги се провежда с конкретна цел, той е ясно планиран, за провеждането му са избрани специални условия, необходимо оборудване и реактиви.

Особено важен е въпросът за мястото на експеримента в учебния процес. Учебният опит е средството за учене. В един случай след обяснение може да се проведе експеримент и с негова помощ да се отговори на определени въпроси.Опитът трябва да доведе учениците до разбиране на най-важните закони на химията.

В процеса на обучение по химия експериментът е

първо, вид учебен обект,

второ, чрез изследователски метод,

трето, източникът и средствата за нови знания.

Следователно, той се характеризира с три основни функции:

образователен, защото е важно учениците да овладеят основите на химията, да поставят и решават практически проблеми и да идентифицират значението на химията в съвременния живот;

образование, защото допринася за формирането на научния мироглед на учениците, а също така е важен за ориентирането на учениците към съответните професии;

развитие, тъй като служи за придобиване и усъвършенстване на общи научни и практически умения.

Обучението по химия в училище трябва да бъде нагледно и да се основава на химически експерименти.

Реалният и виртуалният експеримент трябва да се допълват взаимно. Възможен е виртуален химичен експеримент при работа с токсични реактиви.

Теоретична част от опита

Химията е експериментална наука. Латинската дума "експеримент" означава "тест", "опит". Химическият експеримент е източник на знания за материята и химичните реакции и е важно условие за засилване на познавателната дейност на учениците и възпитание на интерес към предмета. Дори най-яркото изображение на екрана не е заместител на преживяването от реалния живот, тъй като учениците трябва сами да наблюдават и изучават явленията.

Визуализацията и изразителността на експериментите е първото и основно изискване за експеримент.

Кратката продължителност на експериментите е второто изискване за експеримента.

Убедителност, достъпност, достоверност - това е третото изискване за експеримент.

Много важно изискване е безопасността на провежданите опити. В кабинета по химия има щанд с правила за безопасност, които трябва стриктно да се спазват.

Чрез наблюдение и експериментиране учениците научават разнообразната природа на веществата, натрупват факти за сравнения, обобщения и заключения.

От когнитивна гледна точка химическият експеримент може да бъде разделен на две групи:

1. Образователен експеримент , който дава на учениците знания за изучавания предмет (например експерименти, характеризиращи химичните свойства на веществата).

2. Визуален експеримент , потвърждавайки обясненията на учителя.

Когнитивните преживявания могат да бъдат разделени на следните групи според тяхното значение:

Експериментите са изходен източник на знания за свойствата на веществата, условията и механизма на химичните реакции. Провеждането на такива експерименти е свързано с поставяне и решаване на проблеми от проблемно естество, а изводите от наблюдения действат като обобщения, правила, определения, закономерности и др.

Експерименти, чиято познавателна стойност се състои в потвърждаване или отричане на изложената хипотеза. Обобщените заключения от такива експерименти помагат да се решат фундаментални въпроси за училищния курс по химия, например въпросът за генетичните връзки между класове химични съединения и др.

Експерименти, илюстриращи заключения и изводи, извлечени от изследването на теоретичните принципи.

Експерименти, които подобряват заключенията и консолидират знанията на учениците за свойствата на веществата и техните трансформации.

Експерименти, чието познавателно значение на даден етап има косвен характер (примери за химични превръщания без разкриване на същността на процесите).

Тестови опити и експериментални задачи. Познавателната им значимост за учениците се изразява в елементите на самоконтрола.

Ако експериментът се използва за създаване на проблемни ситуации или за решаване на проблемни задачи, той трябва да бъде ярък и запомнящ се, неочакван и убедителен за учениците, да завладява въображението и да има силно влияние върху емоционалната сфера. При организирането и провеждането на химичен експеримент по този начин учениците навлизат дълбоко в същността на експериментите, обмислят резултатите и се опитват да отговорят на въпроси, които възникват по време на експеримента.

Правилно проведеният експеримент и ясните изводи от него са най-важното средство за развитие на научния мироглед на учениците.

В допълнение, химическият експеримент играе важна роля за успешното решаване на образователни задачи в обучението по химия:

Като първоизточник на познание за явленията;

Като единствено средство за доказване на хипотеза, заключение;

Като единствено средство за развитие на усъвършенстване на практически умения;

Като важно средство за развитие, усъвършенстване и консолидиране на теоретичните знания;

Като метод за проверка на знанията и уменията на учениците;

Като средство за развиване на интереса на учениците към изучаването на химия, развиване на тяхната наблюдателност, любознателност, инициативност, желание за самостоятелно търсене, усъвършенстване на знанията и прилагането им на практика.

Училищният химичен опит има голямо възпитателно значение за политехническото обучение на учениците.

В практиката на преподаване на химия е традиционно химическият експеримент да се разделя на демонстрационен експеримент, провеждан от учител, и ученически експеримент, изпълняван от ученици.

Демонстрационните опити са необходим вид експерименти. Използва се в следните случаи:

когато учениците, особено в първите етапи на обучение, не владеят достатъчно техниката за извършване на експерименти и следователно не могат да ги изпълняват самостоятелно;

когато техническото оборудване на опита затруднява учениците или липсва подходящо оборудване в достатъчно количество;

при замяна на индивидуалните лабораторни опити с демонстрационни с цел пестене на време и при недостатъчно количество реактиви;

когато демонстрацията превъзхожда по външен ефект и убедителност опита на учениците;

когато поради правилата за безопасност на учениците е забранено да използват определени вещества (бром, твърд калиев перманганат и др.).

Основното изискване за всеки химичен експеримент е изискването той да бъде напълно безопасен за учениците.

Учителят е отговорен за инцидента и морално, и юридически. Ето защо предварителната проверка на експериментите и спазването на всички изисквания за безопасност са задължителни за всички, работещи в химическата лаборатория. Основната гаранция за безопасността на демонстрационните експерименти е високата техническа грамотност на учителя, въоръжен с подходящи умения за безопасност.

Студентските експерименти обикновено се разделят на лабораторни експерименти, практически упражнения и домашни експерименти.

Дидактическата цел на лабораторните експерименти е придобиването на нови знания, тъй като те се провеждат при изучаване на нов материал. Практическата работа обикновено се провежда в края на изучаването на дадена тема и има за цел да затвърди и систематизира знанията, да формира и развие експериментални умения на учениците. Според формата на организация на лабораторните експерименти: 1) индивидуални, 2) групови, 3) колективни. Резултатите от експериментите трябва да се записват в работни тетрадки.

Практическите занятия са:

извършва се според инструкциите,

експериментални задачи.

Практическите упражнения са комплексен тип урок. Учениците изпълняват опитите по двойки според указанията в учебниците.

Учителят трябва да наблюдава целия клас и да коригира действията на учениците. След приключване на експериментите всеки ученик попълва отчет във формуляра.

Експерименталните задачи не съдържат инструкции, те имат само условия. Подготовката за решаване на експериментални задачи се извършва на етапи. Първо задачите се решават теоретично от целия клас. След това студентът провежда експеримент. След това класът започва да изпълнява подобни задачи на работното място.

Домашният опит е един от видовете самостоятелна работа, който е от голямо значение както за развиване на интерес към химията, така и за затвърдяване на знания и много практически умения.

СхемаКласификация на учебния химичен експеримент

Учебен химичен експеримент

Демонстрация

Студент

Лабораторни опити

Практически уроци

Работилници

Домашни експерименти

Проучване

Илюстративен

Освен научноизследователска работа под формата на домашна работа, има и извънкласни изследователски дейности.

Извънкласните изследователски дейности на учениците могат да бъдат представени от следните форми на участие на ученици в тях: училищна неправителствена образователна институция; Олимпиади, състезания, проектни дейности; интелектуални маратони; научни конференции от различен тип; избираеми дисциплини, избираеми дисциплини, избираеми дисциплини; изпитни работи.

Изследователската работа е възможна и ефективна само на доброволни начала, както всяко творчество. Следователно темата на научното изследване трябва да бъде: интересна за ученика, увлекателна за него; осъществимо; оригинален (изисква елемент на изненада, необичайност); достъпен; трябва да отговарят на възрастовите особености на учениците.

Учебно-изследователската дейност допринася за: развиване на интерес, разширяване и актуализиране на знанията по предмета, развиване на представи за междупредметни връзки; развитие на интелектуални инициативи, създаващи предпоставки за развитие на научно мислене; овладяване на творчески подход към всеки вид дейност; обучение по информационни технологии и работа с комуникационни медии; получаване на предпрофесионална подготовка; смислено организиране на свободното време на децата. Най-разпространената форма на защита на научноизследователска работа е моделът на творческа защита.

Творческият модел на защита предполага:

Оформяне на щанд с документи и илюстративни материали по зададената тема, техния коментар;

Демонстрация на видеозаписи, слайдове, прослушване на аудиозаписи, представяне на фрагмент като основа на част от изследването;

Изводи от работата, направени под формата на презентация на резултатите;

Научната работа трябва да бъде:

изследвания;

Текущ;

Имат практическо значение за самия автор и училището.

Творчески открития и методически постижения на учителя

Ролята на химията в решаването на екологичните проблеми е огромна. В работата си използвам активни методи на обучение: нетрадиционни уроци, избираеми курсове, екологични проекти, семинари, конференции. Екологизирането на химическия експеримент включва експериментално тестване на чистотата на хранителните продукти и служи като основа за създаване на проблемни ситуации.

2010-2011 учебна година

През 2010 г. получих сертификат за носител на 1-во място в регионалната научно-практическа конференция от Общинската образователна институция на образователната институция ЦВР на Волжски общински район на Самарска област в 11 клас

Разграничават се следните видове училищен химичен експеримент: демонстрационен опит, лабораторен опит, лабораторна работа, практическа работа, лабораторен семинар и домашен експеримент.

В зависимост от естеството на въздействието върху мисленето на учениците и методологията за организиране на училищен химичен експеримент, той може да се проведе в изследователска и илюстративна форма.

Илюстративният метод понякога се нарича метод на готовото знание: учителят първо съобщава какво трябва да се получи в резултат на експеримента и след това илюстрира казаното с демонстрация или изучаваният материал се потвърждава чрез провеждане на лабораторна експеримент.

Изследването е метод, при който от учениците се иска да изберат реактиви и оборудване за провеждане на експеримент, да предскажат резултата, да подчертаят основното в наблюденията и да направят свои собствени заключения. Учителят провежда експеримента сякаш под ръководството на учениците, като изпълнява предложените експериментални действия, коментира правилата за безопасност при провеждане на експеримента и задава уточняващи въпроси.

На първия етап от изучаването на химията илюстративният метод за провеждане на демонстрационни експерименти се оказва по-ефективен от изследователския метод. В този случай учениците изпитват по-малко трудности при последващото описание на наблюденията и формулирането на заключения. Използването на илюстративния метод обаче не трябва да се ограничава само до компетентния коментар на учителя. Учениците ще имат по-силни знания, придобити в резултат на евристичен разговор, изграден от учителя по време на демонстрацията. Тъй като готовността на учениците за самостоятелно наблюдение в процеса на изучаване на химия се увеличава, е възможно да се увеличи делът на изследователския метод при провеждането на демонстрации. Правилният избор на формата за организиране на експеримента е показател за педагогическото умение на учителя.

Училищният химичен експеримент може да бъде разделен на демонстрационен експеримент, когато експериментът се показва от учителя, и ученически експеримент, изпълняван от ученици.

Най-често срещаното и трудно за преподаване е провеждането на демонстрационни експерименти, при които се наблюдават обекти и процеси.

Демонстрацията е експеримент, провеждан в класната стая от учител, лаборант или понякога един от учениците. Учителят използва този експеримент в началото на курса, за да научи учениците да наблюдават процеси, методи на работа и манипулации. Това събужда интереса на учениците към предмета, започва да развива практическите им умения, запознава ги с химически стъклария, инструменти, вещества и др. След това демонстрационният експеримент се използва, когато е твърде сложен за учениците, за да го изпълнят сами.

Училището използва два вида демонстрационни експерименти:

Демонстрации, когато ученикът наблюдава директно обектите на демонстрациите. В този случай те показват вещества и извършват различни химични операции с тях, например нагряване, изгаряне или демонстрират експерименти в големи съдове - чаши, колби и др.

2. Косвените демонстрации се използват в случаите, когато протичащите процеси са слабо забележими или слабо възприемани от сетивата. В тези случаи химичните процеси се възпроизвеждат с помощта на различни устройства. По този начин слабо видимите химически реакции се проектират на екран с помощта на графичен проектор, процесите на електролитна дисоциация се откриват с помощта на сонди, а плътността на разтворите се определя с помощта на хидрометри.

Тези два вида демонстрации трябва да се използват умело и да не се преувеличава значението на един от тях; например, всички експерименти не могат да бъдат показани само чрез проекция на екран, тъй като в този случай учениците няма да видят директно веществата и процесите, които протичат. Следователно те няма да придобият конкретни идеи за тях. Понякога се оказва препоръчително да се използва комбинирана техника, включваща директни и косвени демонстрации, когато ясно видими операции се показват в стъклени съдове и отделни, слабо видими детайли се проектират на екрана. Или, по време на непряка демонстрация, взетите и получени вещества се показват на демонстрационната маса (или ученически маси), а процесите между тях се проектират на екрана.

Дидактическият ефект от демонстрационните експерименти зависи от такива фактори като техниката на провеждане на експеримента и създаването на оптимални условия за яснота на това, което учителят иска да покаже и докаже, т.е. постигане на целта на експеримента.

Изисквания към демонстрационния експеримент:

безопасност на експеримента;

спазване на условията за определено разстояние от обектите на наблюдение до наблюдателя, условия на осветление, обеми на веществата, размери и форми на съдове и устройства;

комбинация от демонстрация на опит с коментар на учителя.

Последното изискване играе основна роля в демонстрацията, когато учителят, чрез коментар, ръководи наблюдението на експеримента. Провеждането на експеримент от учител може да се извърши с помощта на чисто илюстративен метод или частично проучвателен.

По този начин в процеса на демонстрация се изпълняват три функции на образователния процес: образователна, образователна и развиваща. Демонстрационният опит позволява на учениците да формират основни теоретични понятия по химия, осигурява визуално възприемане на химични явления и специфични вещества, развива логическо мислене и разкрива практическото значение на химията. С негова помощ на учениците се поставят когнитивни проблеми и се излагат хипотези, които се проверяват експериментално. Той насърчава консолидирането и по-нататъшното прилагане на изучавания материал.

Ученическият експеримент е вид самостоятелна работа. Той не само обогатява учениците с нови знания, понятия и умения, но и доказва истинността на придобитите знания, което осигурява по-задълбочено разбиране и усвояване на материала. Това ви позволява по-пълно да приложите принципа на политехниката - връзка с живота, с практическа дейност.

Студентският експеримент е разделен на два вида: 1) лабораторни експерименти, провеждани от студенти в процеса на придобиване на нови знания; 2) практическа работа, която учениците извършват след завършване на една или две теми.

Лабораторните експерименти имат образователен и развиващ характер и тяхната роля в изучаването на химията е най-важна.

Целта на лабораторните експерименти е придобиване на нови знания и изучаване на нов материал. Първоначално те упражняват методи на действие, като учениците обикновено работят по двойки.

Практическите занятия, като правило, се провеждат в края на изучаването на дадена тема с цел консолидиране, конкретизиране на знанията, развитие на практически умения и подобряване на съществуващите умения на студентите. В практическите занятия те провеждат експерименти самостоятелно, като използват инструкции, често индивидуално.

Провеждането на практическа работа позволява на учениците да прилагат придобитите знания и умения в самостоятелна работа, да правят изводи и обобщения, а учителят да оцени нивото на придобитите знания и умения на учениците. Практическата работа е вид заключение, последният етап от изучаването на теми и раздели.

Студентите трябва да се подготвят за практическа работа и самостоятелно да обмислят експеримента. В много случаи практическата работа се провежда под формата на експериментално решаване на задачи, в гимназията - под формата на работилница, когато след завършване на редица теми се провежда практическа работа в няколко урока. Умело използваният химичен експеримент е от голямо значение не само за постигане на поставените образователни цели в обучението по химия, но и за развитие на познавателните интереси на учениците. Ако учителят владее химичен експеримент и го използва, за да помогне на учениците да придобият знания и умения, тогава учениците изучават химия с интерес. При липса на химичен експеримент в часовете по химия знанията на учениците по химия могат да придобият формална конотация - интересът към предмета рязко спада.

От гледна точка на учебния процес ученическият експеримент трябва да премине през следните етапи: 1) осъзнаване на целта на експеримента; 2) проучване на предложените вещества; 3) сглобяване или използване на готово устройство; 4) извършване на експеримента; 5) анализ на резултатите и изводи; 6) обяснение на получените резултати и използване на химични уравнения; 7) съставяне на протокол.

Всеки ученик трябва да разбере защо прави експеримента и как да реши възложената му задача. Той изследва веществата органолептично или с помощта на инструменти и индикатори, изследва частите на устройството или цялото устройство. Извършвайки експеримента, ученикът овладява техники и манипулации, наблюдава и забелязва особеностите на процеса, разграничава важни промени от маловажни. След като завърши експеримента, той трябва да напише доклад.

В практическите занятия се обръща голямо внимание на развитието на практически умения, тъй като основите им се поставят от първите етапи на изучаване на химия, а в следващите класове те се развиват и усъвършенстват.

Практическите занятия са два вида: инструктажни и експериментални.

Инструкциите са ориентировъчната основа за дейностите на учениците. Той описва подробно всеки етап от експериментите, дава инструкции как да се избегнат грешни действия и съдържа информация за мерките за безопасност при извършване на работата. Инструкциите за лабораторни опити и практически задачи трябва да бъдат ясни и последователни. При извършване на работа обаче само писмените инструкции не са достатъчни; учителят трябва компетентно и ясно да демонстрира лабораторни техники и манипулации в процеса на предварителна подготовка на учениците за практическа работа.

Експерименталните задачи не съдържат инструкции, а само условия. Студентите трябва да разработят план за решение и да го приложат самостоятелно.

Подготовката за практическите занятия има общ характер. В същото време се използва материал, изучаван в различни раздели на темата, и се формират практически умения. В предишните уроци учителят използва инструментите, които учениците ще използват в практическия урок, обсъди условията и особеностите на експеримента и др.

В началото на практическото занятие е необходимо да проведете кратък разговор за правилата за безопасност и основните точки на работа. Всички използвани в работата инструменти се поставят сглобени на демонстрационната маса.

Практическият урок, посветен на решаването на експериментални задачи, е вид тест, така че се провежда малко по-различно от практическия урок според инструкциите.

Студентите могат да бъдат подготвени да решават експериментални проблеми на етапи.

1. Първо целият клас решава задачата теоретично. За целта е необходимо да се анализират условията на проблема, да се формулират въпроси, на които трябва да се отговори, за да се получи крайният резултат, и да се предложат експерименти, необходими за отговор на всеки въпрос.

2. Един от учениците решава задачата теоретично на дъската.

3. Ученик на дъската извършва експеримент. След това класът започва да решава подобни проблеми на работното място.

Препоръчително е експерименталните задачи да се разпределят по варианти, за да се постигне по-голяма самостоятелност и активност на учениците в процеса на работа.

При експериментално решаване на химически проблеми от учениците се изисква самостоятелно да използват уменията си за провеждане на химични експерименти, за да придобият знания или да потвърдят предположения. Това осигурява развитието на тяхната познавателна дейност в процеса на извършване на химичен експеримент.

УЧЕБНА ПРОГРАМА НА ДИСЦИПЛИНАТА

Вестник бр.	Учебен материал
17	Лекция №1.Съдържание на училищния курс по химия и неговата вариативност. Курс по пропедевтична химия. Основен училищен курс по химия. Курс по химия в гимназията.(G.M. Чернобелская, доктор на педагогическите науки, професор)
18	Лекция №2.Предпрофесионална подготовка на ученици от начален етап по химия. Същност, цели и задачи. Предпрофесионални избираеми курсове. Методически препоръки за тяхното разработване.(Е.Я. Аршански, доктор на педагогическите науки, доцент)
19	Лекция No3.Профилно обучение по химия в старша степен на общообразователна подготовка. Единен методически подход за структуриране на съдържанието в класове от различни профили. Компоненти с променливо съдържание.(Е.Я. Аршански)
20	Лекция №4.Индивидуализирани технологии за обучение по химия. Основни изисквания за изграждане на технологии за индивидуализирано обучение (ITI). Организация на самостоятелната работа на учениците на различни етапи от урока в системата TIO. Примери за съвременни TIO.(Т. А. Боровских, кандидат на педагогическите науки, доцент)
21	Лекция № 5.Модулна технология на обучение и нейното използване в уроците по химия. Основи на модулната технология. Методи за конструиране на модули и модулни програми по химия. Препоръки за използване на технологията в уроците по химия.(P.I. Беспалов, кандидат на педагогическите науки, доцент)
22	Лекция №6.Химичен експеримент в модерно училище. Видове експеримент. Функции на химичния експеримент. Проблемен експеримент с използване на съвременни технически средства за обучение.(P.I. Беспалов)
23	Лекция No7.Екологичен компонент в училищния курс по химия. Критерии за избор на съдържание. Екологично ориентиран химичен експеримент. Образователни и изследователски екологични проекти. Проблеми с екологичното съдържание.(V.M. Назаренко, доктор на педагогическите науки, професор)
24	Лекция No8.Проследяване на резултатите от обучението по химия. Форми, видове и методи на контрол. Тестова проверка на знанията по химия.(М. Д. Трухина, кандидат на педагогическите науки, доцент)
Финална работа.Разработване на урок в съответствие с предложената концепция. Кратък доклад за крайната работа, придружен от удостоверение от учебното заведение, трябва да бъде изпратен в Педагогическия университет не по-късно от 28 февруари 2007 г.

П. И. БЕСПАЛОВ

ЛЕКЦИЯ №6
Химичен експеримент в модерно училище

Конспект на лекцията

Видове експерименти и методи за тяхното използване.

Функции на химичния експеримент.

Проблем експеримент.

Има три източника на знание: авторитет, разум, опит.
Но властта е недостатъчна, ако я няма
рационална основа, без която той произвежда недоразумение,
но само приемане на вяра; а разумът сам по себе си не може да различи софизма
от реални доказателства, ако не може да обоснове
вашите изводи от опит.

Роджър Бейкън

ВЪВЕДЕНИЕ

Химическият експеримент е най-важният метод и средство за обучение по химия. Методологията за използване на химичен експеримент в уроците по химия е достатъчно проучена и разработена от учените методисти. В момента обаче има подновен интерес към тази тема. Това се дължи преди всичко на факта, че има рязка промяна в съдържанието на учебния предмет, появата на пропедевтични и избираеми курсове. Всичко това изисква търсене на нови преживявания, които да се вписват в съвременното съдържание на обучението по химия в училище.

Като цяло както учебното съдържание, така и изборът на химичен експеримент зависят от социалния ред на обществото. Това може да се види в публикациите на списание „Химия в училище“. Например, в следвоенния период, когато се възстановява разрушената от войната национална икономика, голям брой статии са посветени на химическото производство. Заглавията „Химически експеримент“ и „Извънкласни дейности“ описват съществуващи лабораторни инсталации за производство на различни вещества. По-късно селското стопанство става приоритет. Селскостопанските теми се проявяват в синтеза на хербициди, пестициди, различни стимуланти на растежа и др.

ВИДОВЕ ЕКСПЕРИМЕНТ И МЕТОДИ ЗА ИЗПОЛЗВАНЕТО МУ

Добре известно е, че училищните експерименти по химия се класифицират на демонстрационни и ученически експерименти. В зависимост от предназначението и начина на организиране ученическите опити се делят на лабораторни, практически упражнения и домашни.

Демонстрационен експеримент

Основното средство за онагледяване в урока е демонстрационен химичен опит. Това се обуславя от спецификата на химията като експериментална наука. Следователно експериментът заема едно от водещите места. Тя позволява не само да се идентифицират фактите, но и да се въведат методите на химическата наука.

Демонстрационният опит се провежда от учител или лаборант. В някои случаи прост експеримент може да бъде демонстриран от ученик.

Кога се използва демонстрационен експеримент в класната стая?

В началото на училищния курс - за внушаване на експериментални умения, интерес към химията, запознаване с прибори, вещества, оборудване.

Когато за учениците е трудно да завършат самостоятелно (получаване на озон).

Когато е опасно за учениците (експлозия на водород с кислород).

Няма подходящо оборудване и реактиви.

Добре познат и изисквания за демонстрационен експеримент.

1. Видимост - голям обем реактиви и стъклария, видими от последните редове, не трябва да има ненужни части на масата. За подобряване на яснотата могат да се използват шрайбпроектор, компютър, сцена и цветни екрани.

2. Простота – устройствата не трябва да съдържат бъркотия от ненужни части. Трябва да се помни, че обектът на изследване не е устройството, а химическият процес, протичащ в него. Колкото по-просто е устройството, толкова по-лесно е да се обясни експериментът. Ето защо, когато използвате апарата Kipp, газомер или устройство Kiryushkin, е необходимо да обясните принципа на работа на устройството.

3. Безопасност – учителят по химия носи отговорност за живота на учениците. Следователно всички експерименти трябва да се извършват в съответствие с правилата за безопасност. При демонстриране на експерименти с експлозии е необходимо да се използва защитен екран; при получаване и демонстриране на токсични газове - принудителна вентилация (изпускателна) и др.

4. Надеждност – неуспешните преживявания предизвикват разочарование у учениците. Следователно е необходимо да практикувате експеримента преди урока. В същото време се посочва времето, изразходвано за изпълнението му.

5. Техниката на извършване на експеримента трябва да бъде безупречна. Следователно, ако се усвоява нов експеримент, той трябва да бъде добре отработен. Грешките, направени от учителя, лесно се пренасят върху учениците.

6. НУЖДАТА ОТ ОБЯСНЕНИЕ НА ДЕМОНСТРАЦИОНЕН ОПИТ e n t a. Преди да демонстрирате експеримента, е необходимо да посочите целта на експеримента, да ориентирате наблюденията на учениците върху експеримента и да направите изводи след експеримента.

Методика за провеждане на демонстрационни опити

1. Поставяне на целта на експеримента: защо се провежда този експеримент, в какво трябва да се убедят учениците, какво да разберат.

2. Описание на апарата, в който се провежда опитът и условията за провеждането му.

3. Организация на наблюденията на учениците: учителят трябва да ориентира учениците коя част от устройството трябва да се наблюдава.

4. Изводи.

Случва се при преподаване на урок да се използва поредица от демонстрационни експерименти. Как да определим последователността на тяхната демонстрация? Нека да разгледаме от какво трябва да се ръководите, като използвате темата „Кислород“ като пример.

При изучаване на темата „Кислород“ учителят демонстрира на учениците изгарянето на сяра, въглища, фосфор и желязо в кислород. Следната последователност от демонстрации ще бъде правилна: изгаряне на въглища, изгаряне на сяра, изгаряне на фосфор, изгаряне на желязо. Този ред се обяснява с външния ефект, съпътстващ изгарянето на тези вещества. Въглищата горят по-енергично в кислород, отколкото във въздух. Изгарянето на сяра в кислород е придружено от появата на голям син пламък. Фосфорът гори блестящо в кислород. И накрая, горенето на желязо е подобно на горенето на бенгалски огън.

Ако този ред бъде променен, ефектът от следващите реакции ще бъде по-слаб от предишните, което несъмнено предизвиква разочарование у учениците. Освен това първо демонстрираме изгарянето в кислород на вещества, които са запалими във въздуха (C, S, P), и едва след това изгарянето на незапалимото вещество желязо. И накрая, първите три процеса са взаимодействието на кислород с неметали, а последната демонстрация е взаимодействието на кислород с метали. Ако учителят се съсредоточи върху това, тогава той формира систематичните знания на учениците.

Така че при подбора на преживяванията е необходимо те да бъдат оптимално и хармонично включени в плана на урока.

Студентски експеримент

Студентският експеримент е разделен на лабораторни експерименти и практическа работа. Някои методисти подчертават и семинара, който се провежда в последния етап от изучаването на химия.

Дидактическата цел на лабораторните опити е придобиване на нови знания, т.к те се извършват при изучаване на нов материал. Практическата работа обикновено се провежда в края на изучаването на дадена тема и има за цел да затвърди и систематизира знанията, да формира и развие експериментални умения на учениците.

Когато провеждате ученически експеримент, трябва да се вземат предвид следните стъпки:

1) осъзнаване на целта на опита;

2) изследване на веществата;

3) монтаж на устройството (където е необходимо);

4) извършване на експеримента;

5) анализ на резултатите;

6) обяснение на получените резултати, писане на химични уравнения;

7) формулиране на заключения и изготвяне на доклад.

Според формата на организация лабораторни опитимогат да бъдат индивидуални, групови и колективни. Много е важно правилно да се организират дейностите на учениците, така че само определеното време да се изразходва за завършване на експеримента. Това изисква внимателна подготовка на оборудването и реактивите за обучение. Бутилките с реагенти трябва да имат етикети. Ако реактивите се дават в епруветки, те трябва да бъдат номерирани и да се направят съответните бележки на дъската или на листове хартия. По време на експериментите е необходимо да се ръководят действията на учениците. След приключване на работата трябва да организирате обсъждане на резултатите. Резултатите от експериментите трябва да се записват в работни тетрадки. Недостатъкът на лабораторните експерименти е, че по време на тяхното провеждане е невъзможно да се развият експериментални умения. Тази задача се изпълнява с практически упражнения.

Практически уроцисе разделят на два вида: извършвани по инструкции и експериментални задачи. Инструкциите за практическа работа дават ориентировъчна основа за дейността на учениците. В началния етап на изучаване на химията се дават подробни инструкции с подробно описание на извършваните операции. Тъй като практическата работа е завършена и експерименталните умения са усвоени, инструкциите стават по-сбити. Експерименталните задачи не съдържат инструкции, те имат само условия. Студентът трябва да разработи план за решаване на проблема и да го реализира самостоятелно.

Преди да започне практическа работа, учителят запознава учениците с правилата за безопасна работа в кабинета по химия и обръща внимание на изпълнението на сложни операции. При извършване на първата практическа работа учителят предоставя приблизителна форма на доклада и помага на учениците да направят изводи.

Подготовката за решаване на експериментални задачи се извършва на етапи. Първо задачите се решават теоретично от целия клас. За да направите това, се анализират условията на проблема, формулират се въпроси, на които трябва да се отговори, и се предлагат експерименти. След това един ученик решава задачата на дъската теоретично и експериментално доказва правилността на своите предположения. След това класът започва да изпълнява подобни задачи на работните си места. Опитните учители постепенно въвеждат експериментални задачи в учебния процес. Така например, когато провеждате практическа работа „Получаване на кислород и изучаване на неговите свойства“, учителят предлага на добре представящите се ученици задачата: „Кое от предложените вещества (KNO 3, K 2 SO 4, MnO 2) може да се използва за произвеждат кислород?"

Практическият урок е комплексен вид урок. Учителят трябва да наблюдава целия клас и да коригира действията на учениците. Специално обучените ученици в класа - проктори - могат да окажат голяма помощ на учителя. Това може да е член на кръг, ученик, интересуващ се от химия, или просто някой, който иска.

Учителят кани прокторите в кабинета по химия след учебните часове и ги кани да завършат предстоящата практическа работа под негово ръководство, като обръщат внимание на възможните грешки и тънкости.

След това на всеки проктор се дава тахографски лист и се инструктира как да го попълни. Ето фрагмент от такъв лист за практическата работа „Получаване на меден сулфат“.

Счетоводен лист

Съдържание на операцията	Оценка на ефективността на операцията
Съдържание на операцията	Иванов	Петров	Сидоров	Сергеев
Вземете бутилка с разтвор на сярна киселина, така че етикетът да е под дланта ви
Изсипете 20 ml разтвор на сярна киселина в чаша
Отстранете капка киселина от гърлото на бутилката
Сглобете статива правилно и поставете чаша сярна киселина върху решетката
Поставете алкохолната лампа под мрежата, така че горната част на пламъка да докосне мрежата
.............................. и др.
Чистота на работното място
Съответствие с правилата за безопасност

Прокторите също трябва да бъдат научени на стил на общуване и поведение. Важно е да подхождат отговорно към възложената задача, да са общителни и да не се държат арогантно.

След това, по време на урока, прокторите се назначават да наблюдават микрогрупа от 3-4 студенти, седнали на съседни маси, докато изпълняват практическа работа. Ако ученик извърши операция правилно и самостоятелно, без намесата на проктора, получава 1 точка за нея, ако допусне грешка при извършване на операцията, няма точки.

Попълненият счетоводен лист се предава на учителя след приключване на работата и трябва да се вземе предвид заедно с проверка на отчета в тетрадките. Ако учениците получат жалба срещу проктора, учителят трябва да я разгледа и да вземе справедливо решение. Прокторите не само наблюдават работата на учениците, но и им оказват необходимата помощ, обясняват какво не е ясно, т.е. изпълняват някои учителски функции в своята група.

Опитът от използването на тази техника в началния етап на изучаване на химия показа високата си ефективност.

Домашен експеримент

Домашният химичен опит е един от видовете самостоятелна работа на учениците, който е от голямо значение както за развиване на интерес към химията, така и за затвърдяване на знания и много практически умения. Когато извършва някои домашни експерименти, ученикът действа като изследовател, който трябва самостоятелно да решава проблемите, които стоят пред него. Следователно не само дидактическата стойност на този тип ученически експеримент е важна, но и образователната и развиваща стойност.

От първите уроци по изучаване на химия е необходимо да се насочат учениците да извършват експерименти не само в училище, но и у дома. Домашните експерименти включват експерименти, които не изискват сложни инсталации и скъпи реактиви. Използваните реактиви трябва да са безопасни и закупени от железарски магазини или аптеки. Въпреки това, когато използвате тези реактиви, е необходима консултация с учител.

Предложените експерименти могат да бъдат от разнообразно естество. Някои са свързани с наблюдение на явления (сливане на разтвори на сода и оцет), други с разделяне на смес от вещества, докато трети изискват обяснение на наблюдаваните явления с помощта на познанията ви по химия. Включени са и експериментални задачи, при които учениците не получават готови инструкции от учителя за техниката на извършване на опита, например опитно да се докаже наличието на соли в питейната вода.

Препоръчително е по време на експеримента да присъстват по-възрастни членове на семейството на детето.

Полезно е учителят да създаде инструкции за извършване на експерименти за всяка тема. Тогава тази посока ще има системен характер.

Също толкова важен момент в работата на учениците е изготвянето на писмени доклади за резултатите от домашен химичен експеримент. Можете да препоръчате на учениците да пишат доклади във формата, която използват при извършване на практическа работа.

Учителят може систематично да преглежда домашните доклади в работните книги на учениците, както и да слуша как учениците говорят за резултатите от свършената работа.

ФУНКЦИИ НА ХИМИЧНИЯ ЕКСПЕРИМЕНТ

По време на учебния процес химическият експеримент изпълнява различни функции 1. Нека разгледаме някои от тях.

Евристична функция на химичен експериментсе проявява в установяването на нов
а) факти; б) концепциии в) модели.

а) Пример за това е реакцията на водороден газ с меден(II) оксид. Като наблюдават тази демонстрация, учениците установяват, че водородът, при определени условия, може да реагира с метални оксиди, редуцирайки метала до просто вещество.

б) Химическият експеримент има голям потенциал за формиране на нови понятия. Например, когато изучавате темата „Кислород“, учителят демонстрира метод за производство на кислород от водороден прекис. За да се ускори процесът на разлагане на водороден пероксид, в епруветката се въвежда манганов диоксид. След като реакцията приключи, учителят дава дефиницията на катализатор.

в) Функцията за идентифициране на зависимости и закономерности е особено изразена при изучаването на темата „Модели на химични реакции“. Демонстрационният експеримент ни позволява да идентифицираме зависимостта на скоростта на химическата реакция от естеството на реагиращите вещества, концентрацията, контактната повърхност на реагиращите вещества и др.

Коригираща функция на химичен експериментсе проявява в преодоляване на трудноститеусвояване на теоретичен материал и изчистване на бъговестуденти. Много често учениците смятат, че когато разтвори на хлороводород и сярна киселина реагират с мед, се отделя водород. За коригиране на такива грешки е полезно да демонстрирате следния опит. Парченца мед се добавят към епруветки със солна киселина и разтвор на сярна киселина. Учениците наблюдават, че при нормални условия и при нагряване водородът не се отделя.

Регулирането на процеса на придобиване на експериментални умения се улеснява от експерименти, които демонстрират последствия от неправилно извършване на определени химични операции.Например, как да разредите концентрирана сярна киселина с вода. За да направите това, концентрирана сярна киселина се излива във висока чаша. Стъклото се покрива с лист филтърна хартия и през дупка в хартията с пипета се налива гореща вода. Когато водата влезе в контакт с киселина, се образуват пари и разтворът се пръска. Когато сярна киселина се добави към водата и разтворът се разбърква, разтварянето протича спокойно.

Обобщаваща функция на химичен експериментни позволява да развием предпоставки за конструиране на различни видове емпирични обобщения. Използвайки серия от експерименти, може да се направи общо заключение, например за принадлежността на различни класове вещества към електролитите.

Изследователска функция на химичен експериментнай-ясно се проявява при проблемното обучение. Нека разгледаме този въпрос по-подробно.

ПРОБЛЕМА ЕКСПЕРИМЕНТ

Както знаете, отправната точка на всяко насочено изследване е проблем. Търсенето на начини за решаване на даден проблем кара изследователя да изложи една или друга идея - първоначално предположение. От момента, в който се роди първоначалното предположение, започва процесът на формиране на хипотеза. Първоначалните предположения се раждат под формата на предположение, т.е. интуитивно. Намирането на идея за възможно решение на проблем е дълбоко творчески процес и няма едно единствено решение. Първоначалното предположение обаче не се появява от нищото. Това е резултат от изучаването на нови фактически данни от изследователя, базирани на знания, натрупани в науката. Подсилването на една идея с все нови и нови аргументи води до създаването на разумно предположение – хипотеза.

Има няколко начина за потвърждаване на истинността на дадена хипотеза. Основният и най-често срещан метод е да се изведат произтичащите от него последствия и да се проверят, т.е. установяване на съответствие с действителните данни и съгласуваност с тях. В този случай разсъжденията се основават на следната схема: ако основното предположение на хипотезата е вярно, то в действителност трябва да се случат такива и такива специфични явления. Ако тези явления бъдат открити чрез целенасочено наблюдение, в научни експерименти или в практически дейности, тогава хипотезата ще бъде потвърдена. По този начин навремето беше потвърдена хипотезата за съществуването на йони в разтвори.

Друг начин за потвърждаване на хипотеза е директното откриване на обекти, идеята за съществуването на които е основното съдържание на хипотезата. Този метод е широко използван от Д. И. Менделеев за предсказване на свойствата на елементи, които все още не са били открити.

И накрая, една хипотеза може да бъде потвърдена чрез дедуктивно извеждане от друго, но вече надеждно знание - научна теория, закон. За целта е необходимо с развитието на науката да бъде надеждно установен закон, от който може да се изведе тази хипотеза. Пример за това е откриването на съединения на инертни газове. До 1940 г Смята се, че инертните газове не са способни да образуват химически съединения. Развитието на теоретичните концепции, оценката на енергиите на свързване на електроните в атома, йонизационните потенциали и йонните радиуси позволиха да се изложи хипотезата, че електронните октети в атомите на благородния газ не са толкова стабилни. През 1933 г. американският учен Л. Полинг доста убедително демонстрира принципната възможност за образуване на химични съединения на ксенон и криптон с флуор. Но изминаха почти 30 години, преди да се родят първите в света съединения на благородни газове Xe(PtF 6) и Kr(PtF 6).

Използването на хипотези в образователния процес не се ограничава до прилагането на принципа на историзма. Големи възможности за използване на образователни хипотези се крият в организацията на учебния процес. В същото време самият ученик може да бъде поставен в ролята на изследовател, генератор на идеи.

Има голям потенциал в използването на химичен експеримент в урок. Провеждането на стандартни експерименти, предвидени в училищната програма, не стимулира творческата работа на учениците в класната стая и не отговаря напълно на спецификата на самата химическа наука. Характеризира се с експеримент, който има проучвателен и проблематичен характер. Препоръчително е да включите такива експерименти в разговори с евристичен характер или в процеса на проблемно представяне на материала.

Като илюстрация можем да проведем проблемни експерименти, разработени от Ю. В. Сурин 2 . Добре известно е, че учениците често правят грешки при писането на уравнения за реакциите на метали с азотна киселина, считайки отделянето на водород за приемливо. Тази грешка може да бъде предотвратена чрез провеждане на експеримент, включен в проблемния разговор. Когато започва да изучава въпроса за взаимодействието на металите с азотната киселина, учителят първо кани учениците да направят предположения за възможните продукти на такова взаимодействие.

Студентите често вярват, че металите отделят водород не само от разтвори на солна и сярна киселина, но и от азотна киселина. За да създаде проблемна ситуация, учителят предлага провеждане на изследователски експеримент и даване на обяснение на резултатите от експеримента.

Няколко гранули цинк се поставят в епруветка със солна киселина. След като реакцията започне с отделяне на водород, добавете 1-2 капки концентрирана азотна киселина. Учениците наблюдават, че отделянето на водород практически спира, но след известно време се възобновява. Този резултат от експеримента изглежда неразбираем за учениците и ги обърква. Експериментът ни кара да се замислим върху редица въпроси:

1. Каква е причината за наблюдаваното явление?

2. Защо добавянето на азотна киселина влияе върху отделянето на водород от разтвор на солна киселина?

3. Защо отделянето на водород се възобновява след определено време?

Учениците правят хипотези, за да обяснят този необичаен факт. Те са напълно готови да решат проблема, защото... имат достатъчно познания за свойствата на киселините и са запознати с съставянето на уравнения за окислително-редукционни реакции. Изложена е работна хипотеза: отделеният от солната киселина водород се изразходва за редукция на азотна киселина. Учениците могат да обосноват тази хипотеза, като актуализират знанията си за редукционните свойства на водорода. Спомняйки си, че водородът по време на освобождаването е много силен редуциращ агент, а азотната киселина е окислител, учениците записват уравнението за реакцията на редукция на азотната киселина:

HNO3 + 8H = NH3 + 3H2O.

NH3 + HCl = NH4Cl.

Учениците могат да докажат, че това наистина е така, като тестват разтвора за съдържанието на амониев йон. Учениците могат да използват заключението, получено по време на изследователския експеримент, за да напишат правилно уравнението за реакцията на цинк със силно разредена азотна киселина:

4Zn + 10HNO 3 = 4Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O.

Сега студентите ще могат да отговорят на всички въпроси, поставени при идентифициране на работна хипотеза. Водородът не се отделя от азотна киселина и разтвори на други киселини в присъствието на азотна киселина, тъй като се изразходва за редукция на азотна киселина. Отделянето на водород се възобновява в този експеримент, тъй като цялата азотна киселина се редуцира.

Студентът действа като изследовател при решаване на експериментални задачи. По този начин, когато се изучават свойствата на веществата, изследователската схема може да бъде следната:

актуализиране на знанията;

поставяне на изследователски цели;

провеждане на теоретичен анализ;

изграждане на хипотеза;

съставяне на план за експериментална проверка на хипотезата;

извършване на експеримент;

обсъждане на резултатите и формулиране на заключения.

Експериментът е най-важният начин за свързване на теорията с практиката при преподаване на химия, начин за трансформиране на знания във вярвания. Химическият експеримент, използван в училищната практика, обикновено не противоречи на съществуващите закони и служи като потвърждение на определени теоретични принципи. Резултатите от някои химични експерименти обаче са неочаквани и не се вписват в традиционните представи за свойствата на веществата или моделите на химичните реакции. Например, възможна ли е химична реакция между бромоводородна киселина и метал, който е в електрохимичната серия от метални напрежения след водорода? Или: може ли слаба киселина да измести по-силна киселина от нейната сол? Отговорът изглежда ясен – не. Въпреки това, такива примери съществуват и имат научно потвърждение. Такива преживявания са благодатна почва за въвеждане на проблемно базирано обучение в образователния процес и развитие на диалектическото и системно мислене на ученика.

Нека дадем описание на няколко примера за такива парадоксални експерименти.

Разтваряне на мед в бромоводородна киселина

Реактиви. Прясно утаена мед, силен разтвор на бромоводородна киселина.

Провеждане на експеримента. Изсипете в епруветка с малко количество прясно утаена мед
3–5 ml бромоводородна киселина и внимателно се нагрява на пламъка на спиртна лампа. Започва енергично взаимодействие на мед с киселина. Освободеният водород се събира в малка епруветка или директно се запалва в отвора на епруветката. Водородът гори със зеленикав пламък.

Получаване на прясно отложена мед.Наситен разтвор на меден (II) сулфат се излива в порцеланова чаша и се добавят цинкови гранули. Освободената мед се отлага върху цинка под формата на рохкава маса. При разбъркване на разтвора утайката се утаява на дъното на чашата. Утайката се измива, гранулите от нереагиралия цинк се отстраняват; Получената мед без сушене се използва за експеримент.

Обяснение на опита. Взаимодействието на мед с бромоводородна киселина може да се обясни с факта, че реакцията води до образуването на комплексно съединение Н:

4HBr + 2Cu = 2H + H2.

Комплексният йон е доста силен, в резултат на което концентрацията на медни йони Cu + в разтвора се оказва незначителна, електродният потенциал на медта става отрицателен и се отделя водород.

Подобен експеримент може да се проведе със сребро и йодоводородна киселина. При сребърния прах реакцията е много бурна. Полученият сребърен йодид е практически неразтворим във вода (продукт на разтворимост PR(AgI) = 8,3 · 10 –17). Следователно в този случай концентрацията на сребърни йони в разтвора е незначителна и потенциалът на среброто става отрицателен.

Слаба киселина измества силна киселина от нейната сол

Реактиви. Борна киселина, натриев хлорид, универсален индикатор или синя лакмусова хартия.

Провеждане на експеримента.В епруветка се поставя фино смляна смес от 1 g натриев хлорид и 3 g борна киселина. Епруветката се закрепва в държача за епруветка и се нагрява на пламъка на спиртна лампа. След известно време на отвора на епруветката се появява бял дим. До отвора на епруветката се поднася универсална индикаторна хартия, навлажнена с вода, наблюдава се зачервяване на хартията. При провеждане на експеримент учителят трябва да отбележи нелетливостта на борната киселина.

Обяснение на опита. При нагряване на сместа протича следната реакция:

2NaCl + 4H 3 BO 3 = Na 2 B 4 O 7 + 5H 2 O + 2HCl.

В разтвор реакцията ще протече в обратната посока - солната киселина ще измести борната киселина от нейната сол. При нагряване равновесието се измества към образуването на летливи продукти - хлороводород и водна пара. Това също така произвежда топлоустойчив натриев тетраборат. Възможността за възникване на този химичен процес може да бъде потвърдена и чрез термодинамични изчисления.

н/С= 486,6/1 = 486,6 K, или 213,6 °C.

Тази химична реакция протича при относително малко нагряване.

Разтваряне на мед в разтвор на железен (III) хлорид

Реактиви. Прясно утаена мед, 10% разтвор на железен (III) хлорид.

Провеждане на експеримента. Малко прясно утаена мед се поставя в епруветка и се добавя разтвор на железен (III) хлорид. В рамките на минута медта се разтваря и разтворът става зелен. За да се увеличи скоростта на реакцията, разтворът може леко да се нагрее. При използване на медни стърготини, талаш или медна тел реакцията е твърде бавна.

Обяснение на опита.Тази химическа реакция се използва в радиотехниката за ецване на печатни платки. В този случай протича процес, описан от следния химичен процес:

Cu + FeCl 3 = CuCl 2 + FeCl 2.

Реакцията е редокс. Железният йон Fe 3+ е окислител, а медният атом е редуциращ агент. Мярка за редокс способността на веществата е техният редокс потенциал. Колкото по-голяма е алгебричната стойност на стандартния редокс потенциал на даден атом или йон, толкова по-големи са неговите окислителни свойства и колкото по-малка е алгебричната стойност на редокс потенциала на атом или йон, толкова по-големи са неговите редуциращи свойства.

За да се определи посоката на редокс реакцията, е необходимо да се намери ЕДС на елемента, образуван от даден окислител и редуциращ агент. ЕМП ( д) редокс елемент е равен на:

E = д(добре-ла) – д(во-ла).

Ако д> 0, тогава тази реакция е възможна. Редокс потенциал на двойки д 0 (Fe 3+ /Fe 2+) = 0,771 V, д 0 (Cu 2+ /Cu 0) = 0,338 V. Нека намерим електродвижещата сила на реакцията:

EMF = 0,771 – 0,338 = 0,433 V.

Положителната стойност на ЕМП потвърждава възможността тази реакция да протича при стандартни условия.

Разтваряне на мед в амонячен разтвор

Реактиви. 15–25% разтвор на амоняк, прясно отложена мед.

Провеждане на експеримента.Няколко зърна прясно утаена мед се поставят в колба с обем 250-300 ml и се добавят 15-20 ml силен разтвор на амоняк. Колбата се затваря и се разклаща енергично за няколко секунди. Разтворът става син.

Обяснение на опита.Разтварянето на мед в амонячен разтвор може да се обясни с факта, че когато медта се окислява от атмосферен кислород в присъствието на амоняк, се образува стабилен комплексен йон, който определя посоката на химичната реакция:

2Cu + 8NH 3 + O 2 + 2H 2 O = 2 2+ + 4OH – .

Тъй като реакцията е окислително-редукционна, нейната ЕДС може да се изчисли:

Cu + 4NH 3 – 2 д = 2+ , д 0 = –0,07 V,

O2 + 2H2O + 4 д= 4OH – , д 0 = 0,401 V,

EMF = 0,401 – (–0,07) = 0,408 V.

Положителната стойност на ЕМП, както в предишния експеримент, показва възможността за възникването му.

Образователният химичен експеримент е един от методите на обучение, чиято специфика е да отразява неразделна част от науката. Най-важната характеристика на химическия експеримент като средство за познание е, че в процеса на наблюдение и при самостоятелно извършване на експерименти учениците не само общуват с конкретни обекти на химическата наука, но могат да видят и извършват процеси на качествена промяна на веществата. Така учениците научават разнообразната природа на веществата, натрупват факти за сравнения, обобщения, изводи и се убеждават във възможността за управление на сложни химични процеси.

Въпроси и задачи за самостоятелна работа

1. Какви функции изпълнява експериментът в образователния процес?

Отговор. Евристичен, коригиращ, обобщаващ и изследователски.

2. Какви начини за потвърждаване на хипотеза знаете?

Отговор. Извеждане на произтичащи от него последствия и тяхната проверка, директно откриване на обекти, дедуктивна дедукция от научна теория или закон.

3. Какъв е основният дидактически недостатък на лабораторните експерименти?

Отговор. Невъзможността за пълно развитие на експериментални химически умения на учениците.

4. Какви критерии за избор на демонстрационен експеримент за урок използвате в практиката си?

(Възможни са различни варианти за отговор на този въпрос. Тук се проявява творческият подход на учителя към създаването на химичен експеримент.)

1 Злотников Е.Г.. За съдържанието на понятието „образователен химичен експеримент“ в системата на интензивното обучение. В книгата: Усъвършенстване на съдържанието и методите на обучението по химия в гимназията.
Л.: ЛГПИ им. А. И. Херцен, 1990 г.

2 Сурин Ю.В.. Методика за провеждане на проблемни експерименти по химия. Експеримент за развитие.
М.: Школа-Прес, 1998.

СЪДЪРЖАНИЕ

Въведение.

Глава 1. Химичен експеримент в процеса на обучение по химия.

§ 1.1. Химическият експеримент като източник на знания и средство за обучение.
.

Глава 2. Въпроси на организиране на химичен експеримент.

§ 2.1. Подготовка на химичен опит от учител.
§ 2.2. Подготовка на учениците за извършване на химичен експеримент.
§ 2.3. Отговорности на лаборанта при подготовка и провеждане на химичен опит.

Глава 3. Техника на химичния експеримент.

§ 3.1. Демонстрационна технология.
§ 3.2. Извършване на лабораторни опити.
§ 3.3. Провеждане на практическа работа.
§ 3.4. Решаване на експериментални задачи.
§ 3.5. Мислен експеримент.
§ 3.6. Химически експеримент при проблемно-базирано обучение.
§ 3.7. Химичен опит и технически учебни пособия.

Глава 4. Методика за развитие на експериментални умения и способности.

§ 4.1. Класификация на експерименталните умения и способности.
§ 4.2. Ролята на наблюдението в процеса на развитие на експериментални умения.

Ако мислено проследите историческия път на химическата наука, можете да се убедите, че експериментът играе огромна роля в нейното развитие. Всички значими теоретични открития в химията са резултат от обобщаване на голям брой експериментални факти. Познаването на природата на веществата се постига чрез експеримент, той помага да се разкрият връзките и взаимозависимостите между тях.
Ако експериментът е толкова важен в химическата наука, тогава той играе също толкова важна роля при преподаването на основите на тази наука в училище. Формирането на идеи и концепции за веществата и техните трансформации в курса по химия и въз основа на това теоретични обобщения е невъзможно без конкретно наблюдение на тези вещества и без химичен експеримент. В същото време, за да се обясни същността на наблюдаваните химични явления и процеси, протичащи по време на химичен експеримент, от студентите се изисква задълбочено познаване на законите и теориите. В допълнение, химическият експеримент играе важна роля за развиване на умения за провеждане на експерименти.
Следователно само в тясно взаимодействие между експеримента и теорията в учебния процес може да се постигне високо качество на знанията на учениците по химия.
Химическият експеримент трябва да се разглежда като процес, който включва две активни страни - учителя и ученика. В тази връзка химическият експеримент по време на обучението може да се разглежда като творческа дейност на учител, насочена към „оборудване“ на учениците с определена система от знания, умения и способности, и като познавателна дейност на учениците, насочена към овладяване на система от знания , умения и способности. В първия случай ученикът действа като обект, върху който се влияе, във втория - като субект, свързващ двата вида дейности. Само по този начин ученикът може да проникне в същността на химичните явления и процеси, да ги овладее на ниво общи закономерности, водещи идеи и теории и да използва получените знания за по-нататъшно познаване на предмета химия.
Въпросите на химичните експерименти се разглеждат в редица трудове по методите на преподаване на химия. Но в повечето случаи те обръщат внимание на техниката на поставяне на експерименти и много по-рядко на методите за използването им в уроците. Няма специални ръководства, посветени специално на методологията на химичния експеримент. Следователно основната идея на това ръководство е да покаже методиката на химичния експеримент като цялостна система и да определи нейното значение в процеса на обучение и възпитание в уроците по химия и в извънкласните дейности. От тази позиция методиката се разглежда като неразделна част от химичен експеримент, която ще спомогне за подобряване на научно-методическата подготовка на учителите по химия, а прилагането на нейните препоръки ще спомогне за активизиране на учениците в процеса на обучение по химия.
Вътрешната връзка между дейностите на учителя и учениците в процеса на химичен експеримент ще позволи да се организира процесът на познаване на химията не на ниво описателно запознаване с явления и процеси, а на ниво овладяване на тяхната същност, обяснявайки причинно-следствени връзки между тях от гледна точка на съвременната химическа наука.
Методическото ръководство не съдържа разработването на всички уроци по темите, а предоставя само общи препоръки, които могат да бъдат полезни на учителя при подготовката и провеждането на химичен експеримент в класната стая, като се вземе предвид съдържанието на учебния материал и целите на обучението .
Един начинаещ учител в работата си може да използва препоръките от това ръководство, за да овладее успешно техниката на химичен експеримент. Опитен учител, сравнявайки своя опит с предложената методика и показвайки творчески подход, може да обмисли и подобри методологията за провеждане на химичен експеримент в своите уроци.

Глава I.
Химичен експеримент
в процеса на обучение по химия

§ 1.1. Химичен експеримент
като източник на знания и средство за обучение

При изучаването на химията важна роля играе химичният експеримент – неразделна част от учебния процес.
Експерименталният характер на химията се проявява преди всичко в това, че всяка научна концепция трябва логически да следва от поставената задача и да бъде практически обоснована. Познанието започва с усещането и възприемането на конкретни обекти, явления, процеси, факти и след това преминава към обобщение и абстракция. Химическото понятие е обобщено знание за съществените характеристики на химичните явления и процеси, които се формират въз основа на тяхното възприемане. Техният анализ дава възможност да се открият съществените особености, присъщи на всички тях и на тази основа да се установят химичните закони. Използвайки различни видове химични експерименти, учителят учи как да конкретизира теоретичните знания и да намери общото в индивидуалното, конкретното. Химическият експеримент помага на учениците да запълнят химическите понятия, които учат, с живо, конкретно съдържание и да видят общи модели в отделни факти.
Химическият експеримент насърчава развитието на независимост и повишава интереса към химията, тъй като в процеса на изпълнението му учениците се убеждават не само в практическото значение на такава работа, но и имат възможност творчески да прилагат знанията си.
Химическият експеримент развива мисленето и умствената дейност на учениците, може да се разглежда като критерий за правилността на получените резултати и направените изводи. Много често експериментът се превръща в източник на формирани идеи, без които не може да се осъществи продуктивна умствена дейност. В умственото развитие водеща роля играе теорията, но в единство с експеримента и практиката. Опитът на учителите по химия показва, че една от причините за изоставането в обучението е трудността, причинена от прехода от визуални образи към абстрактни понятия. Систематичното провеждане на експерименти, по време на които децата тренират това умение, може да помогне за подобряване на академичните постижения, особено по химия. Студентите използват придобитите умения и способности не само за самостоятелно и активно придобиване на знания по време на обучение в средно учебно заведение, но и след завършване по време на самообучение.
Химическият експеримент се провежда на няколко етапа:
първи – обосновка за провеждане на експеримента,
второ – планиране и изпълнение,
трети – оценка на получените резултати.
Възможно е да се проведе експеримент само въз основа на предварително придобити знания. Теоретичната обосновка на опита допринася за неговото възприемане, което става по-целенасочено и активно, и разбиране на неговата същност.
Провеждането на експеримент обикновено включва разработване на хипотеза. Включването на учениците в тази работа развива тяхното мислене, принуждава ги да прилагат съществуващите знания, за да формулират хипотеза, а в резултат на проверката децата получават нови знания.
Химическият експеримент открива големи възможности както за създаване и решаване на проблемни ситуации, така и за проверка на правилността на предложената хипотеза.
Следователно експериментът има положителен ефект върху умственото развитие на учениците, а учителят има възможност да контролира процесите на мислене, учене и усвояване на знания.
Програмите по химия широко използват експерименти по химия - демонстрации, лабораторни експерименти, практически упражнения и експериментални проблеми - през всички години на обучение.
Химическият експеримент може да изпълнява различни дидактически функции, да се използва в различни форми и да се комбинира с различни методи и средства на обучение. Това е система, която използва принципа на постепенно повишаване на самостоятелността на учениците: от демонстриране на явления през провеждане на фронтални лабораторни експерименти под ръководството на учител до самостоятелна работа при изпълнение на практически упражнения и решаване на експериментални задачи.
Провеждането на демонстрации дава възможност да се запознаят учениците с различни химични явления и връзките между тях, чието обобщение може да бъде в основата на закон или теоретично заключение; с устройството и принципа на действие на устройствата и инсталациите; със същността на протичащите в тях процеси, които могат да действат като критерии за правилността на изводите.
Демонстрационният експеримент се провежда за различни цели, например може да служи като начален етап на овладяване на теоретична позиция. По този начин, когато се разглеждат условията, от които зависи степента на дисоциация на електролитите, учителят предлага да се отговори на въпроса: „Зависи ли степента на дисоциация от концентрацията на разтвора?“ Демонстриран е опит, базиран на изпитване на електрическата проводимост на концентрирани и разредени разтвори на оцетна киселина. Сравнявайки резултатите от експеримента, учениците стигат до извода, че степента на дисоциация на електролита зависи от концентрацията на разтвора и установяват модел - с разреждане на разтвора степента на дисоциация се увеличава.
Демонстрационният експеримент илюстрира правилността на изложената от учителя теоретична позиция. Например, за да докаже, че когато някои соли се нагряват, се отделят летливи киселини, учителят получава азотна киселина от нитрати и показва нейните специфични свойства или, говорейки за химичните свойства на металите, показва експерименти за взаимодействието на метали с неметали и вода. В този случай всеки път учителят трябва ясно да формулира целта на експеримента. Неговите обяснения помагат да се анализират получените резултати, да се подчертае основното и да се установят връзки между теоретичните принципи и експерименталните данни, които ги илюстрират.
Чрез извършване на лабораторни опити и практически упражнения учениците самостоятелно изследват химичните явления и закони и на практика се убеждават в тяхната валидност, което допринася за съзнателното усвояване на знанията. Понякога при провеждането на тези експерименти се проявява творчески подход - прилагане на знания в нови условия. Това ви позволява да повторите, консолидирате, задълбочите, разширите и систематизирате знания от различни раздели на химията. Освен това учениците развиват експериментални умения за работа с реактиви и оборудване. Всичко това спомага за усъвършенстване на теоретичните знания и политехническото обучение на студентите.
Чрез решаването на експериментални задачи учениците усъвършенстват своите умения и способности, научават се да прилагат придобитите теоретични знания за решаване на конкретни задачи.
Можете също да предложите на децата експерименти, които да изпълнят у дома. Домашните експерименти и наблюдения са прости експерименти, извършвани без надзор на учителя. Провеждането им ви учи самостоятелно да прилагате придобитите знания, умения и способности.
Наблюдението като метод на познание се използва широко при провеждане на химични експерименти. Дейностите на учениците стават целенасочени и придобиват активна форма, при условие че проблемът е ясно формулиран и е разработен метод за решаването му. Например, ако момчетата наблюдават електролизата на меден (II) сулфат, тогава основното е да наблюдавате промяната в цвета на солевия разтвор и появата на червено покритие върху един въглероден електрод и газови мехурчета близо до другия. Студентите интерпретират резултатите от наблюденията, като вземат предвид съществуващите теоретични знания.
При наблюдение на изпълнението на експерименти (лабораторни и практически занятия), както и при решаване на експериментални задачи функционират всички анализатори. С тяхна помощ децата могат да определят цвета, мириса, вкуса, плътността и други свойства на изследваните обекти, чрез сравняване на които се учат да идентифицират съществени характеристики и да научат тяхната същност.
Експериментът трябва да стане необходима част от урока при изучаване на конкретни въпроси. Студентите трябва да знаят защо да провеждат експеримент, каква теоретична позиция потвърждава той и на какъв въпрос ще помогне да се отговори. Например, когато обяснява химичните свойства на металите, учителят повдига за обсъждане въпроса: „Всички метали ли взаимодействат с вода?“ След като учителят демонстрира експериментите, децата самостоятелно правят заключение: металите, разположени в серията на напрежение вдясно от водорода, не взаимодействат с водата.
Много е важно да се анализират резултатите от експериментите, за да се получи ясен отговор на въпроса, поставен в началото на експеримента, да се установят всички причини и условия, довели до получаването на тези резултати. В допълнение, правилно организираният експеримент възпитава съзнателна дисциплина, развива творческа инициатива и уважение към собствеността.
Работната среда в лабораторията и образцовият ред в нея въздействат и възпитателно на учениците и повишават дисциплината. Лабораторията трябва да се поддържа постоянно чиста, трябва да има строго обмислена система за съхранение на оборудване и реактиви: твърди вещества - в шкафове по групи от периодичната система; разтвори - по основни класове съединения или по катиони или аниони; органични вещества - също по основни класове съединения или функционални групи. Съдовете и оборудването са спретнато подредени в шкафове.
Предварителната подготовка на теоретичния материал за предстоящата практическа работа повишава интереса към последната, което означава, че децата ще бъдат активни и дисциплинирани по време на урока. Смисленото разбиране на същността на експериментите, както и внимателното изпълнение на завършената работа, имат положителен ефект върху поведението на учениците по време на експериментите.
Необходимо е всички ученици да завършат практическата работа и да получат желаните резултати, така че да се чувстват уверени в способностите си и да се стремят да преодоляват трудностите.
Много е важно да се осигури диференцирана помощ: внимателно наблюдавайте работата на всеки човек, отбележете как той планира и организира работата си, как владее уменията и техниките за провеждане на експеримент, дали може да наблюдава, обяснява същността на случващите се явления. и прави правилни изводи и обобщения. Необходимо е всеки студент самостоятелно да разбира материала, да използва теоретичните знания, за да обясни протичащите явления и процеси, да прави изводи и обобщения. При извършване на експерименти трябва да се изисква внимателно използване на реактиви и материали и да се обясни значението на спестяванията им за образователната институция и държавата.
Особено внимание се обръща на техниката на изпълнение на работата: как да се разтварят вещества, да се нагрява разтворът в епруветка или колба, да се добавят индикаторни разтвори и др.
Инструкциите за безопасност трябва да бъдат поставени на видно място. Това ви учи да сте организирани и дисциплинирани по време на часовете.
Систематичното използване на експерименти в часовете по химия спомага за борба с формализма в знанията, развива способността да се наблюдават факти и явления и да се обяснява същността им в светлината на изучаваните теории и закони; формира и усъвършенства експериментални умения; възпитава умения за планиране на работата и упражняване на самоконтрол; възпитава уважение и любов към труда. Тази работа допринася за общото образование, цялостното личностно развитие и подготвя за дейности в съвременното производство.

§ 1.2. Видове химически експерименти

Химическият експеримент е важен при изучаването на химията. Има образователни демонстрационен експеримент, изпълнявано предимно от учителя на демонстрационна маса, и студентски експеримент– практически работи, лабораторни опити и експериментални задачи, които учениците изпълняват на работните си места. Уникален вид експеримент е мисловният експеримент.

Демонстрационен експеримент се извършва главно при представяне на нов материал, за да се създадат у учениците специфични идеи за вещества, химични явления и процеси и след това да се формират химически понятия. Позволява ви да направите ясни важни заключения или обобщения от областта на химията за кратък период от време, да ви научи как да извършвате лабораторни експерименти и отделни техники и операции.
Вниманието на учениците е насочено към извършване на експеримента и изследване на резултатите от него. Те няма да наблюдават пасивно провеждането на експерименти и да възприемат представения материал, ако учителят, демонстрирайки експеримента, го придружава с обяснения. Така той фокусира вниманието върху опита и го учи да наблюдава явлението във всичките му подробности. В този случай всички техники и действия на учителя се възприемат не като магически манипулации, а като необходимост, без която е почти невъзможно да се завърши експериментът. По време на демонстрационните експерименти, в сравнение с лабораторните експерименти, наблюденията на явления се извършват по по-организиран начин. Но демонстрациите не развиват необходимите експериментални умения и способности и затова трябва да бъдат допълнени от лабораторни опити, практическа работа и експериментални задачи.

Демонстрационният експеримент се провежда в следните случаи:

невъзможно е да се осигури необходимото количество оборудване на разположение на учениците;

експериментът е сложен и не може да се проведе от самите ученици;

учениците не разполагат с необходимото оборудване за провеждане на този експеримент;

експериментите с малки количества вещества или в малък мащаб не дават желания резултат;

експериментите са опасни (работа с алкални метали, използване на електрически ток с високо напрежение и др.);

Необходимо е да се увеличи темпото на работа в урока.

Естествено, всеки демонстрационен опит има свои характеристики в зависимост от естеството на изучаваното явление и конкретната учебна задача. В същото време химическият демонстрационен експеримент трябва да отговаря на следните изисквания:

Педагогическата ефективност на демонстрационния експеримент, неговото влияние върху знанията и експерименталните умения зависи от експерименталната техника. Това означава набор от инструменти и устройства, специално създадени и използвани в демонстрационен експеримент. Учителят трябва да изучава оборудването на класната стая като цяло и всяко устройство поотделно и да практикува демонстрационни техники. Последният е набор от техники за боравене с инструменти и апарати в процеса на подготовка и провеждане на демонстрации, които осигуряват техния успех и изразителност. Демонстрационната методика е набор от техники, които осигуряват ефективността на демонстрацията и нейното най-добро възприемане. Методологията и демонстрационната техника са тясно свързани и могат да се нарекат технология на демонстрационния експеримент.
При провеждане на демонстрационни експерименти предварителната проверка на всеки експеримент е много важна по отношение на техниката, качеството на реактивите, добрата видимост от страна на учениците на инструментите и явленията, протичащи в тях, и гаранции за безопасност. Понякога е препоръчително да се изложат две устройства на демонстрационна маса: едното - сглобено и готово за употреба, другото - разглобено, така че, използвайки го, е по-добре да обясните структурата на устройството, например апарат на Kipp, хладилник и др.
Винаги трябва да помните, че всеки експеримент, който се провали по време на демонстрация, подкопава авторитета на учителя.

Лабораторни опити – вид самостоятелна работа, която включва извършване на химични опити на всеки етап от урока за по-продуктивно усвояване на учебния материал и получаване на конкретни, осъзнати и трайни знания. Освен това по време на лабораторни експерименти се подобряват експерименталните умения, тъй като учениците работят предимно самостоятелно. Извършването на експерименти не заема целия урок, а само част от него.
Лабораторните експерименти най-често се провеждат за запознаване с физичните и химичните свойства на веществата, както и за изясняване на теоретични концепции или положения и по-рядко за получаване на нови знания. Последните винаги съдържат определена познавателна задача, която учениците трябва да решават експериментално. Това въвежда елемент на изследване, който активира умствената дейност на учениците.
Лабораторните експерименти, за разлика от практическата работа, въвеждат малък брой факти. Освен това те не привличат напълно вниманието на учениците, както практическите упражнения, тъй като след кратък период от време самостоятелно завършване на работата (опит), учениците трябва отново да са готови да възприемат обяснението на учителя.
Лабораторните експерименти съпътстват представянето на учебния материал от учителя и, подобно на демонстрациите, създават у учениците визуални представи за свойствата на веществата и химичните процеси и ги учат да обобщават наблюдаваните явления. Но за разлика от демонстрационните експерименти, те развиват и експериментални умения. Не всеки експеримент обаче може да се проведе като лабораторен (например синтез на амоняк и др.). И не всеки лабораторен експеримент е по-ефективен от демонстрационния - много лабораторни експерименти изискват повече време, а продължителността пряко зависи от качеството на развитите експериментални умения. Целта на лабораторните опити е учениците да се запознаят възможно най-бързо с конкретното явление (вещество), което се изучава. Използваната техника се свежда до извършване на 2-3 операции от учениците, което естествено ограничава възможностите за развитие на практически умения.
Подготовката на лабораторните експерименти трябва да се извършва по-внимателно от демонстрационните. Това се дължи на факта, че всяка небрежност и пропуск може да доведе до нарушаване на дисциплината на целия клас.
Трябва да се стремим всеки студент да изпълнява лабораторната работа индивидуално. В краен случай можете да разрешите не повече от двама души да имат един комплект оборудване. Това допринася за по-добра организация и активност на децата, както и за постигане на целта на лабораторната работа.
След приключване на експериментите те трябва да бъдат анализирани и да се направи кратък запис на извършената работа.

Практическа работа – вид самостоятелна работа, когато учениците извършват химични експерименти в конкретен урок след изучаване на тема или раздел от курса по химия. Помага за консолидиране на придобитите знания и развиване на способността за прилагане на тези знания, както и за формиране и усъвършенстване на експериментални умения.
Практическата работа изисква от учениците по-голяма самостоятелност от лабораторните експерименти. Това се дължи на факта, че децата са поканени да се запознаят у дома със съдържанието на работата и реда на тяхното изпълнение и да повторят теоретичен материал, който е пряко свързан с работата. Студентът изпълнява практическа работа самостоятелно, което спомага за повишаване на дисциплината, спокойствието и отговорността. И само в някои случаи, ако има липса на оборудване, може да ви бъде разрешено да работите в групи от двама души, но за предпочитане не повече.
Ролята на учителя в практическата работа е да следи за правилното изпълнение на експериментите и правилата за безопасност, реда на работната маса и предоставянето на индивидуално диференцирана помощ.
По време на практическата работа учениците записват резултатите от експериментите, а в края на урока правят подходящи изводи и обобщения.

§ 1.2. Видове химически експерименти

(продължение)

Експериментални задачи - вид самостоятелна работа, която съдържа само задача, а учениците самостоятелно определят избора на решение и провеждат експеримент. Това изисква от тях не само активно прилагане на теоретични знания, но и способност за провеждане на съответни експерименти. Основните цели на експерименталните задачи са систематични упражнения, свързани с прилагането на знанията на практика, както и развитието на експериментални умения, необходими за различни изследвания.
За разлика от практическите занятия и лабораторните експерименти, експерименталните задачи могат да се решават във всеки урок през всички години на обучението по химия при изучаване и консолидиране на нов материал, контрол на знанията на учениците и у дома. Те могат да се извършват индивидуално, в отделни групи или от всички ученици едновременно. Решавайки експериментални задачи, учениците не само подобряват придобитите преди това умения и способности, но и се учат да прилагат придобитите знания. Това улеснява самостоятелно намиране на теоретично решение на проблема със задължителна експериментална проверка на правилността на получения резултат.
В сравнение с изчислителните проблеми, експерименталните проблеми са по-ценни от познавателна гледна точка. Това се обяснява с факта, че за решаването на такива проблеми не е достатъчно правилна теоретична обосновка - все още трябва да проведете експеримент и да обясните същността му. Решаването на експериментални задачи позволява на учителя да прецени за много кратко време доколко е усвоен материалът и как ученикът умее да прилага придобитите знания на практика. Обсъждането на резултатите позволява да се открият грешки или недостатъци в решението, да се установят причините за тях, да се постигне тяхната корекция, да се осигури диференцирана помощ на учениците и да се очертаят начини за подобряване на експерименталните умения.
Според съдържанието си експерименталните задачи се разделят на следните.

Задачи за наблюдение на физични и химични явления и способност за обяснение на тяхната същност. Например: „Как можете да определите от физичните и химичните свойства на полиетилена и полистирола коя от епруветките съдържа парчета от тези пластмаси? Обяснете същността на наблюдаваните явления."

Задачи за изпълнение на синтеза на вещества и способността да се обясняват или предвиждат условията за реакции. Например: „От наличните на масата реактиви - меден (II) оксид, вода, меден (II) хлорид, разтвори на натриев хидроксид и солна киселина - получете меден (II) хидроксид по два начина. Във всеки случай посочете условията на реакцията.

Задачи за разпознаване на вещества и способност за обяснение на техните характерни свойства. Например: „Използвайки характерни реакции, определете коя епруветка съдържа глюкоза и нишесте. Избройте техните характерни свойства.”

Задачи за потвърждаване на качествения състав на веществата и способността да се характеризират техните свойства. Например: „Използвайте характерни реакции, за да установите, че това вещество е алуминиев хлорид. Избройте неговите характерни химични свойства.

Задачи за определяне на примеси в даден продукт и способност за обяснение на причината за избрания метод за определяне на смеси. Например: „Докажете, че медният сулфат съдържа примеси от натриев хлорид. Обяснете защо методът, който сте избрали за определяне на примеса, е най-рационален.”

Задачи за изолиране на вещество в неговата чиста форма от смес и способността да се обясни причината за избрания метод за разделяне на смеси. Например: „Изолирайте трапезната сол в нейната чиста форма от смес, съдържаща железен (III) хидроксид и парчета полиетилен. Обяснете защо методът, който сте избрали за разделяне на веществата, е правилен.

Задачи за консолидиране на класификацията на веществата и способността да ги дефинирате. Например: „Докажете, че аминооцетната киселина е аминокиселина. Дефинирайте този клас вещества."

Задачи за провеждане на характерни реакции и способност за обяснение на техните типични свойства. Например: „Идентифицирайте глюкозата, като използвате характерни реакции. Избройте неговите типични химични свойства."

Задачи за приготвяне на разтвори на вещества с различни масови фракции и способността да се обясни тяхното приготвяне. Например: „Пригответе 300 g разтвор на натриев бикарбонат, чиято масова част е 0,03 или 3%. Обяснете защо първо трябва да разтворите вещество и след това да добавите разтворител до определен знак. Защо не можете да го направите обратното?“

Комбинирани задачи, които изискват задълбочени познания и силни умения за изпълнение.

Експерименталните задачи отличават качествоИ изчислителни и експериментални. Качествените проблеми се решават емпирично; при тях липсват количествени данни и следователно математически изчисления, например: „Експериментално докажете наличието на сулфатен йон в железен (III) сулфат.“ За решаване на изчислителни и експериментални задачи, освен настройката на експеримента, е необходимо да се обработят определени експериментално получени данни. Предлага се например да се получи утайка от железен (III) хидроксид и въз основа на получената маса на утайката да се изчисли масата на разтвора за неговото приготвяне с масова част на калиев хидроксид от 0,1 (10%) .
Най-висшата форма на изчислителни и експериментални проблеми е изчислително-експерименталната, която съчетава най-добрите качества на двете задачи.

Мислен експеримент като метод за активиране на познавателната дейност на учениците, той е несправедливо забравен и учителите по химия практически не го използват. Това най-вероятно се дължи на липсата на информация за нея в многобройната и разнообразна методическа литература по химия и в обучението на бъдещите учители по химия в университетите. В резултат на това се оказа, че мисловният експеримент, който съдържа големи възможности за развитие на абстрактното мислене на учениците, не намира своето правилно приложение в практиката на преподаване на химия.
Тази ситуация може да бъде до известна степен оправдана и поносима, когато през всичките години на изучаване на химия в училище непрекъснато се провежда истински химичен експеримент. В момента, в резултат на сегашните неблагоприятни социални условия, когато един истински химичен експеримент е много скъп, липсват много реактиви, оборудване и аксесоари и се използва все по-рядко или дори не се провежда изобщо, възниква въпросът за необходимостта от по-широко използване на мисловните експерименти като алтернативна реалност.
Един мисловен експеримент не струва нищо от финансова гледна точка; необходима е само глава на ученик, за да помисли. Тъй като мисловният експеримент се провежда теоретично, той изисква много малко време. През този кратък период протича активна умствена дейност: поставя се целта на експеримента, създава се проблем, поставя се хипотеза, определят се начините за намиране и решаване на проблема. При липса на реактиви и оборудване студентите теоретично обсъждат хода на експеримента и резултатите от него и правят заключения.
Ролята на учителя при провеждане на мисловен експеримент е много важна. Той внимателно следи правилността на разсъжденията на учениците и действа като арбитър, оценявайки възможността за прилагане на предложения от ученика начин за завършване на експеримента и получаване на крайния резултат.
В случаите, когато кабинетът по химия разполага с всичко необходимо за провеждане на експеримент, учениците проверяват практически своите теоретични положения.
Така един мисловен експеримент може да се проведе в чист вид, тоест без експерименти, и в тясно единство с реален експеримент. И в двата случая мисловният експеримент активира познавателната дейност на учениците и по всякакъв начин заслужава да бъде в колекцията от методи, които учителят използва в работата си.

Глава 2.
Организационни въпроси
химичен експеримент

Качеството и ефективността на химичния експеримент зависи от подготовката и организацията му от учителя, подготвеността на учениците и помощта на лаборант.

§ 2.1.
Химическа подготовка
експеримент от учителя

Необходимостта учителят да подготви експеримент се определя от учебните задачи, които се поставят на експеримента от съдържанието на предмета по химия и методиката на неговото преподаване.
Ефективността на обучението по химия е тясно свързана с цялостното планиране на учебния материал. Основните задачи, които се решават в процеса на планиране, са оптимизиране на учебния процес, определяне на обема на учебния материал, избор на задачи за урока и за дома; разпределяне на времето за провеждане на лабораторни опити и практически занятия, решаване на експериментални и изчислителни задачи; контрол на знанията, уменията и способностите на учениците; затвърдяване и повторение на материала.
Учителят по химия трябва да може да планира експеримент по цялата тема и за конкретен урок, да го прилага методически правилно, да избира експериментални варианти, да ръководи познавателната дейност на учениците, да анализира и оценява собствените си дейности по време на демонстрации и дейностите на учениците, когато те самостоятелно извършват експериментална работа.
Предвиден е химичен експеримент. За да направите това, в началото на учебната година, в дългосрочен план, в съответствие с учебната програма, се установява последователността от демонстрации, лабораторни експерименти, практически упражнения и решаване на експериментални проблеми по теми и връзката им с теоретичните занятия; определят се списък от експериментални умения и способности, които учениците трябва да придобият, и дидактически средства за постигане на целите им; установяват се извънкласни видове химични експерименти, които имат професионална насоченост и значение за извънкласните дейности.
Преди да започнете да изучавате темата, се извършва задълбочен и подробен анализ на учебния материал, за да се определи ясно, първо, количеството знания, които самият учител трябва да притежава, и второ, видовете експерименти, които позволяват най-доброто възможно формиране и подобряване на уменията във всеки урок при изучаване на тази тема.
ОбещаващоИ тематично планиранезаедно е необходимо за най-рационалната и навременна подготовка за тези занятия.
Познавайки предварително времето на експеримента, учителят има възможност предварително да подготви оборудване, учебни помагала и др. за уроците.
Подготовката за урок зависи от вида на урока и поставената дидактична цел. Първо, учителят изяснява образователните цели на урока и обмисля методологията за неговото изпълнение. За да може химичният експеримент да осигури солидни и задълбочени знания, е необходимо да се предвиди какви експериментални умения и способности ще бъдат придобити от учениците, с помощта на какви техники могат да се използват, за да се постигне тяхното разбиране за наблюдаваните химични трансформации. На учителя се препоръчва да прегледа съответната методическа литература, да очертае въпроси, които ще помогнат за идентифициране на теоретичните знания на учениците по темата, и да подчертае точките, върху които трябва да се съсредоточи, тъй като те допринасят за придобиването на умения и способности и улесняват възприемането на образователните материал в бъдеще.
Учителят трябва да помисли на кой етап от урока, в каква последователност, с какви реактиви и инструменти да проведе експериментите, да определи мястото им по време на урока в зависимост от значимостта на задачите, както и формата за записване на резултатите. получени (фигура, таблица, уравнение на реакцията и др.). d.).
Преди урока е много важно да се репетира техниката за извършване на всеки демонстрационен експеримент, да се провери наличието и качеството на реагентите, както и да се уверите, че работата на устройството и възникващите явления са ясни, тъй като проблемите, открити по време на урока, влияят на не само дисциплината на учениците, но и постигането на поставената цел. Ако е необходимо, реагентите трябва да се сменят, инструментите да се регулират или да се използва друго подходящо оборудване.
Например, за изгаряне на етилен, ацетилен и други газове не е необходимо да имате права изходяща тръба за газ с удължен край. Можете да използвате тръба за изпускане на газ под прав ъгъл, като имате предвид, че потокът от газове в този случай ще бъде достатъчен за поддържане на равномерно изгаряне на газовете. Варовата вода, която става неизползваема поради неправилно или дългосрочно съхранение, може да бъде напълно заменена с баритна вода (разтвор на Ba(OH) 2), чиито свойства не претърпяват никакви промени дори след дългосрочно съхранение. Ако по някаква причина в кабинета няма фенолфталеин, той може да бъде заменен с пурген (слабително), който съдържа фенолфталеин и захар. Purgen действа подобно на чистия фенолфталеин. Вместо сребърен нитрат можете да използвате лапис и др.
В други случаи липсващите реактиви могат да бъдат получени по различни начини от вещества, налични в кабинета. Препоръчително е да се включат ученици за този вид работа. Това помага на учителя и развива интереса на учениците към по-задълбочено изучаване на химия.
При подготовката за експеримент също се препоръчва да се използват карти, на които са въведени всички необходими данни за експеримента: имената на устройствата, реактивите и принадлежностите са отбелязани от едната страна, а чертежът на устройството и схемата за монтаж са отбелязано от другата. За по-добро запазване и удължаване на живота на картите можете да ги поставите в целофанов плик или да ги отпечатате на две страници хартия за тефтер и след това да ги залепите върху картон или плътна хартия.
Тези карти са предназначени за лаборант, който подготвя експеримент (демонстрации, лабораторни опити, практически упражнения и експериментални задачи), а учителят проверява работата му.
В някои случаи е препоръчително да има две еднакви устройства, едното от които, разглобено, се използва за обяснение на устройството му, а другото, сглобено, се използва за демонстрация в действие.
Необходимо е също така да се покаже на учениците агрегатното състояние на веществата, от които се приготвят техните разтвори. Това се отнася за най-често използваните вещества като натриев хидроксид, калциев хидроксид, индикатори, бариев хлорид и др. Това повтарящо се сравнение позволява на учениците да запомнят, че всички основи и соли са твърди вещества при нормални условия. Но в ежедневната практика те се използват по-често под формата на разтвори с определена концентрация.
Устройствата, които бяха показани по време на демонстрацията, не се разглобяват, а се използват при анкетиране на ученици в следващи часове.
Изучаването на физичните свойства на простите вещества и най-важните съединения на елементите предполага запознаване с техните най-важни характеристики. За да направи това, учителят трябва да има набори от листове за всяка маса. Проби от вещества с имена и посочен състав се поставят в картонени кутии, раздават се по време на урока, когато е необходимо да се запознаят учениците с тях, и веднага след това се изваждат. Течни или твърди вещества под формата на кристали (или прах), съответно, се изсипват или изсипват в буркани, колби или епруветки и в този вид се дават на учениците, за да се запознаят с техните външни характеристики.
За анкети по теми като „Азот и фосфор“, „Въглерод и силиций“, „Метали“ и други е добре да имате тематични колекции от образци на вещества и минерали без изписани наименования.
Необходимо е предварително да се запознаят учениците със списъка с имена на практическа работа, която ще изпълняват в следващите уроци, за да могат децата да се подготвят предварително. В урока, предшестващ практическия урок, учителят съобщава темата, целта и съдържанието на работата и посочва страници в учебника за повторение на теоретичен материал. Учениците у дома внимателно четат инструкциите за урока, обмислят напредъка на работата и докладват за нейното изпълнение. При затруднения е препоръчително да се обърнете към текста на учебника или към бележките в тетрадката.
Преди да завърши работата, учителят кани учениците да прочетат внимателно съдържанието й отново и да повторят напредъка.
По време на разговора учителят първо проверява степента на подготовка за практическия урок: доколко теоретично експериментът има смисъл. Той изяснява целта и съдържанието на работата, реда за изпълнение на отделните й елементи, мерките за безопасност, формата и съдържанието на доклада.
На учениците се дава възможност сами да правят опити, а учителят само наблюдава хода на работата и се намесва, ако ученикът допусне сериозна грешка или не успее да изпълни задачата. Когато обикаля учениците (предимно учениците с ниски успехи) в класната стая, учителят дава необходимите инструкции. Но помощта трябва да се предоставя в такава форма, че учениците да се научат сами да преодоляват трудностите, да анализират грешките си, да ги коригират и да проявяват инициатива.
Писмените доклади, изготвени в хода на работата, трябва да съдържат чертеж на устройството, записи на наблюдения, обяснения на резултатите, отговори на въпроси, инструкции и заключения.
Ако работата е малка по обем или учениците имат стабилни умения за изготвяне на доклад, тогава е необходимо да се изисква изготвянето на доклад в този урок. В случаите, когато учениците нямат време да попълнят доклад за напредъка, може да им бъде позволено да представят груби бележки. Учителят проверява и подписва тези бележки и ги връща на учениците за окончателна регистрация у дома по време на следващия урок. Писането на доклад у дома трябва да бъде разрешено в изключителни случаи и само за избрани ученици.

Скицирането на инструменти или оборудване е необходимо, когато рисунката разкрива характеристиката или същността на дадено преживяване и също така улеснява записването. Например, когато се произвежда амоняк, отворът на газоотвеждащата тръба трябва да бъде насочен нагоре (фиг. 1). Това прави възможно по-удобно и пълно събиране на амоняк в епруветки, тъй като относителната му плътност е почти половината от тази на въздуха. При производството на въглероден (IV) оксид отворът на изходната тръба за газ е насочен надолу, тъй като относителната му плътност е 1,5 пъти по-голяма от тази на въздуха (фиг. 2). Тази позиция на тръбата ви позволява да събирате повече въглероден окис (IV) и да изучавате по-добре свойствата му. От тези примери става ясно, че и в двата случая има тясна връзка между физичните свойства на газовете и особеностите на тяхното производство, което трябва да се покаже в отчета с помощта на фигура.
Обобщаването на резултатите от практическите упражнения трябва да се извърши в следващия урок. Най-добрите творби се четат (частично или изцяло), анализират се типичните грешки, най-добрите рисунки се показват през епидиаскоп, някои ученици се интервюират устно и др.
Учителят по химия в средните училища е изправен пред необходимостта самостоятелно да състави съдържанието на експериментални проблеми по темите на курса по химия, а във вечерните средни училища и с производствено съдържание. Това се дължи на факта, че няма такива проблеми в учебниците, а също и защото във вечерните гимназии се обучават работници от различни професии.
При избора на експериментални задачи учителят трябва да спазва следните изисквания:

задачите трябва да покриват целия учебен материал за курса по химия;

съдържанието на задачите трябва да отчита различните нива на подготовка на учениците и индивидуалните особености на тяхното развитие;

задачите трябва да допринасят не само за подобряване на качеството на знанията по химия и подобряване на експерименталните умения, но и за подобряване на професионалното обучение на работниците;

времето, отделено за решаване на проблеми, трябва да бъде строго ограничено;

условията на задачите трябва да са ясно формулирани.

Изпитните работи по химия задължително включват лабораторни опити и експериментални задачи, чиято цел е да се провери наличието на експериментални умения на учениците.
Примери за опити и задачи към всеки билет се подготвят от учителя.
Ефективността на провеждането на уроци с химичен експеримент до голяма степен зависи от това как при оборудването на работното място на учителя се вземат предвид съвременните изисквания на научната организация на труда (SLO), ергономията, предпазните мерки и естетиката.
Учителят по химия, който е и ръководител на лабораторията по химия, отговаря за организирането на цялата работа по оборудването на кабинета си с ново оборудване и уреди. Под негово ръководство се съставя списък на необходимото оборудване и инвентар за текущата и следващите години. За отстраняване на неизправности в оборудването и създаване на нови ръководства в офиса е препоръчително да се създаде кръг и да се включат учениците да участват в работата му.

§ 2.2.
Подготовка на учениците за изпълнение
химичен експеримент

Правилното и бързо провеждане на практическата работа в класната стая зависи до голяма степен от добрата подготовка на учениците и организацията на занятията.
Подготовката на учениците включва изпълнение на домашна работа преди практическото занятие, а именно: повтаряне на съответния теоретичен материал от учебника, запознаване със съдържанието на експерименталната работа, за да се разбере какви практически умения ще са необходими за нейното изпълнение.
Например, за да завършат практическата работа „Получаване на етилен и експерименти с него“, учениците повтарят материал за структурата на молекулата, производството, физичните и химичните свойства на етилена, като обръщат специално внимание на зависимостта на тези свойства от структурата на молекулата; запознават се с картината, на която е изобразено устройство за производство на етилен; помнете как правилно да сглобявате, проверявате за течове и укрепвате устройството за производство на газове; повторете какви предпазни мерки трябва да се вземат при работа с изходни вещества.
За поддържане на правилна стойка и добро зрение на учениците трябва да бъдат осигурени удобни работни места в съответствие с изискванията на научната организация на труда (SLO) и ергономията. Оборудването трябва да бъде направено, като се вземат предвид антропометричните характеристики на учениците и естеството на трудовата дейност. Работните места са оборудвани с необходимата апаратура и реактиви и се заделят за студентите за определен период от време. Те са длъжни да поддържат ред на масата по време на работа и след нейното приключване.
По време на експеримента учениците, следвайки инструкциите, внимателно наблюдават признаците и условията на реакциите и записват всички промени, които настъпват в своите тетрадки.
Докладите от практическите упражнения се изготвят в отделни тетрадки. Докладите се съставят приблизително по следната схема: име и дата на работа; списък на инструменти и оборудване; описание на напредъка на работата (сглобяване на устройството, реактиви, наблюдения, обяснение на резултатите и др.); диаграми и чертежи, отразяващи същността на наблюдаваните явления; обобщение и изводи; кратки отговори на поставените в заданието въпроси.
Желателно е докладът да се представи в деня на практическата работа. Писането на доклад учи учениците да анализират своите действия, да правят обобщения и заключения.
След практическото занятие оборудването се изважда, което се контролира от лаборанта: всеки студент събира от масата и поставя върху табла (или кювета) всички отделни предмети и реактиви и ги отнася в лабораторната стая. Придружителите проверяват чистотата на ученическите маси. Всичко това се прави бързо и не пречи на следващия урок. След това лаборантът и учениците разглобяват тавите, измиват епруветките и другите прибори и поставят лабораторните пособия и реактиви на постоянните им места (в шкафове и на рафтове).
Провеждането на опити в практическите занятия изисква хладнокръвие, прецизност и точност. Ако сте лошо подготвени за работата или я изпълнявате небрежно, експериментите може да не успеят. По време на самата работа учениците се убеждават, че успешното провеждане на експерименти е възможно само при задълбочено разбиране на изучавания материал и способност за прилагане на теоретичните знания на практика.
По правило в практическите занятия студентите повтарят експерименти, които учителят вече е демонстрирал при изучаване на дадена тема. Но, наблюдавайки тези експерименти от разстояние, момчетата не винаги могат да разберат подробностите. След теоретично обучение те имат възможност сами да повторят опитите, да навлязат във всички детайли на експериментите и да обяснят същността им. Това създава интерес към работата, а знанията, подкрепени с практическа работа, стават по-трайни и ефективни.
С усвояването на знания и експериментални умения децата трябва да получават по-голяма самостоятелност при провеждането на химични опити в практическите занятия. Можете да предложите самостоятелно да анализирате експерименталната техника, да съставите работен план, да проведете наблюдения и да обясните получените резултати. Този метод за извършване на експерименти е близък до решаването на експериментални задачи, които в практически урок също трябва да бъдат предшествани от внимателна домашна подготовка. Обмисля се ходът на решаване на проблемите, разработва се план за провеждане на съответните експерименти и се съставя списък на необходимите реактиви, материали, прибори и принадлежности. Това позволява на учениците да дойдат в лабораторията и веднага да започнат да извършват експеримента. Експерименталните задачи се изпълняват без инструкции, поради което изискват значително по-голяма самостоятелност от учениците.
Не всички ученици завършват практическа работа по едно и също време, което е разбираемо. Всеки има своите умения, индивидуални особености, свое ниво на подготвеност и оттам неравномерното темпо на работа. Някои не спазват определеното време, други свършват работа предсрочно. За тези, които се справят със задачата по-рано, можете да предложите карти със задачи със съдържание на нови преживявания. Това спомага за поддържането на работна среда в класната стая и стимулира мисленето на учениците.
За разлика от практическите занятия, лабораторните експерименти се извършват от всички ученици под ръководството на учител, което допринася за съзнателното и конкретно разбиране на новия учебен материал. За тях се отделя малко време, затова от учениците се изисква внимание, усърдие и дисциплина. Експериментите се провеждат според устните инструкции на учителя или според картите със задачи, чието съдържание може да се прожектира на екрана с помощта на епидиаскоп или шрайбпроектор.
Специален щанд трябва да посочи какви общи умения и способности студентите трябва да овладеят, докато изучават курс по неорганична и органична химия. Използвайки отделни примери, можете да демонстрирате важността на всяко специфично придобито умение.
Например какво трябва да знаете, когато работите с газова горелка. Природният газ е отровен, така че изпускането му на закрито е неприемливо; когато горелката не се използва, крановете трябва да бъдат затворени; най-голямо количество топлина се отделя, когато се образува несветещ пламък. При запалване на газова горелка трябва да се придържате към следния ред: свържете горелката с гумена тръба към крана; затворете въздушния достъп с помощта на диск или скоба; запалете газта няколко секунди след като започне; регулирайте подаването на въздух така, че пламъкът да не свети; по време на работа се уверете, че няма "пробив" на пламъка - газът се запалва в долната част на тръбата и гори вътре в нея, а не в горната част на тръбата; Ако се открие „хлъзгане“, горелката трябва да се изгаси незабавно, да се остави да изстине и да се запали отново при затворен вентилационен отвор.
Препоръчително е да посочите литература по тази тема на същия щанд.
Много е добре да се водят записи в класната стая за развитието на експериментални умения и способности по година на обучение, което служи като вид контрол и самоконтрол. Счетоводството се състои от списък на развитите и практикувани умения и способности на всеки студент по неорганична и органична химия.
По време на изпита студентът заема една от пет маси, които са оборудвани специално за извършване на лабораторни опити и решаване на експериментални задачи. На тази маса той подготвя отговори на теоретичните въпроси на билета и планира последователността на експеримента. Първо ученикът записва уравнението на химична реакция, след това прави списък на реактивите и оборудването, които възнамерява да използва в даден експеримент или експериментална задача, а също така, ако е необходимо, прави чертеж или диаграма. Едва след като учителят е проверил записките, ученикът започва да изпълнява експеримента.
Когато оценяват изпълнението на лабораторните експерименти и решават експериментални проблеми, те вземат предвид способността да тестват устройствата за течове, да ги сглобяват и укрепват в лабораторен стенд, да използват реактиви и оборудване, да използват реагенти икономично, последователно да извършват операции при разпознаване или получаване на вещества, спазвайте мерките за безопасност и др.
Учениците, които вече имат добре развити умения за работа, трябва да бъдат включени в работата по оборудването на класната стая. Те могат да изготвят липсващите таблици за производството на вещества, инсталационни схеми, чертежи на устройства, операционни инсталации и инструменти, колекции, както и да участват в събирането на буркани и бутилки. Родителите и децата, завършили това училище, могат да окажат голяма помощ в тази работа.

§ 3.3. Провеждане на практическа работа

Приблизителното време за практическа работа се определя според тематичния план.
В плана на урока учителят очертава как ще наблюдава и контролира работата на целия клас и на отделните ученици, какви технически и теоретични трудности могат да срещнат децата при извършване на експерименти и каква диференцирана помощ трябва да им бъде оказана за успешно изпълнение и завършване работата.
Планът също така записва възможната подмяна на реактиви или оборудване, промени в съдържанието на всеки експеримент, изброява въпроси, по които ще се тества теоретичната подготовка на учениците за урока, а също така дава инструкции за техниката на извършване на експерименти.
Практическите умения се развиват успешно, ако учениците вече имат достатъчно теоретични знания. В този случай отделните операции се извършват по-смислено и се придобиват силни умения. Следователно учителят трябва преди всичко да провери теоретичната подготовка на учениците за предстоящата работа. За целта са предложени въпроси, с помощта на които учителят контролира силата и дълбочината на знанията и същевременно активизира умствената дейност.
Въпросите, естествено, трябва да следват от съдържанието на самата практическа работа. Ако се планират промени в работата, това също ще бъде обявено в самото начало на урока. След това учителят отговаря на въпроси, възникнали по време на подготовката за урока у дома, обяснява и показва техниките, които ще бъдат използвани за първи път. По-малко време се отделя за обясняване на техниките за извършване на вече известни операции и техники, с които децата се запознават отново според инструкциите за практическа работа. Но много повече време се отделя за наблюдение на изпълнението на тези операции по време на работа.
След това учениците провеждат експерименти, а учителят следи качеството на тяхното изпълнение и при затруднения оказва диференцирана помощ. Ако се открие грешка, не е необходимо да бързате да я коригирате, трябва да се даде възможност на ученика да мисли и да го направи сам.
Ако химическата лаборатория е оборудвана с всичко необходимо за провеждане на експеримент, то по време на практическите занятия всеки студент извършва експерименти самостоятелно. Ако такива условия липсват, тогава практическата работа се извършва от двама студенти на свой ред: всеки провежда приблизително половината от планираните експерименти. Но дори ако учениците извършват експерименти по двойки, всеки ученик представя отчет за извършената работа отделно. Това ги принуждава да се впуснат в същността на работата, извършвана от техния другар, да наблюдават и да правят изводи.
Когато провеждате експерименти, трябва да сте сигурни, че всеки ученик е активен изпълнител, а не пасивен съзерцател. Само при това условие се консолидират и подобряват експерименталните умения.
Учителят записва своите наблюдения в тетрадка, където се записват имената на учениците, елементите на операциите, както и уменията и способностите, които са придобити или усъвършенствани в този урок. Някои коментари се записват накратко в колоната „Бележки“.
Например, по време на практическа работа по темата „Разпознаване на полимерни материали - пластмаси, химически влакна“, учителят следи за правилното развитие на следните експериментални умения:

запалване и гасене на горелки (спиртни лампи);

разпознават пластмаси и влакна по външен вид;

определяне на плътността на пластмасата;

идентифицират пластмасите и влакната по техните модели на горене;

използвайте щипки за тигели;

работа със справочни таблици.

Докато учениците завършват своите експерименти, те записват резултатите си в тетрадки и след това съставят писмен доклад. Във всяка форма на доклад той трябва да съдържа кратък запис на наблюденията, тяхното обяснение и заключения. Учениците обмислят реда за извършване на експерименти у дома, като се подготвят за час, така че отделят значително по-малко време за писане на доклад по време на практическа работа. Не трябва да прехвърляте подготовката на доклади у дома, тъй като това обезсърчава учениците в клас. Освен това резултатите, получени по време на наблюдението, бързо се забравят, което води до измама.
Голяма помощ при подготовката на практическите работи оказват студентите лаборанти. Те помагат да се изложат и приберат всички комплекти на табли. Тези ученици могат да бъдат призовани да наблюдават работата на своите другари и да им помагат, когато възникнат трудности. За да се гарантира успех, препоръчително е да се даде възможност на тези ученици да завършат практическа работа предварително и да им се предостави списък с въпроси, върху които те трябва да проведат наблюдения.
Успеваемостта на практическата работа на студентите се оценява на базата на писмен доклад и резултатите от наблюдението. Такива критерии могат да бъдат:

безпогрешно и точно провеждане на опитите;

правилно записване на обяснения, изводи и уравнения на реакциите;

умело боравене с реактиви и оборудване;

качество на дизайна на доклада;

спазване на мерките за безопасност и дисциплина по време на занятията.

Типичните грешки, допуснати при извършване на експерименти, се обсъждат в следващия урок. Индивидуалните студенти са поканени да извършат някои практически експерименти на демонстрационната маса. Целият клас участва в обсъждането на техните резултати.
Практическата работа, извършвана съгласно инструкциите на учебника, ограничава независимостта на учениците, тъй като съдържанието на тези работи включва главно изпълнителска дейност. Въпросите, свързани с развитието на мисленето на учениците, трябва да се решават въз основа на нарастващата им самостоятелност при извършване на тази работа. В тази насока може да се направи много, без да се променят темите и обемът на практическата работа, предвидени в програмата.
Да вземем за пример един практически пример. по темата „Определяне на минерални торове“, чието изпълнение изисква голяма активност и самостоятелност.

Цели на изследването.
1. Използвайки характерни реакции, определете амониев нитрат, натриев нитрат и калиева сол, разположени под номера в епруветки (в торбички).
2. Докажете, че съставът на амониевия нитрат включва амониеви йони и нитратни йони на натриев нитрат - натриеви йони Na + и нитратни йони, калиева сол - калиеви йони K + и
хлоридни йони Cl – .

План за изследване.
1. Обмислете външния вид на тора.
2. Проверете разтворимостта на торовете във вода.
3. Изсипете концентриран разтвор на сярна киселина в епруветки с твърди торове, спуснете парчетата мед ( с каква цел?) и загрейте леко ( Защо?).
4. Изсипете в епруветки с разтвори на тор:
а) разтвор на бариев хлорид и оцетна киселина ( За какво?);
б) алкален разтвор ( с каква цел?) и топлина ( Защо?);
в) разтвор на сребърен нитрат ( За какво?).
5. Нанесете кристали за тор ( как?) в пламъка на горелка или алкохолна лампа ( с каква цел?).
6. Внимателно наблюдавайте случващите се явления.
7. Запишете уравненията на реакцията.
8. Обърнете внимание на характерното оцветяване на пламъка на горелка или спиртна лампа, когато прилагате торове към нея.
9. Направете подходящи заключения.

Въпроси за проверка.
1. Как се определят йоните Na + , K + , , , Cl – ?
2. Възможно ли е да се различат Na + и йони по цвета на пламъка? Защо? Как трябва да се определят?
3. За каква цел се добавя концентрирана сярна киселина към торовете едновременно с парчета мед? Дайте аргументиран отговор.
4. Защо се добавя оцетна киселина заедно с бариев хлорид?
5. Как можем да обясним, че много торове оцветяват пламъка в жълто?
6. Как можем да обясним различната степен на нагряване на торове с концентрирана сярна киселина и мед, както и с разтвор на натриев хидроксид?
7. Как иначе можете да определите нитратния йон в соли на алкални метали?

Определянето на целите на експеримента и изготвянето на изследователски план помага на учениците да се съсредоточат върху най-важното по време на експериментите. С помощта на тестови въпроси за практическа работа те установяват степента на разбиране на същността на явленията и процесите, както и умението да прилагат придобитите знания в нови ситуации.
Учителят може по аналогия самостоятелно да съставя съдържанието на други практически работи.
В заключителните уроци не се провежда практическа работа с ново съдържание. Въпреки това е препоръчително да посветите последните два урока само на химичен експеримент. На един от тях учениците получават познатите им газове (кислород, амоняк, въглероден окис (IV), водород, етилен и др.) и доказват наличието им, на другия решават експериментални задачи за разпознаване на неорганични и органични вещества. Въпреки факта, че студентите са извършвали тези експерименти преди, те се повтарят на нова и по-качествена основа. Това се изразява не само в способността за бързо и самостоятелно провеждане на експерименти, но и в по-високи изисквания за оценка на резултатите от работата.
Качеството и силата на придобитите умения и способности зависи от честотата на тяхното използване в практическата работа. Фактът, че някои умения и способности се използват по време на обучението само веднъж или два пъти и след това с голяма пауза, не изключва факта, че учениците, ако е необходимо, ще ги прилагат и усъвършенстват в трудовата си дейност.

Глава 4. Методика за развитие на експериментални умения и способности

§ 4.1. Класификация на експерименталните умения и способности

Единството на теорията и практиката, както е известно, най-много допринася за стабилното усвояване на учебния материал, следователно теоретичните знания по химия трябва да се основават на експеримент, а химическият експеримент трябва да включва прилагане на теоретични знания. В процеса на обучение и двете връзки трябва да са в тясна връзка и нито една от тях не може да бъде омаловажавана или превъзнасяна.
Експерименталните умения и способности трябва да се развиват систематично чрез извършване на лабораторни експерименти, провеждане на практически занятия и решаване на експериментални задачи. Успехът на тази работа до голяма степен зависи от познанията на учителя за структурата и съдържанието на експерименталните умения, както и от условията за ефективно използване на различни видове образователни химични експерименти.
Според формата на дейност на учениците експерименталните умения, които се формират в процеса на обучението по химия, могат да бъдат разделени на пет групи:
организационни;
технически;
измерване;
интелектуален;
дизайн.

Въз основа на учебната програма по химия е възможно да се установи съдържанието на умения и способности за всяка от тези групи.

Организационни умения:
1) планиране на експеримента;
2) избор на реактиви и оборудване;
3) рационално използване на времето, средствата, методите и техниките в процеса на изпълнение на работата;
4) упражняване на самоконтрол;
5) поддържане на чистота и ред на работното място;
6) самостоятелност в работата.

Технически умения:
1) работа с реагенти и оборудване;
2) монтаж на устройства и инсталации от готови части и възли;
3) извършване на химически операции;
4) спазване на правилата за безопасност на труда.

Умения за измерване:
1) измерване на обеми течности и газове;
2) претегляне;
3) измервания на температура и плътност на течности;
4) обработка на резултатите от измерването.

Интелектуални умения:
1) изясняване на целта и определяне на целите на експеримента;
2) излагане на хипотеза;
3) използване на съществуващите знания;
4) описание на наблюдаваните явления и процеси;
5) анализ на експерименталните резултати;
6) установяване на причинно-следствени връзки;
7) обобщение и изводи.

Дизайнерски умения:
1) ремонт на оборудване, инструменти и инсталации;
2) подобряване на оборудването, инструментите и инсталациите;
3) производство на оборудване, инструменти и инсталации;
4) графичен дизайн (под формата на чертежи и диаграми) на оборудване, инструменти и инсталации.
Разделянето на уменията в пет отделни групи все още не може да реши проблема с успешното овладяване на учениците. Някои деца ще овладеят добре и бързо организационни умения и способности, други - интелектуални, трети - технически и т.н. Следователно, в съответствие с програмата по химия, е необходимо да се определят списъци с умения, които учениците трябва да овладеят в зависимост от нивото на обучение и индивидуални характеристики. В тази връзка всички експериментални умения могат да бъдат разделени на три нива.
ДА СЕ първо ниво Те включват типичните умения и способности, необходими на всички ученици за усвояване на съдържанието на учебната програма по химия. На това ниво учениците изпълняват практически упражнения или лабораторни експерименти според инструкциите и все още се нуждаят от наблюдение и помощ от учителя. Тъй като те овладяват необходимите умения, е необходимо да се изисква от учениците да демонстрират нарастваща независимост при извършване на експерименти.
Второ ниво включва придобиване от учениците на такива умения и способности, които биха им позволили да извършват химичен експеримент без подробни инструкции, при променени условия, да използват алгоритмични инструкции за експерименти и да демонстрират самостоятелност в работата си. В същото време такива ученици понякога се нуждаят от надзора и помощта на учител.
Трето ниво представляват умения и способности, характерни за учениците, които проявяват задълбочен интерес към химията, самостоятелност и творчески подход при извършване на химичен експеримент. Тези ученици не се нуждаят от контрола и помощта на учителя.
По-долу е даден приблизителен списък с експериментални умения за всяко ниво по групи.

Организационни умения

Първо ниво:
1) изготвяне на експериментален план съгласно инструкциите;
2) определяне на списъка с реактиви и оборудване съгласно инструкциите;
3) изготвяне на формуляр за отчет съгласно инструкциите;
4) извършване на експеримента в даден момент, като се използват познати средства, методи и похвати в работата;
5) провеждане на самоконтрол по инструкции;
6) познаване на изискванията за писмено документиране на експерименталните резултати;
7) липсата, като правило, на чистота и ред на работното място;
8) необходимостта от систематичен контрол и помощ в работата от учителя.
Второ ниво:
1) изготвяне на експериментален план без подробни инструкции;
2) определяне на списъка с реактиви и оборудване без подробни инструкции;
3) изготвяне на формуляр за отчет без подробни инструкции;
4) рационално използване на времето, средствата, методите и техниките в хода на работата;
5) осъществяване на самоконтрол без инструктаж;
6) писмено документиране на резултатите от експеримента с използване на справочна литература, с чертеж или диаграма;
7) поддържане на чистота и ред на работното място;
8) случайна нужда от контрол и помощ в работата от учителя.
Трето ниво:
1) самостоятелно планиране на експеримента и неговата теоретична обосновка;
2) независимо определяне на списъка с реактиви и оборудване;
3) извършване на промени във формата на отчета;
4) икономично използване на времето и избор на най-ефективните средства, методи и техники в процеса на извършване на работа;
5) увеличаване на броя на критериите за самоконтрол;
6) писмено документиране на резултатите от експеримента с помощта на справочна и научна литература, чертежи;
7) поддържане на работното място чисто и подредено през целия експеримент;
8) самостоятелно провеждане на експеримента.

Технически умения

Второ ниво:
1) правилно боравене с различни реактиви и оборудване;
2) монтаж на устройства и инсталации от готови части по чертеж или схема без подробни инструкции;
3) установяване на реда на операциите без подробни инструкции;
4) постоянно спазване на всички правила за безопасност на труда.
Трето ниво:
1) правилното боравене с различни реактиви и оборудване и замяната им с други;
2) монтаж на устройства и инсталации от готови части съгласно чертежа;
3) самостоятелно съставяне на реда на всички операции и извършването им по време на експеримента;
4) стриктно спазване на всички правила за безопасност на труда.

Умения за измерване

Първо ниво:
1) работа с измервателни уреди в съответствие с инструкциите;
2) познаване и използване на методи за измерване съгласно инструкциите;
3) обработка на резултатите от измерването съгласно инструкциите.
Второ ниво:
1) работа с измервателни уреди без подробни инструкции;
2) познаване и използване на методи за измерване без подробни инструкции;
3) обработка на резултатите от измерването без подробни инструкции.
Трето ниво:
1) самостоятелна работа с различни измервателни уреди;
2) използване на различни методи за измерване;
3) участие в обработката на резултатите от измерванията на компютърна техника, таблици, справочна литература и др.

Интелектуални умения

Първо ниво:
1) изясняване на целта и определяне на целите на експеримента съгласно инструкциите;
2) поставяне на експериментална хипотеза с помощта на учител;
3) подбор и използване на теоретични знания според указанията на учителя;
4) наблюдение и идентифициране на характерни признаци на явления и процеси съгласно инструкциите;
5) сравнение, анализ, установяване на причинно-следствени връзки, обобщаване на получените резултати и формулиране на изводи под ръководството на учител.
Второ ниво:
1) определяне на целта и задачите на експеримента без подробни инструкции;
2) поставяне на хипотеза и определяне на съдържанието на експеримента с малка помощ от учителя;
3) използване на теоретични знания по аналогия;
4) наблюдение и установяване на характерни признаци на явления и процеси без подробни инструкции;
5) сравнение, анализ, установяване на причинно-следствени връзки, обобщаване на получените резултати и формулиране на изводи с незначително участие на учителя.
Трето ниво:
1) независимо определяне на целта и задачите на експеримента;
2) независимо представяне на хипотеза и съставяне на алгоритъм за провеждане на експеримент;
3) самостоятелно използване на теоретични знания в нови условия;
4) самостоятелно наблюдение и идентифициране на характерни признаци на явления и процеси;
5) самостоятелно осъществяване на синтез, анализ, установяване на причинно-следствени връзки, обобщения, формулиране и сравнение на изводи с целта и задачите на експеримента.

Дизайнерски умения

Първо ниво:
1) коригиране на прости проблеми в оборудването, устройствата и инсталациите според инструкциите под наблюдението на учител;
2) използване на готови съоръжения, инструменти и инсталации;
3) производство на просто оборудване, инструменти и инсталации под ръководството на учител;
4) изображение на оборудване, инструменти и инсталации под формата на чертеж.
Второ ниво:
1) ремонт на оборудване, инструменти и инсталации според указанията на учителя;
2) извършване на някои промени в дизайна на оборудването, инструментите и инсталациите;
3) производство на просто оборудване, инструменти и инсталации по инструкции;
4) изображение на оборудване, инструменти и инсталации под формата на диаграма.
Трето ниво:
1) самостоятелен ремонт на оборудване, устройства и инсталации;
2) подобряване на конструкцията на оборудването, инструментите и инсталациите;
3) производство на устройства по чертежи;
4) изображение на оборудване, инструменти и инсталации под формата на чертеж.

Работата на учениците на първо ниво може да се оцени с оценка „3“, на второ – с „4“ и на трето ниво – с „5“.
Нека разгледаме формирането на експериментални умения, като използваме предложените нива на овладяване, когато се изпълняват от ученици от 8 клас практически урок „Получаване и свойства на кислорода“.

Първата група ученици изпълняват не много трудна задача (първо ниво).

Опция 1
Цели на работата:
1) получаване на кислород чрез разлагане на калиев перманганат при нагряване и събиране чрез изместване на въздуха;
2) докажете, че полученият газ е кислород;
3) проверете изгарянето на въглища в кислород.
Работен план:
1) сглобете устройство за производство на кислород;
2) проверете го за течове (как?);
3) поставете топка памучна вата в устройството (за какво?);
4) подгответе епруветки, буркани или колби, за да ги напълните с кислород;
5) внимателно загрейте цялата дължина на епруветката (защо?), съдържаща калиев перманганат, и след това загрейте мястото, където се намира реагентът;
6) наблюдавайте началото на освобождаването на кислород (по какъв знак?);
7) събира освободения газ;
8) тествайте получения газ в епруветка (как?);
9) изучаване на изгарянето на въглища във въздух и кислород;
10) налейте малко вар или баритна вода в буркана или колбата, в която са изгорени въглищата (какво се наблюдава?);
11) съставете уравнение за химическата реакция на изгаряне на въглища и направете съответните заключения;
12) съставя отчет за извършената работа.
Въпроси за самоконтрол.
1) Как да проверите херметичността на устройство за производство на газове?
2) Каква роля играе памучната вата в устройство за производство на кислород от калиев перманганат?
3) Как да определите началото на отделянето на кислород?
4) Как можете да разпознаете кислорода сред другите газове?
5) Как можем да обясним неравномерното изгаряне на вещества във въздуха и кислорода?

Съдържанието на задачата за тази група ученици е подобно на указанията, дадени в учебника. В същото време той се различава от него по това, че съдържа въпроси, които изискват от учениците не извършване, а създаване на творчески дейности. Учениците изпълняват такива задачи в първия урок, след което са готови за по-сложна самостоятелна работа.

Втората група ученици изпълняват по-сложна задача (второ ниво).
Вариант 2
Работна задача:разгледайте начини за събиране на кислород в зависимост от неговата разтворимост и плътност.
Работен план:
1) получаване на кислород и събиране чрез изместване на вода и въздух;
2) разберете разликите в устройствата за събиране на кислород над водата и изместване на въздуха;
3) съставя отчет за извършената работа.
Въпроси за самоконтрол.
1) В какви случаи могат да се използват с еднакъв успех и двата метода за събиране на газове?
2) Как разтворимостта на газовете влияе върху избора на метод за тяхното събиране?
3) Как плътността на газовете влияе върху избора на метод за тяхното събиране?
4) Възможно ли е да се определи методът за събиране на газовете по формата на изходната тръба за газ?

От учениците от втората група се изисква да обосноват осъществимостта и необходимостта от своите действия, преди да започнат експеримента. Описанието му е дадено в общ вид и те трябва не само да могат да провеждат експеримент, но и да правят независими заключения от получените резултати. Тази задача изисква от учениците самостоятелност в работата и елементи на творческа дейност.

На третата група ученици се предлага най-трудната задача (трето ниво).
Вариант 3
Цели на работата:
1) проверете възможността за получаване на кислород от следните вещества: KNO 3, H 2 O 2, KMnO 4;
2) разберете условията за реакцията на разлагане за всяко от тези вещества;
3) установете кое от тези вещества е най-подходящо за производство на кислород в лабораторията.
Работен план:
1) избройте веществата, от които може да се получи кислород в лабораторията;
2) назовават (или предполагат) оптимални условия за получаване на кислород от изброените по-горе вещества;
3) разработете план и самостоятелно провеждане на експеримент за проверка на теоретични предположения;
4) съставя отчет за извършената работа.
Въпроси за самоконтрол.
1) Какви вещества могат да се използват за получаване на кислород в лабораторията и на практика?
2) Какви фактори влияят върху избора на вещества за производство на кислород в лабораторията и на практика?

Изпълнението на тази задача изисква от учениците не само да умеят теоретично да обосновават явленията и да обобщават получените резултати, но и да получават необходимата информация от научната и научно-популярната литература. Тази задача има творчески характер.

§ 4.2. Ролята на наблюдението в процеса на формиране
експериментални умения

Наблюдението насърчава прякото сетивно възприемане на изучаваните вещества и явления. Информацията, получена в процеса на съзерцание, предизвиква познавателен интерес и допринася за формирането на самостоятелност в познаването на заобикалящата действителност. Наблюдението развива наблюдателността, логическото мислене и речта. Наблюдението обаче дава само външна представа за веществата и явленията и не разкрива тяхната вътрешна същност. Вниманието се концентрира предимно върху отделни вещества и явления, а причинно-следствените връзки между тях не са достатъчно разкрити, което ограничава кръгозора.
Тясно свързан с наблюдението е експериментът, който компенсира този недостатък. С негова помощ учениците откриват не само външните характеристики на веществата и явленията, но и вътрешната структура на веществата, разкриват същността и закономерностите на химичните явления.
Следователно, ако въз основа на наблюденията се формират предимно съдържателни понятия, то въз основа на експеримента - химически понятия.
Способността да се наблюдават протичащи явления и процеси трябва да се преподава непрекъснато. В същото време е необходимо да се гарантира, че учениците обръщат внимание не само на външните промени, но и в същото време разбират вътрешната същност на случващите се явления.
Наблюдавайки под ръководството на учител условията на експериментите, признаците на реакциите и получените продукти и анализирайки получените резултати, учениците обогатяват представите си за химичните превръщания и процеси, а като обясняват причините, които са ги предизвикали, се научават да прилагат придобитите теоретични знания на практика.

За да преподава успешно химия, учителят трябва да овладее училищен химически експеримент, в резултат на което учениците придобиват необходимите знания и умения. Училищният химичен експеримент може да бъде разделен на демонстрационен експеримент, когато експериментът се показва от учителя, и ученически експеримент, изпълняван от ученици. От своя страна студентският експеримент е разделен на два вида:

лабораторни експерименти, провеждани от учениците в процеса на усвояване на нови знания;
практическа работа, която учениците извършват след завършване на една или две теми

В много случаи практическата работа се провежда под формата на експериментално решаване на задачи, в гимназията - под формата на работилница, когато след завършване на редица теми се провежда практическа работа в няколко урока.

Развитието на познавателните интереси на учениците по време на учебния процес е от голямо значение за всеки учебен предмет. Изучаването на химия има свои собствени характеристики, които е важно учителите да имат предвид. На първо място, това се отнася до използването на образователни химични експерименти, които се използват широко в училищата под различни форми. Експериментът изисква много време от учителя за подготовка и провеждане. Само в този случай може да се постигне очакваният педагогически ефект. В този случай е необходимо да се вземе предвид както вашият трудов стаж, така и опитът на други учители, познат от литературата и личното общуване. Ако учителят владее химичен експеримент и го използва, за да помогне на учениците да придобият знания и умения, тогава учениците изучават химия с интерес. При липса на химичен експеримент в часовете по химия знанията на учениците могат да придобият формална конотация - интересът към предмета рязко спада.

Учителят по химия трябва да владее не само техниката и методологията на демонстрационните експерименти, но и ученическите експерименти. Понякога най-простите експерименти могат да се провалят, когато не се спазва необходимата концентрация на реагентите в разтворите или не се вземат предвид условията за провеждане на химични реакции. Ето защо е необходимо да се изучават в детайли прости експерименти в епруветка, за да се ръководи провеждането на ученически експерименти в класната стая и да се оказва помощ на учениците.

Напоследък все по-често се провеждат ученически експерименти или чрез работа с малко количество реагенти в малки колби и епруветки, или чрез полумикро метода, когато експериментите се провеждат в клетки за капков анализ, вземат се разтвори с пипета по няколко капки. Ако вземете кламер и спуснете края му в клетка с разтвор на меден хлорид (11), след няколко секунди кламерът ще бъде покрит с ярко покритие от мед. Полумикрометодът спестява не само времето на учителя и учениците, но и материални ценности - скъпи реактиви, материали и прибори.

Демонстрационните опити са най-разпространеният вид училищни химични експерименти, които оказват силно влияние върху процеса на усвояване на знанията по химия от учениците. Когато демонстрират експерименти, учениците са особено засегнати от следните три аспекта на експеримента:

1. Пряко въздействие на самата химична реакция.

Ако подредим по важност факторите, които влияят на учениците по време на демонстрацията на експерименти, тогава на първо място те ще бъдат повлияни от светлинния стимул (светкавици, горене, цвят на първоначалните и получените вещества). От голямо значение са различните миризми, характерни за демонстрираните и формирани вещества.

по време на експеримента. Те могат да бъдат приятни и неприятни, силни и слаби. В случаите, когато веществата са отровни и вредни за здравето, експериментите се извършват при течение или абсорбиране на тези вещества. Третото място ще бъде заето от слухови стимули: силни експлозии или леки звуци, които се появяват по време на светкавицата на различни вещества. Студентите обикновено харесват много звукови сигнали. За съжаление те не винаги са съпроводени с желания педагогически ефект.

Двигателните процеси (преместване на течни и твърди вещества, пренареждане на части при сглобяване на устройства) имат важно въздействие върху учениците. Например учениците наблюдават с интерес бълбукането на газови мехурчета в течност и движението на цветни разтвори. Ако процесите, протичащи по време на демонстрация, са слабо забележими или слабо възприемани от сетивата, тогава демонстрациите се възпроизвеждат с помощта на различни устройства. По този начин слабо видимите химични реакции се проектират на екран с помощта на графичен проектор, компютър, мултимедия, интерактивна бяла дъска или видео. Понякога е препоръчително да се комбинират демонстрации - ясно видими операции се показват в стъклени съдове, а отделни, слабо видими детайли се проектират на екрана.

2. Думата и действията на учителя.

Известно е, че демонстрациите почти никога не се провеждат тихо. Учителят ръководи наблюдението на учениците и насочва мислите им в зависимост от целта на демонстрацията. Характерът на това ръководство най-често води до различен педагогически ефект от демонстрацията.

Действията на учителя също са значими: сглобяване на устройството, добавяне на разтвори, смесване на вещества, жестикулиране и др.

Често тези действия оказват голямо влияние върху учениците и те понякога ги приемат като основен, основен знак, като посочват подробно в своите бележки как учителят добавя разтвори и смесва вещества.

3. Различни нагледни помагала (чертежи и диаграми от учителя, формули и химични уравнения, модели и др.)

Всички те помагат на учениците правилно да възприемат и разберат химичен експеримент, подчертават слабо видимите детайли и допринасят за правилното разкриване на химията на демонстрациите.

Как тези три аспекта на демонстрационния експеримент влияят на учениците? Демонстрираните химични реакции имат съществени и несъществени характеристики. Съществена характеристика е тази, без която е невъзможно правилното възприемане на даден химичен процес. Например, когато се демонстрира взаимодействието на натрий с вода, основните характеристики са отделянето на водород и образуването на основа. Несъществените елементи допълват общата картина на демонстрацията и я правят по-пълна. В горния пример незначителна характеристика е движението на парче натрий по повърхността на водата.

Когато наблюдават съществени и несъществени атрибути, учениците се влияят от силни и слаби стимули, произтичащи от химическа реакция. Понякога силното вълнение, което учениците получават от действието на мощен стимул, им позволява да „засенчат“ слабите компоненти, свързани със съществената страна на демонстрацията на опит. И така, в горния пример за демонстриране на взаимодействието на алкален метал с вода, учениците са силно повлияни от силен стимул, свързан с незначителна характеристика - движението на метала по повърхността на водата и образуването на алкали и водород остава без особено внимание. При демонстрация на озонатор най-ярко впечатление за учениците получава шумът на индукционната бобина, който закрива същността на химичния процес – образуването на озон. При експлозия на експлозивна смес (водород и кислород) в тенекия, най-силният взрив (незначителен признак) прави най-силно впечатление на учениците, а основното - образуването на вода - подминава вниманието на учениците, въпреки че учителят ги информира за това. Известно е, че за разпознаване на киселини и алкали се използват различни индикатори (лакмус, фенолфталеин и др.), Които показват допълнителните свойства на тези вещества. При демонстриране на индикатори, както е установено от Д. М. Кирюшин [3], в резултат на неправилна комбинация от думи и действия на учителя, учениците посочват промяна в цвета на киселините и основите, а не самите индикатори.

Какво да правим в случаите, когато учениците при демонстриране на експеримент погрешно приемат маловажни допълнителни признаци за съществени, основни? Психолозите отбелязват, че за да се предпазят учениците от погрешни възприятия или да се променят, е необходимо да се използват различни устни инструкции от учителя. Трябва да се разграничат два основни вида инструкции. Можете да посочите на учениците точно на кои характеристики на предмета трябва да обърнат внимание (положителни инструкции) и можете да посочите на кои характеристики не трябва да обръщат внимание (отрицателни инструкции). При преподаване на химия, когато учениците възприемат ярки проблясъци и силни експлозии като основен признак на реакция, не е достатъчно да се използват само устни инструкции; необходимо е да се използват различни визуални средства, например цветни рисунки и диаграми в комбинация с думата на учителя.

Когато демонстрирате взаимодействието на алкални метали с вода, вниманието на учениците трябва да се насочи към факта, че тук се образуват алкали и водород. Не трябва да се пренебрегва движението на парче метал по повърхността на водата. Препоръчително е учителят да зададе на учениците следните въпроси: защо се движи? Ако не беше отделен водород, щеше ли да се наблюдава това явление? За да се подчертае втората съществена характеристика на тази химична реакция - образуването на основа, вниманието на учениците се насочва към промяната на цвета на разтвора на фенолфталеин.

Важен въпрос при демонстрацията по химия е броят на експериментите, които учителят демонстрира в урока. В. Н. Верховски посочи опасността от претоварване на уроците с демонстрационни химически експерименти. Голям брой експерименти пречат на яснотата и яснотата на усвояването на материала от учениците, ненужните експерименти отвличат вниманието им. Още по-лоши резултати се получават, ако учителят демонстрира недостатъчен брой опити, въз основа на които прави теоретични заключения. Ако покажете на учениците само взаимодействието на желязото и цинка с киселина, тогава те правят грешка, която е трудно да се коригира дори в гимназията: за производството на водород учениците предлагат азотна киселина и цинк.

Колко експеримента трябва да се демонстрират в клас? Във всеки отделен случай учителят трябва да обмисли този въпрос, като се ръководи от факта, че техният брой трябва да бъде оптимален. Необходимо е на учениците да бъдат показани всички съществени аспекти на демонстрирания процес с икономичен разход на време по време на урока, така че в резултат да получат осъзнато и трайно знание, като не забравяме, че химичният експеримент има голямо влияние върху съзнанието, понякога по-силно отколкото думата на учителя.

Познавателният интерес на учениците възниква в процеса на завладяваща история от учителя, например за ситуация, в която някога се е оказал. Историята предизвиква у децата положителни емоции, без които според психолозите е невъзможно ползотворното учене. Трябва да се има предвид, че винаги е необходимо да се казва истината (дори и да е неприятно за самия учител), тъй като учениците не толерират лъжата. Житейската интерпретация на химическия експеримент се оказва най-убедителна. Особено в случаите, когато експериментът не е безопасен.

Докато изучавах бял фосфор, си спомних една случка от моя студентски живот, когато в една химическа лаборатория студентка, която седеше до мен, взе с ръка парче бял фосфор, което веднага пламна. Ученичката се обърка и потърка с длан горящия фосфор върху халата си, който също пламна. Пожарът бил потушен, но фосфорът силно изгорил кожата на ръката и след като проникнал в тялото, причинил отравянето му.

Докато приготвях смес от бертолетова сол с червен фосфор за демонстрация на вечер по химия, натиснах силно бучка бертолетова сол, получи се огнище - веждите, миглите, част от косата бяха изгорени, горящият фосфор попадна в ръцете ми и причини изгаряния, които не заздравяват дълго време.

Лаборант в катедрата по неорганична химия изхвърли останалите реактиви, включително метален калий, в мивката - избухна експлозия и керамичната мивка се пръсна на парчета.

Колега от съседно училище ми каза, че когато е провела експеримент за взаимодействието на натрий с вода не в чаша, не в кристализатор, а в епруветка - тя се е спукала в ръцете й от експлозия на детониращ газ.

Тъй като възприемането на личния опит на учителя е ограничено, историческият опит на учените химици трябва да се използва по-широко, не само въз основа на техните постижения, но и без да премълчава грешките. Благодарение на това учениците ще разберат, че развитието на химическата наука не върви по гладък, утъпкан път. Обикновено това е труден път на борба между мнения и доказателства.

Така че демонстрационният експеримент по химия трябва да се проведе по такъв начин, че да има емоционално въздействие върху ученика и да допринесе за развитието на интереса му към изучаването на химия.

Както каза А. Айнщайн: „Един красив експеримент сам по себе си често е много по-ценен от двадесет формули, получени в отговор на абстрактната мисъл.“

Литература

Полосин В.С., Прокопенко В.Г. Семинар по методика на преподаване на химия - М.: Образование, 1989.
Полосин В.С. Училищен експеримент по неорганична химия - М.: Образование, 1970 г.
Кирюшкин Д.М. Опит в изследване на взаимодействието на думи и визуални средства в обучението - М.: Издателство APN, 1980 г.
Хомченко Г.П., Платонов Ф.П., Чертков И.Н. Демонстрационен експеримент по химия - М.: Образование, 1978 г.
Верховски В.Н., Смирнов А.Д. Техника на химичния експеримент в училище - М.: Образование, 1975 г.
Moshchansky V.N. За педагогическите идеи на Алберт Айнщайн (към 100-годишнината от рождението му) - Съветска педагогика, 1979, № 10

УЧЕБНА ПРОГРАМА НА ДИСЦИПЛИНАТА

П. И. БЕСПАЛОВ

ЛЕКЦИЯ №6 Химичен експеримент в модерно училище

Счетоводен лист

Глава I. Химичен експеримент в процеса на обучение по химия

§ 1.1. Химичен експеримент като източник на знания и средство за обучение

§ 1.2. Видове химически експерименти

§ 1.2. Видове химически експерименти

Глава 2. Организационни въпроси химичен експеримент

§ 2.1. Химическа подготовка експеримент от учителя

§ 2.2. Подготовка на учениците за изпълнение химичен експеримент

§ 3.3. Провеждане на практическа работа

Глава 4. Методика за развитие на експериментални умения и способности

§ 4.1. Класификация на експерименталните умения и способности

Организационни умения

Технически умения

Умения за измерване

Интелектуални умения

Дизайнерски умения

§ 4.2. Ролята на наблюдението в процеса на формиране експериментални умения

Функции на клетъчните органели

Алгоритъм за писане на есе по социални науки

Чернобил в мемоарите на очевидци Страшни истории за Чернобил

ЛЕКЦИЯ №6
Химичен експеримент в модерно училище

Глава I.
Химичен експеримент
в процеса на обучение по химия

§ 1.1. Химичен експеримент
като източник на знания и средство за обучение

Глава 2.
Организационни въпроси
химичен експеримент

§ 2.1.
Химическа подготовка
експеримент от учителя

§ 2.2.
Подготовка на учениците за изпълнение
химичен експеримент

§ 4.2. Ролята на наблюдението в процеса на формиране
експериментални умения