Państwowa Budżetowa Placówka Oświatowa Liceum nr 1 „Centrum Edukacji” p.g.t. Ceramika budowlana okręgu miejskiego Wołżskiego obwodu samarskiego

Temat: " Eksperyment chemiczny jako sposób na wzbudzenie zainteresowania chemią”

Nauczyciel chemii

Lukszyna Natalia Aleksandrowna

Wstęp

Chemia jest nauką teoretyczno-eksperymentalną. Dlatego w procesie jej studiowania najważniejszą metodą jest eksperyment jako sposób na uzyskanie konkretnych idei i solidnej wiedzy.

Zabawne eksperymenty, będąc częścią eksperymentu, zaszczepiają miłość do chemii, kształtują zainteresowanie tematem w czasie wolnym od zajęć, przyczyniają się do skuteczniejszego przyswajania chemii, pogłębiania i poszerzania wiedzy, rozwijania umiejętności samodzielnej pracy twórczej, wpajania praktycznego doświadczenia w pracy z odczynnikami chemicznymi i sprzętem.

Eksperymenty pokazowe, mające element zabawy, przyczyniają się do rozwoju umiejętności obserwowania i wyjaśniania zjawisk chemicznych. Eksperyment chemiczny jest najważniejszą metodą i głównym środkiem wizualizacji na lekcji. Eksperyment jest złożonym i potężnym narzędziem wiedzy. Powszechne wykorzystanie eksperymentu w nauczaniu chemii jest jednym z najważniejszych warunków świadomej i silnej wiedzy studentów chemii. Eksperyment chemiczny to najważniejszy sposób na połączenie teorii z praktyką poprzez przekształcenie wiedzy w przekonania.
Głównym celem tego raportu jest rozbudzenie zainteresowania uczniów chemią już od pierwszych lekcji i pokazanie, że ta nauka nie jest tylko teoretyczna.

Eksperyment chemiczny oparty na samodzielnej, twórczej aktywności pomaga zaznajomić studentów z podstawowymi metodami nauk chemicznych. Dzieje się tak, gdy nauczyciel często używa go w sposób przypominający proces badawczy w naukach chemicznych, co jest szczególnie skuteczne w przypadkach, gdy eksperyment jest podstawą problemowego podejścia do nauczania chemii. W takich przypadkach eksperymenty pomagają potwierdzić lub odrzucić wysunięte założenia, tak jak ma to miejsce w przypadku badań naukowych w dziedzinie chemii. Jednym z celów tego raportu jest pokazanie, jak interesujące mogą być nawet najbardziej elementarne informacje ze szkolnej lekcji chemii, jeśli tylko przyjrzymy się im z bliska. Eksperymenty pokazowe przeprowadzałem na lekcjach w klasie ósmej. Jak wykazała ankieta wśród uczniów, praca wzbudziła zainteresowanie nauką chemii. Podczas eksperymentów uczniowie zaczęli myśleć logicznie i rozumować. Wykonując tę ​​pracę, zdałem sobie sprawę, że eksperyment chemiczny jest osią, na której opiera się edukacja chemiczna. Ruch w kierunku prawdy zaczyna się od zaskoczenia, a dla większości uczniów powstaje właśnie w trakcie eksperymentu, kiedy eksperymentator niczym magik zamienia jedną substancję w drugą, obserwując zdumiewające zmiany ich właściwości. W takich przypadkach eksperymenty pomagają potwierdzić lub odrzucić wysunięte założenia, tak jak ma to miejsce w przypadku badań naukowych w dziedzinie chemii. Pasja do chemii prawie zawsze zaczyna się od eksperymentów i to nie przypadek, że prawie wszyscy znani chemicy od dzieciństwa uwielbiali eksperymentować z substancjami, dzięki czemu dokonano wielu odkryć w chemii, których można się nauczyć tylko z historii.

W całej historii chemii jako nauki eksperymentalnej udowodniono lub obalono różne teorie, przetestowano różne hipotezy, otrzymano nowe substancje i ujawniono ich właściwości. Obecnie eksperyment chemiczny jest nadal głównym narzędziem weryfikacji rzetelności wiedzy. Eksperyment chemiczny jest zawsze przeprowadzany w określonym celu, jest jasno zaplanowany, do jego realizacji dobierane są specjalne warunki, niezbędny sprzęt i odczynniki.

Szczególnie istotna jest kwestia miejsca eksperymentu w procesie uczenia się. Doświadczenie uczenia się jest sposobem uczenia się. W jednym przypadku po wyjaśnieniu można postawić eksperyment i przy jego pomocy odpowiedzieć na określone pytania.Eksperyment powinien doprowadzić uczniów do zrozumienia najważniejszych praw chemii.

W procesie uczenia się chemii eksperyment polega na tym,

po pierwsze, rodzaj przedmiotu nauki,

po drugie, metoda badań,

po trzecie, źródło i środki nowej wiedzy.

Pełni więc trzy główne funkcje:

kognitywny, ponieważ ważne jest, aby uczniowie poznali podstawy chemii, formułowali i rozwiązywali praktyczne problemy, identyfikowali znaczenie chemii we współczesnym życiu;

kształcenie, ponieważ przyczynia się do kształtowania naukowego światopoglądu uczniów, a także jest ważny dla ukierunkowania uczniów na odpowiednie zawody;

rozwijanie, ponieważ służy nabywaniu i doskonaleniu ogólnych umiejętności i zdolności naukowych i praktycznych.

Nauczanie chemii w szkole powinno być wizualne i oparte na eksperymencie chemicznym.

Prawdziwy i wirtualny eksperyment powinny się uzupełniać. Wirtualny eksperyment chemiczny jest możliwy w przypadku pracy z trującymi odczynnikami.

Część teoretyczna doświadczenia

Chemia jest nauką eksperymentalną. Łacińskie słowo „eksperyment” oznacza „próbę”, „eksperyment”. Eksperyment chemiczny - źródło wiedzy o substancji i reakcji chemicznej - jest ważnym warunkiem wzmożenia aktywności poznawczej uczniów, rozwijania zainteresowania tematem. Nawet najjaśniejszy obraz na ekranie nie zastąpi rzeczywistych wrażeń, ponieważ uczniowie muszą sami obserwować i badać zjawiska.

Wizualizacja, wyrazistość eksperymentów to pierwszy i główny wymóg eksperymentu.

Krótki czas trwania eksperymentów jest drugim wymogiem eksperymentu.

Perswazyjność, przystępność, rzetelność - to trzeci wymóg eksperymentu.

Bardzo ważnym wymogiem jest bezpieczeństwo przeprowadzanych eksperymentów. W sali chemicznej znajduje się stanowisko z zasadami bezpieczeństwa, których należy bezwzględnie przestrzegać.

Obserwując i przeprowadzając eksperymenty, uczniowie poznają różnorodną naturę substancji, gromadzą fakty do porównań, uogólnień i wniosków.

Z kognitywnego punktu widzenia eksperyment chemiczny można podzielić na dwie grupy:

1. eksperyment poznawczy , co daje studentom wiedzę na temat studiowanego przedmiotu (na przykład eksperymenty charakteryzujące właściwości chemiczne substancji).

2. eksperyment wizualny potwierdzenie wyjaśnień nauczyciela.

Doświadczenia poznawcze według wartości można podzielić na następujące grupy:

Eksperymenty, które są początkowym źródłem wiedzy o właściwościach substancji, warunkach i mechanizmie reakcji chemicznych. Realizacja takich eksperymentów wiąże się z formułowaniem i rozwiązywaniem zagadnień o charakterze problematycznym, a wnioski z obserwacji pełnią rolę uogólnień, reguł, definicji, wzorców itp.

Eksperymenty, których znaczenie poznawcze polega na potwierdzeniu lub odrzuceniu postawionej hipotezy. Uogólnione wnioski z takich eksperymentów pomagają rozwiązać podstawowe pytania dotyczące szkolnego kursu chemii, na przykład kwestię genetycznego związku między klasami związków chemicznych itp.

Eksperymenty ilustrujące wnioski i wnioski wyciągnięte na podstawie badania stanowisk teoretycznych.

Eksperymenty poprawiające wnioski i utrwalające wiedzę uczniów na temat właściwości substancji i ich przemian.

Eksperymenty, których znaczenie poznawcze na danej stopie ma charakter pośredni (przykłady przemian chemicznych bez ujawniania istoty procesów).

Eksperymenty kontrolne i weryfikacyjne oraz zadania doświadczalne. Ich znaczenie poznawcze dla uczniów wyraża się w elementach samokontroli.

W przypadku wykorzystania eksperymentu do stworzenia sytuacji problemowych lub rozwiązania problematycznych problemów, powinien on być jasny i zapadający w pamięć, nieoczekiwany dla uczniów i przekonujący, powinien pobudzać wyobraźnię i silnie oddziaływać na sferę emocjonalną. Przy takiej organizacji i przeprowadzeniu eksperymentu chemicznego uczniowie zagłębiają się w istotę eksperymentu, zastanawiają się nad wynikami i próbują odpowiedzieć na pytania, które pojawiają się w trakcie eksperymentu.

Prawidłowo postawiony eksperyment i jasne wnioski z niego płynące to najważniejszy środek kształtowania naukowego światopoglądu uczniów.

Ponadto eksperyment chemiczny odgrywa ważną rolę w pomyślnym rozwiązaniu problemów edukacyjnych w nauczaniu chemii:

Jako pierwotne źródło wiedzy o zjawiskach;

Jako jedyny sposób udowodnienia hipotezy, wniosek;

Jako jedyny środek kształtowania doskonalenia umiejętności praktycznych;

Jako ważny środek rozwoju, doskonalenia i utrwalania wiedzy teoretycznej;

Jako metoda sprawdzania wiedzy i umiejętności uczniów;

Jako środek kształtowania zainteresowania uczniów nauką chemii, rozwijanie ich spostrzegawczości, dociekliwości, inicjatywy, dążenia do samodzielnych poszukiwań, doskonalenia wiedzy i ich zastosowania w praktyce.

Szkolny eksperyment chemiczny ma ogromne znaczenie edukacyjne i edukacyjne dla politechnicznego szkolenia studentów.

W praktyce nauczania chemii tradycyjnie przyjmuje się podział eksperymentu chemicznego na eksperyment pokazowy, przeprowadzany przez nauczyciela, oraz eksperyment studencki, wykonywany przez uczniów.

Eksperymenty demonstracyjne są niezbędnym rodzajem eksperymentów. Jest używany w następujących przypadkach:

gdy uczniowie, zwłaszcza na pierwszych etapach nauki, nie opanowują w wystarczającym stopniu techniki wykonywania eksperymentów, w związku z czym nie są w stanie samodzielnie ich wykonać;

gdy wyposażenie techniczne doświadczenia jest trudne dla studentów lub nie ma wystarczającej ilości odpowiedniego sprzętu;

gdy oddzielne eksperymenty laboratoryjne są zastępowane eksperymentami demonstracyjnymi w celu zaoszczędzenia czasu oraz w przypadku niewystarczającej liczby odczynników;

gdy pod względem efektu zewnętrznego i perswazji demonstracja przewyższa doświadczenie wykonywane przez uczniów;

gdy zgodnie z przepisami bezpieczeństwa studentom obowiązuje zakaz używania niektórych substancji (bromu, nadmanganianu potasu w postaci stałej itp.).

Głównym wymogiem każdego eksperymentu chemicznego jest wymóg, aby był on całkowicie bezpieczny dla uczniów.

Nauczyciel odpowiada za wypadek moralnie i prawnie. Dlatego wstępna kontrola eksperymentów i przestrzeganie wszystkich wymogów bezpieczeństwa jest obowiązkowa dla wszystkich osób pracujących w laboratorium chemicznym. Główną gwarancją bezpieczeństwa eksperymentów demonstracyjnych jest wysoki poziom wiedzy technicznej nauczyciela, uzbrojonego w odpowiednie umiejętności bezpieczeństwa.

Eksperyment studencki dzieli się zwykle na eksperymenty laboratoryjne, ćwiczenia praktyczne, eksperymenty domowe.

Celem dydaktycznym eksperymentów laboratoryjnych jest zdobycie nowej wiedzy, ponieważ przeprowadza się je podczas studiowania nowego materiału. Prace praktyczne są zwykle przeprowadzane pod koniec studiowania tematu, a ich celem jest utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy, kształtowanie i rozwijanie umiejętności eksperymentalnych uczniów. Zgodnie z formą organizacji, doświadczenia laboratoryjne: 1) indywidualne, 2) grupowe, 3) zbiorowe. Wyniki eksperymentów należy zapisać w zeszytach ćwiczeń.

Ćwiczenia praktyczne to:

wykonane zgodnie z instrukcją

zadania eksperymentalne.

Ćwiczenia praktyczne to złożony rodzaj lekcji. Uczniowie wykonują doświadczenia w parach zgodnie z instrukcjami zawartymi w podręcznikach.

Nauczyciel musi monitorować całą klasę, korygować działania uczniów. Po wykonaniu eksperymentów każdy uczeń sporządza sprawozdanie według formularza.

Problemy eksperymentalne nie zawierają instrukcji, mają tylko warunki. Przygotowanie do rozwiązywania problemów eksperymentalnych odbywa się etapami. Najpierw zadania są rozwiązywane teoretycznie przez całą klasę. Następnie uczeń przeprowadza eksperyment. Następnie klasa przystępuje do wykonywania podobnych zadań w miejscu pracy.

Domowy eksperyment jest jednym z rodzajów samodzielnej pracy, która ma ogromne znaczenie zarówno dla rozwijania zainteresowań chemią, jak i dla utrwalenia wiedzy i wielu umiejętności praktycznych.

SchematKlasyfikacja edukacyjnego eksperymentu chemicznego

Edukacyjny eksperyment chemiczny

Próbny

Student

Eksperymenty laboratoryjne

Lekcje praktyczne

Warsztaty

Domowe eksperymenty

Badania

Ilustracyjny

Oprócz pracy badawczej w formie pracy domowej, istnieją również pozaszkolne zajęcia badawcze.

Pozaszkolne działania badawcze uczniów mogą być reprezentowane przez następujące formy udziału w nich uczniów: szkoła NR; olimpiady, konkursowe działania projektowe; maratony intelektualne; konferencje naukowe różnego rodzaju; przedmioty do wyboru, kursy do wyboru, kursy do wyboru; arkusze egzaminacyjne.

Praca naukowa jest możliwa i efektywna tylko na zasadzie dobrowolności, jak każda twórczość. Dlatego temat badań naukowych powinien być: interesujący dla ucznia, ekscytujący dla niego; wykonalny; oryginalny (wymaga elementu zaskoczenia, niezwykłości); dostępny; muszą być dostosowane do wieku uczniów.

Działalność edukacyjno-badawcza przyczynia się do: rozwoju zainteresowań, poszerzania i aktualizowania wiedzy na ten temat, rozwijania idei powiązań interdyscyplinarnych; rozwój inicjatyw intelektualnych, tworzenie warunków wstępnych dla rozwoju naukowego sposobu myślenia; opanowanie kreatywnego podejścia do każdego rodzaju działalności; szkolenie w zakresie technologii informatycznych i pracy z narzędziami komunikacyjnymi; odbycie szkolenia przedzawodowego; sensowna organizacja czasu wolnego dzieci. Najbardziej powszechną formą obrony artykułu naukowego jest kreatywny model obrony.

Model ochrony twórczej obejmuje:

Rejestracja stoiska wraz z dokumentami i materiałami ilustracyjnymi na deklarowany temat, ich komentarzem;

Pokaz nagrań wideo, slajdów, odsłuch nagrań dźwiękowych, prezentacja fragmentu głównej części opracowania;

Wnioski z pracy sporządzone w formie prezentacji wyników;

Praca naukowa powinna być:

Badania;

aktualny;

Mają praktyczne znaczenie dla samego autora, szkoły.

Twórcze znaleziska i osiągnięcia metodyczne nauczyciela

Rola chemii w rozwiązywaniu problemów środowiskowych jest ogromna. W swojej pracy wykorzystuję aktywne metody uczenia się: nietradycyjne lekcje, zajęcia fakultatywne, projekty środowiskowe, seminaria, konferencje. Ekologizacja eksperymentu chemicznego umożliwia doświadczalną weryfikację czystości produktów spożywczych i służy jako podstawa do tworzenia sytuacji problematycznych.

Rok akademicki 2010-2011

W 2010 roku otrzymałem dyplom zdobywcy 1. miejsca regionalnej konferencji naukowo-praktycznej z MOU DOD TsVR Wołżskiego okręgu miejskiego obwodu samarskiego w 11 klasie

Istnieją następujące rodzaje szkolnego eksperymentu chemicznego: eksperyment pokazowy, eksperyment laboratoryjny, praca laboratoryjna, praca praktyczna, warsztat laboratoryjny i eksperyment domowy.

Ze względu na oddziaływanie na myślenie uczniów metody organizacji szkolnego eksperymentu chemicznego mogą być przeprowadzone w formie badawczej i poglądowej.

Metodę ilustracyjną nazywa się czasem metodą wiedzy gotowej: nauczyciel najpierw podaje, jaki powinien być wynik eksperymentu, a następnie ilustruje to, co zostało powiedziane demonstracją, lub badany materiał potwierdza, przeprowadzając eksperyment laboratoryjny.

Metodę badawczą nazywa się metodą, w wyniku której uczniowie są proszeni o wybranie odczynników i sprzętu do przeprowadzenia eksperymentu, przewidzenie wyniku, podkreślenie najważniejszej rzeczy w obserwacjach i samodzielne wyciągnięcie wniosków. Nauczyciel niejako przeprowadza eksperyment pod kierunkiem uczniów, wykonując proponowane działania eksperymentalne, komentuje zasady bezpieczeństwa przeprowadzania eksperymentu i zadaje pytania wyjaśniające.

Na pierwszym etapie studiowania chemii ilustracyjna metoda przeprowadzania eksperymentów demonstracyjnych jest bardziej efektywna niż metoda badawcza. W takim przypadku uczniowie mają mniejsze trudności w późniejszym opisie obserwacji, formułowaniu wniosków. Stosowanie metody ilustracyjnej nie powinno jednak ograniczać się do komentarza kompetentnego nauczyciela. Studenci będą mieli solidniejszą wiedzę zdobytą w wyniku heurystycznej rozmowy zbudowanej przez nauczyciela podczas pokazu. W miarę wzrostu gotowości uczniów do samodzielnej obserwacji w procesie studiowania chemii możliwe jest zwiększenie udziału metody badawczej w przeprowadzaniu pokazów. Właściwy wybór formy organizacji eksperymentu jest wyznacznikiem umiejętności pedagogicznych nauczyciela.

Szkolny eksperyment chemiczny można podzielić na eksperyment pokazowy, w którym nauczyciel pokazuje eksperyment, oraz eksperyment studencki, wykonywany przez uczniów.

Najbardziej powszechnym i najtrudniejszym w nauczaniu jest przeprowadzanie eksperymentów demonstracyjnych, w których obserwuje się obiekty i procesy.

Eksperyment demonstracyjny to eksperyment, który nauczyciel, asystent laboratoryjny lub czasami jeden z uczniów przeprowadza w klasie. Prowadzący wykorzystuje ten eksperyment na początku zajęć, aby nauczyć studentów obserwacji procesów, metod pracy i manipulacji. Wzbudza to zainteresowanie uczniów tematem, zaczyna kształtować ich umiejętności praktyczne, zapoznaje ich ze szkłem chemicznym, instrumentami, substancjami itp. Następnie stosuje się eksperyment demonstracyjny, gdy jest to zbyt skomplikowane dla uczniów do samodzielnego wykonania.

Szkoła wykorzystuje eksperyment demonstracyjny dwojakiego rodzaju:

Pokazy, kiedy uczeń bezpośrednio obserwuje obiekty pokazów. W tym przypadku pokazano substancje i przeprowadza się z nimi różne operacje chemiczne, na przykład ogrzewanie, spalanie lub eksperymenty w dużych naczyniach - szklankach, kolbach itp.

2. Demonstracje pośrednie stosuje się w przypadkach, gdy zachodzące procesy są mało zauważalne lub słabo odbierane przez zmysły. W takich przypadkach procesy chemiczne są odtwarzane za pomocą różnych urządzeń. W ten sposób słabo widoczne reakcje chemiczne są rzutowane na ekran za pomocą projektora graficznego, procesy dysocjacji elektrolitycznej są wykrywane za pomocą sond, a gęstość roztworów jest określana za pomocą areometrów.

Należy umiejętnie posługiwać się tymi dwoma rodzajami pokazów, nie wyolbrzymiając znaczenia jednego z nich, np. nie da się pokazać wszystkich eksperymentów tylko poprzez rzutowanie na ekran, gdyż w takim przypadku uczniowie nie zobaczą bezpośrednio substancji i trwających procesy. Dlatego nie będą nabywać konkretnych wyobrażeń na ich temat. Czasami celowe okazuje się zastosowanie techniki łączonej polegającej na pokazach bezpośrednich i pośrednich, kiedy to wyraźnie widoczne operacje są pokazywane na szklanych naczyniach, a poszczególne, słabo widoczne detale są rzutowane na ekran. Lub, w pokazie pośrednim, pobrane i otrzymane substancje są umieszczane na stole demonstracyjnym (lub stołach uczniów), a procesy między nimi są wyświetlane na ekranie.

Efekt dydaktyczny eksperymentów pokazowych zależy od takich czynników, jak technika przeprowadzenia eksperymentu i stworzenie optymalnych warunków do wizualizacji tego, co nauczyciel chce pokazać i udowodnić, tj. osiągnięcie celu eksperymentu.

Wymagania dotyczące demonstracji:

bezpieczeństwo eksperymentu;

przestrzeganie warunku pewnej odległości od obiektów obserwacji do obserwatora, warunków oświetlenia, objętości substancji, rozmiarów i kształtów naczyń, urządzeń;

połączenie pokazu doświadczenia z komentarzem nauczyciela.

Ostatnie wymaganie odgrywa główną rolę w pokazie, kiedy nauczyciel kieruje obserwacją eksperymentu poprzez komentarz. Przeprowadzenie eksperymentu przez nauczyciela może być przeprowadzone zarówno metodą czysto ilustracyjną, jak i częściowo badawczą.

Tak więc w procesie demonstracji realizowane są trzy funkcje procesu edukacyjnego: wychowawcza, wychowawcza i rozwojowa. Doświadczenie demonstracyjne pozwala studentom na kształtowanie podstawowych pojęć teoretycznych z chemii, zapewnia wizualną percepcję zjawisk chemicznych i określonych substancji, rozwija logiczne myślenie i ujawnia praktyczne znaczenie chemii. Z jego pomocą stawia się studentom problemy poznawcze, stawia hipotezy, które można przetestować eksperymentalnie. Przyczynia się to do utrwalenia i dalszego zastosowania badanego materiału.

Eksperyment studencki jest rodzajem samodzielnej pracy. Nie tylko wzbogaca uczniów o nową wiedzę, pojęcia, umiejętności, ale także dowodzi prawdziwości zdobytej wiedzy, co zapewnia głębsze zrozumienie i przyswojenie materiału. Pozwala pełniej realizować zasadę politechniki – związek z życiem, z działalnością praktyczną.

Eksperyment studencki dzieli się na dwa rodzaje: 1) eksperymenty laboratoryjne przeprowadzane przez studentów w procesie zdobywania nowej wiedzy; 2) prace praktyczne, które studenci wykonują po zaliczeniu jednego lub dwóch tematów.

Eksperymenty laboratoryjne mają charakter edukacyjny i rozwojowy, a ich rola w nauce chemii jest najważniejsza.

Celem eksperymentów laboratoryjnych jest zdobycie nowej wiedzy, badanie nowego materiału. W nich wstępnie wypracowywane są metody działania, podczas gdy uczniowie zazwyczaj pracują w parach.

Zajęcia praktyczne z reguły przeprowadzane są pod koniec studiowania tematu w celu utrwalenia, skonkretyzowania wiedzy, ukształtowania umiejętności praktycznych i doskonalenia istniejących umiejętności uczniów. Na zajęciach praktycznych samodzielnie przeprowadzają eksperymenty, korzystając z instrukcji, częściej samodzielnie.

Prowadzenie prac praktycznych pozwala studentom na zastosowanie zdobytej wiedzy i umiejętności w samodzielnej pracy, wyciąganiu wniosków i uogólnień, a nauczycielowi na ocenę poziomu wiedzy i umiejętności uczniów. Praktyczna praca jest rodzajem wyniku, ostatnim etapem studiowania tematów i sekcji.

Do pracy praktycznej uczniowie muszą przygotować i samodzielnie przemyśleć eksperyment. W wielu przypadkach praca praktyczna odbywa się w formie eksperymentalnego rozwiązywania problemów, w szkole średniej – w formie warsztatu, gdy po przejściu kilku tematów, praca praktyczna odbywa się na kilku lekcjach. Umiejętnie wykorzystany eksperyment chemiczny ma ogromne znaczenie nie tylko dla realizacji postawionych zadań dydaktyczno-wychowawczych w nauczaniu chemii, ale także dla rozwijania zainteresowań poznawczych uczniów. Jeśli nauczyciel biegle posługuje się eksperymentem chemicznym i stosuje go na uczniach w celu zdobycia wiedzy i umiejętności, to uczniowie z zainteresowaniem studiują chemię. W przypadku braku eksperymentu chemicznego na lekcjach chemii wiedza uczniów z chemii może przybrać formalny odcień – zainteresowanie tematem gwałtownie spada.

Eksperyment studencki z punktu widzenia procesu uczenia się powinien przebiegać przez następujące etapy: 1) zrozumienie celu eksperymentu; 2) badanie proponowanych substancji; 3) montaż lub użytkowanie gotowego urządzenia; 4) wykonanie doświadczenia; 5) analiza wyników i wnioski; 6) wyjaśnienie otrzymanych wyników i zastosowanie równań chemicznych; 7) sporządzenie protokołu.

Każdy uczeń musi zrozumieć, dlaczego przeprowadza eksperyment i jak rozwiązać przydzielony mu problem. Bada substancje organoleptycznie lub za pomocą urządzeń i wskaźników, bada szczegóły urządzenia lub całe urządzenie. Wykonując eksperyment, student opanowuje techniki i manipulacje, obserwuje i zauważa cechy procesu, odróżnia zmiany istotne od nieistotnych. Po wykonaniu eksperymentu musi sporządzić raport.

Na zajęciach praktycznych dużą wagę przywiązuje się do rozwijania umiejętności praktycznych, gdyż ich podstawy kładzie się już od pierwszych etapów nauki chemii, a na kolejnych zajęciach są one rozwijane i doskonalone.

Ćwiczenia praktyczne są dwojakiego rodzaju: prowadzone według instrukcji oraz zadania doświadczalne.

Instrukcja jest orientacyjną podstawą działań uczniów. Szczegółowo opisuje każdy etap eksperymentów, podaje wskazówki, jak unikać błędnych działań oraz zawiera informacje o środkach bezpieczeństwa podczas wykonywania pracy. Instrukcje do eksperymentów laboratoryjnych i zadań praktycznych powinny być jasne i spójne. Jednak podczas wykonywania pracy jedna pisemna instrukcja nie wystarczy, nauczyciel musi kompetentnie i jasno pokazać techniki laboratoryjne i manipulacje w procesie wstępnego przygotowania uczniów do pracy praktycznej.

Zadania eksperymentalne nie zawierają instrukcji, a jedynie warunki. Studenci muszą opracować plan rozwiązania i wdrożyć go samodzielnie.

Przygotowanie do ćwiczeń praktycznych ma charakter ogólny. Jednocześnie wykorzystywany jest materiał studiowany w różnych sekcjach tematu, a także kształtowane są umiejętności praktyczne. Na poprzednich lekcjach nauczyciel wykorzystywał urządzenia, z których uczniowie będą korzystać na lekcji praktycznej, rozważał warunki i cechy eksperymentu itp.

Na początku części praktycznej konieczne jest przeprowadzenie krótkiej rozmowy na temat zasad bezpieczeństwa i kluczowych punktów pracy. Wszystkie urządzenia użyte w pracy są ustawione na stole demonstracyjnym w zmontowanej formie.

Lekcja praktyczna poświęcona rozwiązywaniu problemów eksperymentalnych jest rodzajem pracy kontrolnej, dlatego przeprowadzana jest trochę inaczej niż lekcja praktyczna według instrukcji.

Przygotowanie studentów do rozwiązywania problemów doświadczalnych może odbywać się etapami.

1. Najpierw cała klasa rozwiązuje problem teoretycznie. W tym celu należy przeanalizować stan problemu, sformułować pytania, na które należy odpowiedzieć, aby uzyskać ostateczny wynik oraz zaproponować eksperymenty niezbędne do odpowiedzi na każde pytanie.

2. Jeden z uczniów rozwiązuje problem teoretycznie przy tablicy.

3. Uczeń przy tablicy przeprowadza eksperyment. Następnie klasa przystępuje do rozwiązywania podobnych problemów w miejscu pracy.

Wskazane jest rozłożenie zadań eksperymentalnych według wariantów w celu uzyskania większej samodzielności i aktywności uczniów w procesie pracy.

Eksperymentalne rozwiązanie problemów chemicznych przewiduje samodzielne wykorzystanie umiejętności uczniów do przeprowadzania eksperymentów chemicznych w celu zdobycia wiedzy lub potwierdzenia założeń. Zapewnia to rozwój ich aktywności poznawczej w trakcie przeprowadzania eksperymentu chemicznego.

PLAN KURSU

numer gazety	Materiał edukacyjny
17	Wykład nr 1. Treść szkolnego kursu chemii i jej zmienność. Kurs chemii propedeutycznej. Podstawowy kurs chemii szkolnej. Kurs chemii w liceum.(GM Chernobelskaya, doktor nauk pedagogicznych, profesor)
18	Wykład nr 2. Przygotowanie profilowe uczniów szkoły podstawowej z chemii. Istota, cele i zadania. Preprofilowe przedmioty do wyboru. Wytyczne dotyczące ich rozwoju.(E.Ya. Arshansky, doktor nauk pedagogicznych, profesor nadzwyczajny)
19	Wykład numer 3. Profil nauczania chemii na poziomie ponadgimnazjalnym szkolnictwa ogólnego. Ujednolicone podejście metodologiczne do strukturyzowania treści w klasach o różnych profilach. Zmienne składniki treści.(E.Ya. Arshansky)
20	Wykład nr 4. Indywidualne technologie nauczania chemii. Podstawowe wymagania dotyczące budowania technologii nauczania zindywidualizowanego (ITL). Organizacja samodzielnej pracy uczniów na różnych etapach lekcji w systemie TIO. Przykłady współczesnego TIO.(TA Borovskikh, kandydat nauk pedagogicznych, profesor nadzwyczajny)
21	Wykład numer 5. Modułowa technologia nauczania i jej wykorzystanie na lekcjach chemii. Podstawy technologii modułowej. Techniki konstruowania modułów i programów modułowych w chemii. Zalecenia dotyczące wykorzystania technologii na lekcjach chemii.(P.I. Bespalov, kandydat nauk pedagogicznych, profesor nadzwyczajny)
22	Wykład numer 6. Eksperyment chemiczny we współczesnej szkole. Rodzaje eksperymentów. Funkcje eksperymentu chemicznego. Eksperyment problemowy z wykorzystaniem nowoczesnych technicznych pomocy dydaktycznych.(PI Bespałow)
23	Wykład numer 7. Element ekologiczny w szkolnym toku chemii. Kryteria wyboru treści. Ekologiczny eksperyment chemiczny. Nauczanie i badania projektów środowiskowych. Zadania o treści ekologicznej.(VM Nazarenko, doktor nauk pedagogicznych, profesor)
24	Wykład numer 8. Kontrola efektów uczenia się z chemii. Formy, rodzaje i metody kontroli. Testowa kontrola wiedzy z chemii.(MD Trukhina, kandydat nauk pedagogicznych, profesor nadzwyczajny)
Ostateczna praca. Opracowanie lekcji zgodnie z zaproponowaną koncepcją. Krótki raport z zakończenia pracy końcowej, wraz z zaświadczeniem z instytucji edukacyjnej, należy przesłać do Uniwersytetu Pedagogicznego nie później niż 28 lutego 2007 r.

PIBESPAŁOW

WYKŁAD #6
Eksperyment chemiczny we współczesnej szkole

Plan wykładów

Rodzaje eksperymentu i metody jego wykorzystania.

Funkcje eksperymentu chemicznego.

problematyczny eksperyment.

Istnieją trzy źródła wiedzy: autorytet, rozum, doświadczenie.
Jednak autorytet nie wystarczy, jeśli go nie ma
rozum, bez którego nie wytwarza zrozumienia,
ale tylko przyjęcie na wiarę; a sam rozum nie może rozróżnić sofizmu
z obecnych dowodów, jeśli nie może tego uzasadnić
swoje wnioski z doświadczenia.

Rogera Bacona

WSTĘP

Eksperyment chemiczny jest najważniejszą metodą i środkiem nauczania chemii. Metodologia stosowania eksperymentu chemicznego na lekcjach chemii została wystarczająco zbadana i rozwinięta przez metodologów. Obecnie jednak zainteresowanie tym tematem ponownie wzrosło. Wynika to przede wszystkim z faktu, że następuje gwałtowna zmiana treści przedmiotu, pojawienie się kursów propedeutycznych i fakultatywnych. Wszystko to wymaga poszukiwania nowych doświadczeń wpisujących się we współczesne treści nauczania chemii w szkole.

Ogólnie rzecz biorąc, zarówno treść nauczania, jak i wybór eksperymentu chemicznego zależą od porządku społecznego społeczeństwa. Widać to w publikacjach czasopisma „Chemia w szkole”. Na przykład w okresie powojennym, kiedy odbudowywano zniszczoną przez wojnę gospodarkę narodową, wiele artykułów poświęcono produkcji chemicznej. Nagłówki „Eksperyment chemiczny” i „Zajęcia pozalekcyjne” opisują istniejące zaplecze laboratoryjne do produkcji różnych substancji. Później priorytetem stało się rolnictwo. Motywy rolnicze przejawiały się w syntezie herbicydów, pestycydów, różnych stymulatorów wzrostu itp.

RODZAJE DOŚWIADCZEŃ I SPOSÓB ICH WYKORZYSTANIA

Powszechnie wiadomo, że szkolny eksperyment chemiczny dzieli się na pokazowy i studencki. W zależności od celu i sposobu organizacji eksperyment studencki dzieli się na eksperymenty laboratoryjne, ćwiczenia praktyczne i eksperymenty domowe.

Eksperyment demonstracyjny

Demonstracyjny eksperyment chemiczny jest główną pomocą wizualną podczas lekcji. Decyduje o tym specyfika chemii jako nauki eksperymentalnej. Dlatego eksperyment zajmuje jedno z wiodących miejsc. Pozwala nie tylko ujawnić fakty, ale także zapoznać się z metodami nauk chemicznych.

Eksperyment demonstracyjny przeprowadza nauczyciel lub asystent laboratoryjny. W niektórych przypadkach uczeń może pokazać prosty eksperyment.

Kiedy podczas lekcji stosuje się eksperyment demonstracyjny?

Na początku kursu szkolnego - zaszczepić umiejętności i zdolności eksperymentalne, zainteresowanie chemią, zapoznanie się z naczyniami, substancjami, sprzętem.

Kiedy uczniowie mają trudności z samodzielnym wykonaniem (pozyskiwanie ozonu).

Gdy jest to niebezpieczne dla uczniów (wybuch wodoru z tlenem).

Brak odpowiedniego sprzętu i odczynników.

znany i wymagania dotyczące eksperymentu demonstracyjnego.

1. Widoczność - duża ilość odczynników i naczyń widoczna z ostatnich rzędów, na stole nie powinno być zbędnych detali. Aby poprawić widoczność, można użyć kodoskopu, komputera, tabeli obiektów, kolorowych ekranów.

2. Prostota - w urządzeniach nie powinno być stosu zbędnych detali. Należy pamiętać, że przedmiotem badań nie jest urządzenie, ale zachodzący w nim proces chemiczny. Im prostsze urządzenie, tym łatwiej jest wyjaśnić to doświadczenie. Dlatego podczas korzystania z aparatu Kipp, gazometru, urządzenia Kiryushkin konieczne jest wyjaśnienie zasady działania urządzenia.

3. BEZPIECZEŃSTWO - Nauczyciel chemii jest odpowiedzialny za życie uczniów. Dlatego wszystkie eksperymenty muszą być przeprowadzane zgodnie z przepisami bezpieczeństwa. Podczas demonstrowania eksperymentów z eksplozjami konieczne jest użycie ekranu ochronnego; po otrzymaniu i wykazaniu gazów toksycznych - wymuszona wentylacja (wywiew) itp.

4. Niezawodność — nieudane doświadczenie jest frustrujące dla uczniów. Dlatego konieczne jest opracowanie eksperymentu przed lekcją. Określa czas potrzebny na jego ukończenie.

5. Technika wykonania eksperymentu musi być nienaganna. Dlatego, jeśli nowy eksperyment zostanie opanowany, musi być dobrze opracowany. Błędy popełniane przez nauczyciela łatwo przenoszą się na uczniów.

6. N e m o n t e c o n g o n s t r a t io n o n s p e r e n t a. Przed zademonstrowaniem eksperymentu należy wskazać cel eksperymentu, ukierunkować obserwacje eksperymentu przez uczniów, a po eksperymencie wyciągnąć wnioski.

Metodyka prowadzenia eksperymentów demonstracyjnych

1. Ustalenie celu eksperymentu: dlaczego ten eksperyment jest przeprowadzany, czego uczniowie powinni się upewnić, co należy rozumieć.

2. Opis urządzenia, na którym przeprowadzany jest eksperyment oraz warunki jego realizacji.

3. Organizacja obserwacji uczniów: nauczyciel musi zorientować uczniów, którą część urządzenia należy obserwować.

4. Konkluzje.

Zdarza się, że podczas lekcji stosuje się serię eksperymentów demonstracyjnych. Jak ustalić kolejność ich demonstracji? Zastanów się, czym należy kierować się na przykładzie tematu „Tlen”.

Studiując temat „Tlen”, nauczyciel demonstruje uczniom spalanie siarki, węgla, fosforu i żelaza w tlenie. Prawidłowa sekwencja demonstracji byłaby następująca: płonący węgiel, płonąca siarka, płonący fosfor, płonące żelazo. Ta kolejność jest wyjaśniona efektem zewnętrznym, który towarzyszy spalaniu tych substancji. Węgiel spala się intensywniej w tlenie niż w powietrzu. Spalaniu siarki w tlenie towarzyszy pojawienie się dużego niebieskiego płomienia. Fosfor pali się oślepiająco w tlenie. I wreszcie, palenie żelaza jest podobne do palenia zimnych ogni.

Jeśli ta kolejność zostanie zmieniona, efekt kolejnych reakcji będzie mniejszy niż poprzednich, co niewątpliwie powoduje rozczarowanie uczniów. Ponadto demonstrujemy najpierw spalanie w tlenie substancji palnych w powietrzu (C, S, P), a dopiero potem spalanie niepalnej substancji żelaznej. Wreszcie, pierwsze trzy procesy to interakcja tlenu z niemetalami, a ostatnia demonstracja to interakcja tlenu z metalami. Jeśli nauczyciel skupia się na tym, to tworzy systemową wiedzę uczniów.

Dlatego przy wyborze eksperymentów konieczne jest optymalne i harmonijne włączenie ich w konspekt lekcji.

eksperyment studencki

Eksperyment studencki dzieli się na eksperymenty laboratoryjne i prace praktyczne. Niektórzy metodycy wyróżniają również warsztaty, które odbywają się na końcowym etapie studiowania chemii.

Celem dydaktycznym eksperymentów laboratoryjnych jest bowiem zdobywanie nowej wiedzy są przeprowadzane podczas nauki nowego materiału. Prace praktyczne są zwykle przeprowadzane pod koniec studiowania tematu, a ich celem jest utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy, kształtowanie i rozwijanie umiejętności eksperymentalnych uczniów.

Podczas przeprowadzania eksperymentu uczniowskiego należy wziąć pod uwagę następujące kroki:

1) świadomość celu doświadczenia;

2) badanie substancji;

3) instalacja urządzenia (w razie potrzeby);

4) wykonanie doświadczenia;

5) analiza wyników;

6) wyjaśnienie otrzymanych wyników, zapisanie równań chemicznych;

7) sformułowanie wniosków i sporządzenie raportu.

Według formy organizacji eksperymenty laboratoryjne może być indywidualny, grupowy i zbiorowy. Bardzo ważne jest odpowiednie zorganizowanie zajęć uczniów, tak aby na realizację eksperymentu poświęcić tylko wyznaczony czas. Wymaga to starannego przygotowania sprzętu treningowego i odczynników. Butelki z odczynnikami muszą być oznakowane. Jeżeli odczynniki wydawane są w probówkach, muszą być ponumerowane, a odpowiednie notatki należy umieścić na tablicy lub na ulotkach. Podczas wykonywania eksperymentów konieczne jest kierowanie działaniami uczniów. Po zakończeniu pracy należy zorganizować dyskusję wyników. Wyniki eksperymentów należy zapisać w zeszytach ćwiczeń. Wadą eksperymentów laboratoryjnych jest to, że podczas ich wykonywania niemożliwe jest kształtowanie umiejętności i zdolności eksperymentalnych. Zadanie to realizowane jest za pomocą ćwiczeń praktycznych.

Lekcje praktyczne dzielą się na dwa rodzaje: prowadzone według instrukcji oraz zadania doświadczalne. Instrukcja do pracy praktycznej jest orientacyjną podstawą do działań uczniów. Na początkowym etapie studiowania chemii podane są szczegółowe instrukcje ze szczegółowym opisem wykonywanych operacji. Po zakończeniu pracy praktycznej i opanowaniu umiejętności eksperymentalnych instrukcje stają się bardziej zwięzłe. Problemy eksperymentalne nie zawierają instrukcji, mają tylko warunki. Student musi opracować plan rozwiązania problemu i samodzielnie go wdrożyć.

Przed przystąpieniem do jakichkolwiek prac praktycznych nauczyciel zapoznaje uczniów z zasadami bezpiecznej pracy na sali chemicznej, zwraca uwagę na wykonywanie skomplikowanych operacji. Podczas wykonywania pierwszej pracy praktycznej nauczyciel podaje orientacyjną formę sprawozdania, pomaga uczniom wyciągnąć wnioski.

Przygotowanie do rozwiązywania problemów eksperymentalnych odbywa się etapami. Najpierw zadania są rozwiązywane teoretycznie przez całą klasę. W tym celu analizuje się stan problemu, formułuje pytania, na które należy odpowiedzieć, i proponuje eksperymenty. Następnie jeden uczeń rozwiązuje problem przy tablicy teoretycznie, doświadczalnie udowadniając poprawność swoich założeń. Następnie klasa przystępuje do wykonywania podobnych zadań w miejscu pracy. Doświadczeni nauczyciele stopniowo wprowadzają do procesu uczenia się zadania eksperymentalne. Na przykład, prowadząc praktyczną pracę „Wytwarzanie tlenu i badanie jego właściwości”, nauczyciel oferuje dobrze radzącym sobie uczniom zadanie: „Którą z proponowanych substancji (KNO 3, K 2 SO 4, MnO 2) można użyć do produkować tlen?

Lekcja praktyczna to trudny rodzaj lekcji. Nauczyciel musi monitorować całą klasę, korygować działania uczniów. Dużą pomocą dla nauczyciela mogą być specjalnie przeszkoleni uczniowie klasy – opiekunowie. Może to być członek koła, student zainteresowany chemią lub po prostu życzenie.

Nauczyciel zaprasza opiekunów poza godzinami lekcyjnymi do sali chemicznej i zaprasza ich do wykonania nadchodzącej pracy praktycznej pod ich nadzorem, zwracając uwagę na możliwe błędy i subtelności.

Następnie każdy opiekun otrzymuje arkusz zapisu i wyjaśnia, jak go wypełnić. Oto fragment takiego arkusza do pracy praktycznej „Otrzymywanie siarczanu miedzi”.

Karta księgowa

Treść operacji	Ocena operacji
	Iwanow	Pietrow	Sidorow	Siergiejew
Weź butelkę z roztworem kwasu siarkowego, tak aby etykieta znajdowała się pod dłonią.
Do szklanki wlej 20 ml roztworu kwasu siarkowego
Usuń kroplę kwasu z szyjki butelki
Złóż prawidłowo statyw i umieść na siatce szklankę z kwasem siarkowym
Umieść lampę spirytusową pod rusztem, tak aby górna część płomienia dotykała rusztu.
.............................itd.
Czystość miejsca pracy
Zgodność z przepisami bezpieczeństwa

Opiekunów trzeba też nauczyć, jak się komunikować, jak się zachowywać. Ważne jest, aby odpowiedzialnie traktowali powierzone im zadania, byli towarzyscy i nie zachowywali się arogancko.

Następnie, już na lekcji, opiekunowie otrzymują polecenie nadzorowania mikrogrupy 3-4 uczniów siedzących przy sąsiednich stolikach, podczas gdy oni wykonują pracę praktyczną. Jeśli uczeń wykona operację poprawnie i samodzielnie, bez interwencji opiekuna, otrzyma za nią 1 punkt, jeśli popełni błąd podczas operacji, nie otrzyma punktów.

Wypełnioną wykresówkę przekazuje się prowadzącemu po zakończeniu pracy i należy ją uwzględnić wraz ze sprawdzeniem sprawozdania w zeszytach. Jeśli wpłynie skarga uczniów na opiekuna, to nauczyciel musi to zdecydowanie rozstrzygnąć i podjąć sprawiedliwą decyzję. Opiekunowie nie tylko kontrolują pracę uczniów, ale także udzielają im niezbędnej pomocy, wyjaśniają to, co nie jest jasne, tj. pełnić niektóre funkcje nauczyciela w swojej grupie.

Doświadczenie stosowania tej techniki na początkowym etapie nauki chemii wykazało jej wysoką skuteczność.

domowy eksperyment

Domowy eksperyment chemiczny to jeden z rodzajów samodzielnej pracy uczniów, który ma ogromne znaczenie zarówno dla rozwijania zainteresowań chemią, jak i dla utrwalenia wiedzy i wielu umiejętności praktycznych. Wykonując niektóre domowe eksperymenty, uczeń występuje w roli badacza, który musi samodzielnie rozwiązać stawiane mu problemy. Dlatego ważna jest nie tylko wartość dydaktyczna tego typu studenckiego eksperymentu, ale także wychowawcza, rozwijająca.

Od pierwszych lekcji nauki chemii należy dążyć do tego, aby uczniowie wykonywali eksperymenty nie tylko w szkole, ale także w domu. Eksperyment domowy obejmuje eksperymenty, które nie wymagają skomplikowanych ustawień i drogich odczynników. Stosowane odczynniki muszą być bezpieczne i zakupione w sklepach ze sprzętem lub aptekach. Jednak przy stosowaniu tych odczynników konieczna jest również konsultacja z nauczycielem.

Oferowane doświadczenia są zróżnicowane. Jedne wiążą się z obserwacją zjawisk (odsączanie roztworów sody i octu), inne z rozdzielaniem mieszanin substancji, podczas zakładania trzeciego konieczne jest wyjaśnienie obserwowanych zjawisk przy wykorzystaniu wiedzy chemicznej. Uwzględniono również zadania doświadczalne, przy wykonywaniu których uczniowie nie otrzymują od nauczyciela gotowych instrukcji dotyczących techniki wykonania doświadczenia, np. eksperymentalnego udowodnienia obecności soli w wodzie pitnej.

Pożądana jest obecność starszych członków rodziny dziecka podczas eksperymentu.

Przydatne jest, aby nauczyciel stworzył instrukcje wykonywania eksperymentów dla każdego tematu. Wtedy ten kierunek będzie systemowy.

Równie ważnym punktem w pracy studentów jest przygotowanie pisemnych sprawozdań z wyników domowego eksperymentu chemicznego. Możesz zalecić, aby uczniowie pisali sprawozdania w formie, której używają podczas wykonywania prac praktycznych.

Nauczyciel może na bieżąco przeglądać sprawozdania domowe w zeszytach ćwiczeń uczniów, a także słuchać prezentacji uczniów na temat wyników wykonanej pracy.

FUNKCJE DOŚWIADCZENIA CHEMICZNEGO

W procesie uczenia się eksperyment chemiczny spełnia różne funkcje 1 . Rozważmy niektóre z nich.

Funkcja heurystyczna eksperymentu chemicznego przejawia się w powstawaniu nowych
A) fakty; B) pojęcia i C) wzory.

a) Przykładem jest reakcja oddziaływania gazowego wodoru z tlenkiem miedzi (II). Oglądając tę ​​demonstrację, uczniowie odkrywają, że wodór w pewnych warunkach może reagować z tlenkami metali, redukując metal do postaci prostej substancji.

b) Eksperyment chemiczny ma ogromny potencjał tworzenia nowych koncepcji. Na przykład, studiując temat „Tlen”, nauczyciel demonstruje metodę uzyskiwania tlenu z nadtlenku wodoru. Aby przyspieszyć rozkład nadtlenku wodoru, do probówki wprowadza się dwutlenek manganu. Po zakończeniu reakcji nauczyciel podaje definicję katalizatora.

c) Funkcja identyfikowania zależności i wzorców jest szczególnie wyraźna podczas studiowania tematu „Prawidłowości przebiegu reakcji chemicznych”. Eksperyment demonstracyjny pozwala ujawnić zależność szybkości reakcji chemicznej od rodzaju reagentów, stężenia, powierzchni kontaktu reagentów itp.

Funkcja korekcyjna eksperymentu chemicznego przejawia się w pokonywanie trudności opanowanie materiału teoretycznego i naprawianie błędów studenci. Bardzo często uczniowie uważają, że gdy roztwory chlorowodoru i kwasu siarkowego oddziałują z miedzią, uwalnia się wodór. Aby poprawić takie błędy, warto zademonstrować następujące doświadczenie. Kawałki miedzi dodaje się do probówek z kwasem solnym i roztworem kwasu siarkowego. Uczniowie zauważają, że w normalnych warunkach i po podgrzaniu wodór nie jest uwalniany.

Dopasowanie procesu nabywania umiejętności eksperymentalnych ułatwiają eksperymenty demonstrujące konsekwencje niewłaściwego wykonania niektórych operacji chemicznych. Na przykład, jak rozcieńczyć stężony kwas siarkowy wodą. Aby to zrobić, stężony kwas siarkowy wlewa się do wysokiej zlewki. Szklankę zamyka się arkuszem bibuły filtracyjnej i przez otwór w bibule wlewa się za pomocą pipety gorącą wodę. Gdy woda wchodzi w kontakt z kwasem, tworzą się opary i roztwór jest rozpylany. Po dodaniu kwasu siarkowego do wody i mieszaniu roztworu rozpuszczanie przebiega płynnie.

Uogólniająca funkcja eksperymentu chemicznego pozwala na opracowanie przesłanek do konstruowania różnego rodzaju uogólnień empirycznych. Za pomocą serii eksperymentów można wyciągnąć uogólniony wniosek, na przykład o przynależności różnych klas substancji do elektrolitów.

Funkcja badawcza eksperymentu chemicznego najwyraźniej przejawia się w uczeniu się opartym na problemach. Rozważmy to pytanie bardziej szczegółowo.

EKSPERYMENT PROBLEMOWY

Jak wiecie, punktem wyjścia wszelkich ukierunkowanych badań jest problem. Poszukiwanie sposobów rozwiązania problemu prowadzi badacza do przedstawienia jednego lub drugiego pomysłu - wstępnego założenia. Od narodzin wstępnego założenia rozpoczyna się proces formułowania hipotezy. Wstępne założenia rodzą się w formie domysłu, tj. intuicyjnie. Znalezienie pomysłu na możliwe rozwiązanie problemu jest procesem głęboko kreatywnym i nie ma jednego rozwiązania. Jednak początkowe założenie nie bierze się z niczego. Jest wynikiem badania przez badacza nowych danych faktograficznych w oparciu o wiedzę zgromadzoną w nauce. Wzmacnianie idei coraz to nowymi argumentami prowadzi do stworzenia rozsądnego założenia – hipotezy.

Istnieje kilka sposobów potwierdzenia słuszności hipotezy. Główną i najczęściej stosowaną metodą jest wyprowadzenie wynikających z niej konsekwencji i ich weryfikacja, tj. ustalenie zgodności z rzeczywistymi danymi, spójność z nimi. W tym przypadku rozumowanie jest zbudowane według następującego schematu: jeśli główne założenie hipotezy jest prawdziwe, to w rzeczywistości takie a takie specyficzne zjawiska muszą mieć miejsce. Jeśli zjawiska te zostaną odkryte poprzez celową obserwację, w eksperymentach naukowych lub w praktyce, hipoteza zostanie potwierdzona. W ten sposób potwierdzono kiedyś hipotezę o istnieniu jonów w roztworach.

Innym sposobem potwierdzenia hipotezy jest bezpośrednie wykrycie obiektów, których idea istnienia była główną treścią hipotezy. Ta metoda była szeroko stosowana przez DI Mendelejewa do przewidywania właściwości jeszcze nie odkrytych pierwiastków.

I wreszcie hipotezę można potwierdzić dedukcyjnie wyprowadzając ją z innej, ale już wiarygodnej wiedzy - teorii naukowej, prawa. W tym celu konieczne jest, aby wraz z rozwojem nauki zostało wiarygodnie ustanowione takie prawo, z którego można by wyprowadzić tę hipotezę. Przykładem jest odkrycie związków gazów obojętnych. Aż do lat czterdziestych XX wieku uważano, że gazy obojętne nie są zdolne do tworzenia związków chemicznych. Rozwój koncepcji teoretycznych, ocena energii wiązania elektronów w atomie, potencjałów jonizacji i promieni jonowych umożliwiły postawienie hipotezy, że oktety elektronowe w atomach gazów obojętnych nie są tak stabilne. W 1933 roku amerykański naukowiec L. Pauling dość przekonująco wykazał fundamentalną możliwość powstawania związków chemicznych ksenonu i kryptonu z fluorem. Ale minęło prawie 30 lat, zanim narodziły się pierwsze na świecie związki gazów szlachetnych Xe(PtF 6) i Kr(PtF 6).

Zastosowanie hipotez w procesie edukacyjnym nie ogranicza się do realizacji zasady historyzmu. Ogromne możliwości wykorzystania hipotez edukacyjnych tkwią w organizacji procesu edukacyjnego. Jednocześnie samego ucznia można postawić w roli badacza, generatora pomysłów.

Duży potencjał tkwi w wykorzystaniu na lekcji eksperymentu chemicznego. Realizacja standardowych eksperymentów przewidzianych programem szkolnym nie pobudza twórczej pracy uczniów na zajęciach i nie w pełni odpowiada specyfice samej nauki chemicznej. Charakteryzuje się eksperymentem, który ma charakter eksploracyjny i problematyczny. Wskazane jest uwzględnienie takich eksperymentów w rozmowach heurystycznych lub w procesie problematycznej prezentacji materiału.

Jako ilustrację można przeprowadzić eksperymenty problemowe opracowane przez Yu.V. Surina 2 . Powszechnie wiadomo, że uczniowie często popełniają błędy, pisząc równania reakcji metali z kwasem azotowym, uznając wydzielanie wodoru za dopuszczalne. Tej pomyłce można zapobiec, przeprowadzając eksperyment zawarty w rozmowie o problematycznym charakterze. Rozpoczynając badanie interakcji metali z kwasem azotowym, nauczyciel najpierw zaprasza uczniów do założenia, jakie mogą być produkty takiej interakcji.

Studenci często uważają, że metale emitują wodór nie tylko z roztworów kwasu solnego i siarkowego, ale także z kwasu azotowego. Aby stworzyć sytuację problemową, nauczyciel sugeruje przeprowadzenie eksperymentu badawczego i wyjaśnienie wyników eksperymentu.

Kilka granulek cynku umieszcza się w probówce z kwasem solnym. Po rozpoczęciu reakcji z wydzielaniem wodoru dodaje się 1-2 krople stężonego kwasu azotowego. Uczniowie zauważają, że wydzielanie wodoru praktycznie się zatrzymuje, ale po chwili wznawia. Taki wynik eksperymentu wydaje się studentom niezrozumiały i zbija ich z tropu. Eksperyment rodzi kilka pytań:

1. Jaka jest przyczyna obserwowanego zjawiska?

2. Dlaczego dodatek kwasu azotowego wpływa na wydzielanie się wodoru z roztworu kwasu solnego?

3. Dlaczego wydzielanie wodoru wznawia się po pewnym czasie?

Uczniowie wymyślają hipotezy wyjaśniające ten niezwykły fakt. Są całkiem przygotowani do rozwiązania problemu, ponieważ ma wystarczający zasób wiedzy o właściwościach kwasów, jest zaznajomiony ze sporządzaniem równań reakcji redoks. Postawiono roboczą hipotezę: wodór uwolniony z kwasu solnego zużywa się na redukcję kwasu azotowego. Uczniowie mogą uzasadnić tę hipotezę, aktualizując swoją wiedzę na temat redukujących właściwości wodoru. Pamiętając, że wodór w momencie uwalniania jest bardzo silnym środkiem redukującym, a kwas azotowy utleniaczem, uczniowie zapisują równanie redukcji kwasu azotowego:

HNO3 + 8H = NH3 + 3H2O.

NH3 + HCl = NH4Cl.

Że tak jest w rzeczywistości, uczniowie mogą udowodnić, badając roztwór pod kątem zawartości jonu amonowego. Wniosek uzyskany podczas eksperymentu badawczego może posłużyć studentom do poprawnego zapisania równania reakcji cynku z silnie rozcieńczonym kwasem azotowym:

4Zn + 10HNO 3 \u003d 4Zn (NO 3) 2 + NH4NO 3 + 3H2O.

Teraz studenci będą mogli odpowiedzieć na wszystkie pytania stawiane przy wyborze hipotezy roboczej. Wodór nie jest uwalniany z kwasu azotowego i roztworów innych kwasów w obecności kwasu azotowego, ponieważ jest zużywany na redukcję kwasu azotowego. Ewolucja wodoru zostaje wznowiona w tym eksperymencie, ponieważ następuje redukcja całego kwasu azotowego.

Student występuje również jako badacz w rozwiązywaniu problemów doświadczalnych. Tak więc, badając właściwości substancji, schemat badań może wyglądać następująco:

aktualizowanie wiedzy;

wyznaczanie celów badawczych;

przeprowadzanie analizy teoretycznej;

budowanie hipotezy;

sporządzenie planu eksperymentalnego testowania hipotezy;

wykonanie eksperymentu;

dyskusja wyników i sformułowanie wniosków.

Eksperyment jest najważniejszym sposobem łączenia teorii z praktyką w nauczaniu chemii, sposobem przekształcania wiedzy w przekonania. Eksperyment chemiczny stosowany w praktyce szkolnej zwykle nie jest sprzeczny z obowiązującymi przepisami prawa i służy jako potwierdzenie pewnych stanowisk teoretycznych. Jednak wyniki niektórych eksperymentów chemicznych są nieoczekiwane i nie pasują do tradycyjnych wyobrażeń o właściwościach substancji lub schematach reakcji chemicznych. Na przykład, czy możliwa jest reakcja chemiczna między kwasem bromowodorowym a metalem znajdującym się w elektrochemicznym szeregu napięć metalu po wodorze? Lub: czy słaby kwas może wyprzeć mocniejszy kwas z jego soli? Odpowiedź wydaje się być jednoznaczna: nie. Niemniej jednak takie przykłady istnieją i mają naukowe potwierdzenie. Takie eksperymenty są żyznym gruntem dla wprowadzenia nauczania problemowego do procesu edukacyjnego, kształtowania dialektycznego i systemowego myślenia ucznia.

Opiszmy kilka przykładów takich paradoksalnych eksperymentów.

Rozpuszczanie miedzi w kwasie bromowodorowym

Odczynniki. Świeżo wytrącona miedź, mocny roztwór kwasu bromowodorowego.

Prowadzenie doświadczenia. Wlać do probówki z niewielką ilością świeżo wytrąconej miedzi
3-5 ml kwasu bromowodorowego i ostrożnie podgrzać na płomieniu lampy alkoholowej. Rozpoczyna się energiczna interakcja miedzi z kwasem. Uwolniony wodór zbiera się w małej probówce lub bezpośrednio zapala przy otworze probówki. Wodór pali się zielonkawym płomieniem.

Pozyskiwanie świeżo zdeponowanej miedzi. Nasycony roztwór siarczanu miedzi(II) wlewa się do porcelanowego kubka i dodaje granulki cynku. Uwolniona miedź osadza się na cynku w postaci luźnej masy. Podczas mieszania roztworu osad osiada na dnie kubka. Osad przemywa się, granulki nieprzereagowanego cynku usuwa się; otrzymaną miedź, bez suszenia, stosuje się do eksperymentu.

Wyjaśnienie doświadczenia. Oddziaływanie miedzi z kwasem bromowodorowym można wytłumaczyć faktem, że w wyniku reakcji powstaje złożony związek H:

4HBr + 2Cu = 2H + H2.

Złożony jon jest wystarczająco silny, w wyniku czego stężenie jonów miedzi Cu + w roztworze okazuje się znikome, potencjał elektrody miedzi staje się ujemny i uwalnia się wodór.

Podobny eksperyment można przeprowadzić ze srebrem i kwasem jodowodorowym. Ze sproszkowanym srebrem reakcja jest bardzo gwałtowna. Otrzymany jodek srebra jest praktycznie nierozpuszczalny w wodzie (iloczyn rozpuszczalności PR(AgI) = 8,3 · 10 –17). Dlatego w tym przypadku stężenie jonów srebra w roztworze jest znikome, a potencjał srebra staje się ujemny.

Słaby kwas wypiera mocny z soli.

Odczynniki. Kwas borowy, chlorek sodu, wskaźnik uniwersalny lub niebieski papierek lakmusowy.

Przeprowadzanie eksperymentu. Drobno zmieloną mieszaninę składającą się z 1 g chlorku sodu i 3 g kwasu borowego umieszcza się w probówce. Zamocuj probówkę w stopce uchwytu na probówki i podgrzej ją na płomieniu lampy alkoholowej. Po chwili przy otworze probówki pojawia się biały dym. Do otworu probówki doprowadzić papierek wskaźnikowy uniwersalny zwilżony wodą, obserwuje się zaczerwienienie papierka. Podczas przeprowadzania eksperymentu nauczyciel powinien zwrócić uwagę na nielotność kwasu borowego.

Wyjaśnienie doświadczenia. Po podgrzaniu mieszaniny zachodzi następująca reakcja:

2NaCl + 4H3BO3 = Na2B4O7 + 5H2O + 2HCl.

W roztworze reakcja przebiegałaby w przeciwnym kierunku - kwas solny wyparłby kwas borowy z jego soli. Po podgrzaniu równowaga przesuwa się w kierunku tworzenia lotnych produktów - chlorowodoru i pary wodnej. Tworzy to również żaroodporny tetraboran sodu. Możliwość tego procesu chemicznego można również potwierdzić obliczeniami termodynamicznymi.

H/S\u003d 486,6 / 1 \u003d 486,6 K, czyli 213,6 ° C.

Ta reakcja chemiczna przebiega przy stosunkowo niewielkim ogrzewaniu.

Rozpuszczanie miedzi w roztworze chlorku żelaza(III).

Odczynniki. Świeżo osadzona miedź, 10% roztwór chlorku żelaza(III).

Prowadzenie doświadczenia. Do probówki wlewa się trochę świeżo wytrąconej miedzi i dodaje roztwór chlorku żelaza(III). W ciągu minuty miedź rozpuszcza się, a roztwór zmienia kolor na zielony. Aby zwiększyć szybkość reakcji, roztwór można lekko podgrzać. W przypadku stosowania opiłków miedzianych, wiórów lub drutu miedzianego reakcja jest zbyt wolna.

Wyjaśnienie doświadczenia. Ta reakcja chemiczna jest wykorzystywana w inżynierii radiowej do wytrawiania płytek drukowanych. W tym przypadku proces jest opisany następującym procesem chemicznym:

Cu + FeCl 3 \u003d CuCl 2 + FeCl 2.

Reakcja jest redoks. Jon żelaza Fe 3+ jest środkiem utleniającym, atom miedzi jest środkiem redukującym. Miarą zdolności redoks substancji jest ich potencjał redoks. Im większa wartość algebraiczna standardowego potencjału redoks danego atomu lub jonu, tym większe są jego właściwości utleniające, a im mniejsza wartość algebraiczna potencjału redoks atomu lub jonu, tym większe są jego właściwości redukujące.

Aby określić kierunek reakcji redoks, konieczne jest znalezienie pola elektromagnetycznego pierwiastka utworzonego z danego utleniacza i reduktora. pole elektromagnetyczne ( mi) pierwiastka redoks jest równe:

E = mi(ok-la) - mi(było-la).

Jeśli mi> 0, to taka reakcja jest możliwa. Potencjały redoks pary mi 0 (Fe3+ / Fe2+) = 0,771 V, mi 0 (Cu 2+ / Cu 0) = 0,338 V. Znajdźmy siłę elektromotoryczną reakcji:

SEM \u003d 0,771 - 0,338 \u003d 0,433 V.

Dodatnia wartość pola elektromagnetycznego potwierdza możliwość wystąpienia tej reakcji w standardowych warunkach.

Rozpuszczanie miedzi w roztworze amoniaku

Odczynniki. 15-25% roztwór amoniaku, świeżo osadzona miedź.

Przeprowadzanie eksperymentu. Kilka ziaren świeżo wytrąconej miedzi umieszcza się w kolbie o objętości 250–300 ml i wlewa 15–20 ml mocnego roztworu amoniaku. Kolbę zamknąć korkiem i energicznie wstrząsać przez kilka sekund. Roztwór zmienia kolor na niebieski.

Wyjaśnienie doświadczenia. Rozpuszczanie miedzi w roztworze amoniaku można wytłumaczyć faktem, że podczas utleniania miedzi tlenem atmosferycznym w obecności amoniaku powstaje stabilny jon kompleksowy, który określa kierunek reakcji chemicznej:

2Cu + 8NH3 + O2 + 2H2O \u003d 2 2+ + 4OH -.

Ponieważ reakcja jest redoks, jej EMF można obliczyć:

Cu + 4NH 3 - 2 mi = 2+ , mi 0 = -0,07 V.,

O2 + 2H2O + 4 mi= 4OH - , mi 0 = 0,401 V.,

SEM \u003d 0,401 - (-0,07) \u003d 0,408 V.

Dodatnia wartość pola elektromagnetycznego, podobnie jak w poprzednim eksperymencie, wskazuje na możliwość jego wystąpienia.

Edukacyjny eksperyment chemiczny jest jedną z metod nauczania, której specyfiką jest odzwierciedlenie integralnego składnika nauki. Najważniejszą cechą eksperymentu chemicznego jako środka poznania jest to, że w procesie obserwacji i samodzielnego wykonywania eksperymentów uczniowie nie tylko komunikują się z określonymi przedmiotami nauk chemicznych, ale mogą widzieć i przeprowadzać procesy zmian jakościowych w substancjach. W ten sposób uczniowie poznają różnorodną naturę substancji, gromadzą fakty do porównań, uogólnień, wniosków i są przekonani o możliwości sterowania złożonymi procesami chemicznymi.

Pytania i zadania do samodzielnej pracy

1. Jakie funkcje pełni eksperyment w procesie edukacyjnym?

Odpowiedź. Heurystyczna, korygująca, uogólniająca i badawcza.

2. Jakie są sposoby potwierdzenia hipotezy?

Odpowiedź. Wyprowadzanie wynikających z tego konsekwencji i ich weryfikacja, bezpośrednie wykrywanie obiektów, wyprowadzanie dedukcyjne z teorii naukowej lub prawa.

3. Jaki jest główny mankament dydaktyczny eksperymentów laboratoryjnych?

Odpowiedź. W niemożności pełnego ukształtowania eksperymentalnych umiejętności chemicznych uczniów.

4. Jakie kryteria wyboru eksperymentu demonstracyjnego na lekcję stosujesz w swojej praktyce?

(Możliwe są różne odpowiedzi na to pytanie. Tutaj przejawia się kreatywne podejście nauczyciela do przygotowania eksperymentu chemicznego.)

1 Złotnikow EG. O treści pojęcia "edukacyjnego eksperymentu chemicznego" w systemie intensywnej edukacji. W: Doskonalenie treści i metod nauczania chemii w szkole średniej.
Leningrad: LGPI im. AI Herzen, 1990.

2 Surin Yu.V. Metodyka przeprowadzania eksperymentów problemowych w chemii. Eksperyment rozwojowy.
Moskwa: School-Press, 1998.

TREŚĆ

Wstęp.

Rozdział 1. Eksperyment chemiczny w procesie nauczania chemii.

§ 1.1. Eksperyment chemiczny jako źródło wiedzy i środek edukacji.
.

Rozdział 2. Zagadnienia organizacji eksperymentu chemicznego.

§ 2.1. Przygotowanie doświadczenia chemicznego przez nauczyciela.
§ 2.2. Przygotowanie uczniów do przeprowadzenia eksperymentu chemicznego.
§ 2.3. Obowiązki asystenta laboratoryjnego w przygotowaniu i przeprowadzeniu eksperymentu chemicznego.

Rozdział 3. Metody eksperymentu chemicznego.

§ 3.1. Technologia demonstracyjna.
§ 3.2. Wykonywanie eksperymentów laboratoryjnych.
§ 3.3. Wykonywanie prac praktycznych.
§ 3.4. Rozwiązywanie problemów doświadczalnych.
§ 3.5. Eksperyment myślowy.
§ 3.6. Eksperyment chemiczny w uczeniu się problemowym.
§ 3.7. Eksperyment chemiczny i pomoce dydaktyczne.

Rozdział 4. Metodyka kształtowania umiejętności i zdolności eksperymentalnych.

§ 4.1. Klasyfikacja umiejętności i zdolności eksperymentalnych.
§ 4.2. Rola obserwacji w kształtowaniu umiejętności i zdolności eksperymentalnych.

Jeśli prześledzimy mentalnie historyczną ścieżkę nauki chemicznej, możemy być przekonani, że eksperyment odgrywa ogromną rolę w jej rozwoju. Wszystkie znaczące odkrycia teoretyczne w chemii są wynikiem uogólnienia dużej liczby faktów doświadczalnych. Poznanie natury substancji uzyskuje się poprzez eksperyment, pomaga ujawnić związek i współzależność między nimi.
Jeśli eksperyment jest tak ważny w naukach chemicznych, to równie ważną rolę odgrywa w nauczaniu podstaw tej nauki w szkole. Tworzenie idei i pojęć o substancjach i ich przemianach w toku chemii i na ich podstawie oraz uogólnieniach teoretycznych jest niemożliwe bez konkretnej obserwacji tych substancji i bez doświadczenia chemicznego. Jednocześnie, aby wyjaśnić istotę obserwowanych zjawisk i procesów chemicznych zachodzących podczas przeprowadzania eksperymentu chemicznego, wymagana jest od studentów głęboka znajomość praw i teorii. Ponadto eksperyment chemiczny odgrywa ważną rolę w kształtowaniu umiejętności i zdolności do przeprowadzania eksperymentów.
W konsekwencji tylko w ścisłym współdziałaniu eksperymentu i teorii w procesie edukacyjnym można osiągnąć wysoką jakość wiedzy chemicznej uczniów.
Eksperyment chemiczny należy postrzegać jako proces, w którym uczestniczą dwie aktywne strony – nauczyciel i uczeń. W tym zakresie eksperyment chemiczny w toku szkolenia można uznać za twórczą aktywność nauczyciela mającą na celu „uzbrajanie” uczniów w określony system wiedzy, umiejętności i zdolności oraz za aktywność poznawczą uczniów mającą na celu opanowanie system wiedzy, umiejętności i zdolności. W pierwszym przypadku uczeń występuje jako przedmiot oddziaływania, w drugim jako podmiot, który łączy oba rodzaje aktywności. Tylko w ten sposób student jest w stanie wniknąć w istotę zjawisk i procesów chemicznych, opanować je na poziomie ogólnych wzorców, wiodących idei i teorii oraz wykorzystać zdobytą wiedzę do dalszej znajomości przedmiotu chemia.
Kwestie eksperymentu chemicznego są rozważane w wielu pracach dotyczących metodyki nauczania chemii. Ale w większości przypadków zwracają uwagę na technikę przeprowadzania eksperymentów, a znacznie rzadziej na metodologię ich wykorzystania w klasie. Nie ma specjalnych podręczników poświęconych oddzielnie metodologii eksperymentu chemicznego. Stąd też główną ideą tego podręcznika jest ukazanie metodologii eksperymentu chemicznego jako integralnego systemu i określenie jej znaczenia w procesie nauczania i wychowania na lekcjach chemii oraz na zajęciach pozalekcyjnych. Z tego stanowiska metodyka jest traktowana jako integralna część eksperymentu chemicznego, która przyczyni się do doskonalenia naukowego i metodycznego przygotowania nauczycieli chemii, a realizacja jej zaleceń pomoże aktywizować uczniów w procesie nauczania chemii.
Wewnętrzny związek między działaniami nauczyciela i uczniów w trakcie eksperymentu chemicznego pozwoli na zorganizowanie procesu uczenia się chemii nie na poziomie opisowego poznania zjawisk i procesów, ale na poziomie opanowania ich istoty, wyjaśnienia przyczyny -i-skutkowe zależności między nimi z punktu widzenia współczesnej chemii.
Podręcznik metodyczny nie zawiera rozwinięć wszystkich lekcji na tematy, ale podane są tylko ogólne zalecenia, które mogą być przydatne dla nauczyciela w przygotowaniu i przeprowadzeniu eksperymentu chemicznego w klasie, biorąc pod uwagę treść materiału edukacyjnego i cele uczenia się.
Początkujący nauczyciel w swojej pracy może wykorzystać zalecenia zawarte w tym podręczniku, aby z powodzeniem opanować metodologię eksperymentu chemicznego. Doświadczony nauczyciel, porównując swoje doświadczenia z proponowaną metodologią i wykazując się kreatywnością, może przemyśleć i udoskonalić metodologię przygotowania eksperymentu chemicznego na swoich lekcjach.

Rozdział I
eksperyment chemiczny
w trakcie nauki chemii

§ 1.1. eksperyment chemiczny
jako źródło wiedzy i środek edukacji

W nauce chemii ważną rolę odgrywa eksperyment chemiczny - integralna część procesu edukacyjnego.
Eksperymentalny charakter chemii przejawia się przede wszystkim w fakcie, że każda koncepcja naukowa musi wynikać logicznie z danego zadania i być uzasadniona w praktyce. Poznanie zaczyna się od odczuwania i postrzegania określonych przedmiotów, zjawisk, procesów, faktów, a następnie przechodzi do uogólnień i abstrakcji. Pojęcie chemiczne to uogólniona wiedza o istotnych cechach zjawisk i procesów chemicznych, które powstają na podstawie ich percepcji. Ich analiza umożliwia znalezienie istotnych cech właściwych wszystkim z nich i na tej podstawie ustalenie praw chemicznych. Za pomocą różnego rodzaju eksperymentów chemicznych nauczyciel uczy konkretyzować wiedzę teoretyczną, znajdować to, co wspólne w jednym, konkretnym. Eksperyment chemiczny pomaga uczniom wypełnić pojęcia chemiczne, których się uczą, żywą, konkretną treścią, aby zobaczyć ogólne wzorce w poszczególnych faktach.
Eksperyment chemiczny przyczynia się do rozwoju samodzielności, zwiększa zainteresowanie chemią, ponieważ w procesie jego realizacji uczniowie przekonują się nie tylko o praktycznym znaczeniu takiej pracy, ale także mają możliwość twórczego zastosowania posiadanej wiedzy.
Eksperyment chemiczny rozwija myślenie, aktywność umysłową uczniów, może być traktowany jako kryterium poprawności uzyskanych wyników, wyciągniętych wniosków. Bardzo często eksperyment staje się źródłem uformowanych idei, bez których produktywna aktywność umysłowa nie może się odbyć. W rozwoju umysłowym teoria odgrywa wiodącą rolę, ale w jedności z eksperymentem, z praktyką. Z doświadczenia zawodowego nauczycieli chemii wynika, że ​​jedną z przyczyn opóźnień w nauce jest trudność spowodowana przejściem od obrazów wizualnych do pojęć abstrakcyjnych. Systematyczne przeprowadzanie eksperymentów, w ramach zrozumienia, jakie chłopaki ćwiczą w tej umiejętności, może pomóc poprawić wyniki w nauce, w szczególności w chemii. Zdobyte umiejętności i zdolności uczniowie wykorzystują nie tylko do samodzielnego i aktywnego zdobywania wiedzy w trakcie nauki w szkole średniej, ale także po ukończeniu studiów w toku samokształcenia.
Eksperyment chemiczny przeprowadza się w kilku etapach:
Pierwszy – uzasadnienie założenia eksperymentu,
drugi - planowanie i realizacja,
trzeci – ocena uzyskanych wyników.
Eksperyment można przeprowadzić tylko na podstawie wcześniej zdobytej wiedzy. Teoretyczne uzasadnienie doświadczenia przyczynia się do jego percepcji, która staje się bardziej skupiona i aktywna oraz zrozumienia jego istoty.
Przeprowadzenie eksperymentu zwykle wiąże się ze sformułowaniem hipotezy. Zaangażowanie uczniów w tę pracę rozwija ich myślenie, zmusza do zastosowania posiadanej wiedzy do postawienia hipotezy, aw wyniku jej sprawdzenia dzieci zdobywają nową wiedzę.
Eksperyment chemiczny otwiera ogromne możliwości zarówno tworzenia i rozwiązywania sytuacji problemowych, jak i sprawdzania poprawności postawionej hipotezy.
Dzięki temu eksperyment pozytywnie wpływa na rozwój umysłowy uczniów, a nauczyciel ma możliwość kontrolowania procesów myślenia, uczenia się i uczenia się.
Programy chemiczne szeroko wykorzystują eksperyment chemiczny - demonstracje, eksperymenty laboratoryjne, ćwiczenia praktyczne i zadania eksperymentalne - przez lata studiów.
Eksperyment chemiczny może pełnić różne funkcje dydaktyczne, być wykorzystywany w różnych formach i łączony z różnymi metodami i pomocami dydaktycznymi. Jest to system wykorzystujący zasadę stopniowego zwiększania samodzielności uczniów: od demonstrowania zjawisk poprzez prowadzenie frontalnych eksperymentów laboratoryjnych pod kierunkiem nauczyciela do samodzielnej pracy przy wykonywaniu ćwiczeń praktycznych i rozwiązywaniu problemów doświadczalnych.
Prowadzenie pokazów pozwala studentom zapoznać się z różnymi zjawiskami chemicznymi i związkami między nimi, których uogólnienie może być podstawą prawa, wniosku teoretycznego; z urządzeniem i zasadą działania urządzeń i instalacji; z istotą zachodzących w nich procesów, które mogą pełnić rolę kryteriów poprawności wniosków.
Eksperyment demonstracyjny jest przeprowadzany w różnych celach, na przykład może służyć jako początkowy etap asymilacji stanowiska teoretycznego. Tak więc, rozważając warunki, od których zależy stopień dysocjacji elektrolitów, nauczyciel sugeruje odpowiedź na pytanie: „Czy stopień dysocjacji zależy od stężenia roztworu?” Pokazano doświadczenie polegające na badaniu przewodnictwa elektrycznego stężonych i rozcieńczonych roztworów kwasu octowego. Porównując wyniki doświadczenia, uczniowie dochodzą do wniosku, że stopień dysocjacji elektrolitów zależy od stężenia roztworu i ustalają wzór – wraz z rozcieńczaniem roztworu stopień dysocjacji wzrasta.
Eksperyment demonstracyjny ilustruje poprawność postawionego przez nauczyciela stanowiska teoretycznego. Na przykład, aby udowodnić, że podczas podgrzewania niektórych soli wydzielają się lotne kwasy, nauczyciel otrzymuje kwas azotowy z azotanów i pokazuje jego specyficzne właściwości lub, mówiąc o właściwościach chemicznych metali, pokazuje eksperymenty dotyczące interakcji metali z niemetalami i woda. W takim przypadku każdorazowo nauczyciel musi jasno sformułować cel eksperymentu. Jego wyjaśnienia pomagają przeanalizować uzyskane wyniki, uwypuklić główne punkty, ustalić powiązania między stanowiskami teoretycznymi a ilustrującymi je danymi eksperymentalnymi.
Wykonując eksperymenty laboratoryjne i prace praktyczne, studenci samodzielnie badają zjawiska i wzorce chemiczne iw praktyce utwierdzają się w przekonaniu o ich słuszności, co sprzyja świadomemu przyswajaniu wiedzy. Czasami podczas przeprowadzania tych eksperymentów przejawia się kreatywne podejście - zastosowanie wiedzy w nowych warunkach. Pozwala to na powtórzenie, utrwalenie, pogłębienie, poszerzenie i usystematyzowanie wiedzy z różnych działów chemii. Ponadto dzieci w wieku szkolnym rozwijają umiejętności eksperymentalne w zakresie obchodzenia się z odczynnikami i sprzętem. Wszystko to przyczynia się do doskonalenia wiedzy teoretycznej i kształcenia politechnicznego studentów.
Rozwiązując problemy eksperymentalne, studenci doskonalą swoje umiejętności, uczą się stosować zdobytą wiedzę teoretyczną do rozwiązywania konkretnych zadań.
Możesz także zaproponować dzieciom eksperymenty do wykonania w domu. Domowe eksperymenty i obserwacje to proste eksperymenty wykonywane bez nadzoru nauczyciela. Swoim postępowaniem uczy samodzielnego stosowania zdobytej wiedzy, umiejętności i zdolności.
Obserwacja jako metoda poznania jest szeroko stosowana w eksperymentach chemicznych. Aktywność uczniów staje się celowa i przybiera formę aktywną, pod warunkiem jasnego postawienia problemu i wypracowania metodologii jego rozwiązania. Na przykład, jeśli faceci obserwują elektrolizę siarczanu miedzi (II), najważniejsze jest monitorowanie zmiany koloru roztworu soli i pojawienia się czerwonej powłoki na jednej elektrodzie węglowej i pęcherzyków gazu w pobliżu drugiej. Studenci interpretują wyniki obserwacji z uwzględnieniem dostępnej wiedzy teoretycznej.
Podczas monitorowania realizacji eksperymentów (ćwiczeń laboratoryjnych i praktycznych), a także w trakcie rozwiązywania problemów eksperymentalnych, działają wszystkie analizatory. Z ich pomocą dzieci mogą określić kolor, zapach, smak, gęstość i inne właściwości badanych obiektów, porównując które uczą się rozpoznawać istotne cechy, poznają ich naturę.
Eksperyment powinien stać się niezbędną częścią lekcji w badaniu określonych zagadnień. Studenci powinni wiedzieć, po co przeprowadzać eksperyment, jakie stanowisko teoretyczne potwierdza, na jakie pytanie pomoże odpowiedzieć. Na przykład, wyjaśniając właściwości chemiczne metali, nauczyciel zadaje pytanie: „Czy wszystkie metale oddziałują z wodą?” Po tym, jak nauczyciel zademonstruje eksperymenty, dzieci samodzielnie wyciągają wniosek: metale znajdujące się w szeregu napięć po prawej stronie wodoru nie wchodzą w interakcje z wodą.
Bardzo ważna jest analiza wyników eksperymentów, aby uzyskać jasną odpowiedź na pytanie postawione na początku eksperymentu, aby ustalić wszystkie przyczyny i warunki, które doprowadziły do ​​​​tych wyników. Ponadto odpowiednio zorganizowany eksperyment kształtuje świadomą dyscyplinę, rozwija twórczą inicjatywę i szacunek dla własności.
Środowisko pracy w laboratorium, wzorowy porządek w nim panujący mają również wpływ wychowawczy na studentów, poprawiają dyscyplinę. Laboratorium musi być stale utrzymywane w czystości, musi istnieć ściśle przemyślany system przechowywania sprzętu i odczynników: ciała stałe - w szafkach według grup układu okresowego; roztwory - według głównych klas związków lub według kationów lub anionów; substancje organiczne – również według głównych klas związków lub grup funkcyjnych. Naczynia i sprzęt są starannie ułożone w szafkach.
Wstępne przygotowanie materiału teoretycznego do zbliżającej się pracy praktycznej zwiększa zainteresowanie tymi ostatnimi, co oznacza, że ​​​​chłopaki będą aktywne i zdyscyplinowane podczas lekcji. Sensowne zrozumienie istoty eksperymentów, a także trafne zaprojektowanie wykonywanej pracy pozytywnie wpływają na zachowanie uczniów podczas eksperymentów.
Konieczne jest doprowadzenie do realizacji praktycznej pracy i uzyskania pożądanych rezultatów przez wszystkich uczniów, aby czuli się pewni swoich możliwości i dążyli do pokonywania trudności.
Bardzo ważne jest zapewnienie zróżnicowanej pomocy: uważne obserwowanie pracy każdego, obserwowanie, jak planuje i organizuje swoją pracę, jak opanowuje umiejętności i zdolności techniki prowadzenia eksperymentu, czy jest w stanie obserwować, wyjaśniać istotę zachodzących zjawisk, wyciągać prawidłowe wnioski i uogólnienia. Konieczne jest, aby każdy student samodzielnie zrozumiał materiał, wykorzystał wiedzę teoretyczną do wyjaśnienia zachodzących zjawisk i procesów, wniosków i uogólnień. Podczas przeprowadzania eksperymentów należy wymagać ostrożnego użycia odczynników i materiałów oraz wyjaśnić znaczenie ich zachowania dla instytucji edukacyjnej i państwa.
Szczególną uwagę zwraca się na technikę wykonywania pracy: jak rozpuszczać substancje, podgrzewać roztwór w probówce lub kolbie, dodawać roztwory wskaźnikowe itp.
Zasady bezpieczeństwa muszą być wywieszone w widocznym miejscu. Uczy to organizacji i zdyscyplinowania podczas zajęć.
Systematyczne wykorzystywanie eksperymentów na lekcjach chemii pomaga zwalczać formalizm wiedzy, rozwija umiejętność obserwacji faktów i zjawisk oraz wyjaśniania ich istoty w świetle poznanych teorii i praw; kształtuje i doskonali umiejętności i zdolności eksperymentalne; kształci umiejętność planowania własnej pracy i samokontroli; budzi szacunek i miłość do pracy. Praca ta przyczynia się do wykształcenia ogólnego, wszechstronnego rozwoju jednostki, przygotowuje do pracy w nowoczesnej produkcji.

§ 1.2. Rodzaje eksperymentów chemicznych

Eksperyment chemiczny jest niezbędny w nauce chemii. Wyróżnij edukacyjne eksperyment demonstracyjny wykonywane głównie przez nauczyciela na stole pokazowym, oraz eksperyment studencki- prace praktyczne, eksperymenty laboratoryjne i zadania eksperymentalne, które studenci wykonują na swoich stanowiskach pracy. Eksperyment myślowy jest rodzajem eksperymentu.

Eksperyment demonstracyjny Odbywa się to głównie przy przedstawianiu nowego materiału w celu stworzenia konkretnych wyobrażeń o substancjach, zjawiskach i procesach chemicznych u uczniów, a następnie w celu sformułowania pojęć chemicznych. Pozwala w krótkim czasie na wyciągnięcie jasnych ważnych wniosków lub uogólnień z zakresu chemii, nauczenie wykonywania eksperymentów laboratoryjnych oraz poszczególnych technik i operacji.
Uwaga studentów skierowana jest na realizację eksperymentu i badanie jego wyników. Nie będą biernie obserwować przebiegu eksperymentów i postrzegać prezentowany materiał, jeśli nauczyciel demonstrując doświadczenie uzupełni je wyjaśnieniami. Skupia więc uwagę na doświadczeniu, przyzwyczaja się obserwować zjawisko we wszystkich jego szczegółach. W tym przypadku wszystkie techniki i działania nauczyciela są postrzegane nie jako magiczne manipulacje, ale jako konieczność, bez której ukończenie eksperymentu jest prawie niemożliwe. W eksperymentach demonstracyjnych, w porównaniu z laboratoryjnymi, obserwacje zjawisk są bardziej zorganizowane. Ale pokazy nie rozwijają niezbędnych umiejętności i zdolności eksperymentalnych, dlatego muszą być uzupełnione eksperymentami laboratoryjnymi, pracami praktycznymi i zadaniami eksperymentalnymi.

Eksperyment demonstracyjny przeprowadza się w następujących przypadkach:

brak możliwości zapewnienia niezbędnej ilości sprzętu do dyspozycji studentów;

doświadczenie jest złożone, nie mogą go przeprowadzić same dzieci w wieku szkolnym;

uczniowie nie mają niezbędnego sprzętu do przeprowadzenia tego eksperymentu;

eksperymenty z niewielką ilością substancji lub na małą skalę nie dają pożądanego rezultatu;

eksperymenty są niebezpieczne (praca z metalami alkalicznymi, prąd elektryczny o wysokim napięciu itp.);

musisz zwiększyć tempo pracy w klasie.

Oczywiście każde doświadczenie demonstracyjne ma swoją własną charakterystykę, zależną od charakteru badanego zjawiska i konkretnego zadania edukacyjnego. Jednocześnie demonstracyjny eksperyment chemiczny musi spełniać następujące wymagania:

Skuteczność pedagogiczna eksperymentu demonstracyjnego, jego wpływ na wiedzę oraz umiejętności i zdolności eksperymentalne zależą od techniki eksperymentu. Jest to rozumiane jako zestaw instrumentów i urządzeń specjalnie stworzonych i używanych w eksperymencie demonstracyjnym. Nauczyciel powinien przestudiować wyposażenie sali jako całość i każde urządzenie z osobna, opracować technikę pokazową. Ta ostatnia jest zbiorem technik posługiwania się instrumentami i aparaturą w procesie przygotowania i prowadzenia pokazów, które zapewniają ich powodzenie i wyrazistość. Technika pokazowa - zestaw technik zapewniających skuteczność pokazu, jego najlepszy odbiór. Metodologia i technika demonstracji są ze sobą ściśle powiązane i można je nazwać technologią eksperymentu demonstracyjnego.
Podczas przeprowadzania eksperymentów demonstracyjnych bardzo ważne jest sprawdzenie każdego eksperymentu pod kątem techniki, jakości odczynników, dobrej widoczności przez uczniów przyrządów i zachodzących w nich zjawisk oraz gwarancji bezpieczeństwa. Czasami wskazane jest postawienie dwóch urządzeń na stole demonstracyjnym: jedno jest zmontowane i gotowe do działania, drugie jest rozmontowane w celu lepszego wyjaśnienia urządzenia urządzenia, na przykład aparatu Kippa, lodówki itp.
Należy zawsze pamiętać, że każdy eksperyment, który nie powiedzie się podczas pokazu, podważa autorytet nauczyciela.

Eksperymenty laboratoryjne - rodzaj samodzielnej pracy polegającej na wykonywaniu eksperymentów chemicznych na dowolnym etapie lekcji w celu bardziej produktywnego przyswojenia materiału i uzyskania konkretnej, świadomej i ugruntowanej wiedzy. Ponadto podczas eksperymentów laboratoryjnych doskonalone są umiejętności i zdolności eksperymentalne, ponieważ uczniowie pracują w większości samodzielnie. Wykonywanie eksperymentów nie zajmuje całej lekcji, a jedynie jej część.
Eksperymenty laboratoryjne przeprowadza się najczęściej w celu zapoznania się z właściwościami fizycznymi i chemicznymi substancji oraz doprecyzowania koncepcji teoretycznych lub przepisów, rzadziej w celu zdobycia nowej wiedzy. Te ostatnie zawsze zawierają określone zadanie poznawcze, które uczniowie muszą rozwiązać eksperymentalnie. Wprowadza to element badań aktywizujący aktywność umysłową uczniów.
Eksperymenty laboratoryjne, w przeciwieństwie do pracy praktycznej, wprowadzają niewielką liczbę faktów. Ponadto nie do końca absorbują one uwagę uczniów, tak jak ćwiczenia praktyczne, ponieważ po krótkim czasie samodzielnej pracy (doświadczenia) studenci powinni być gotowi do ponownego przyjęcia wyjaśnień nauczyciela.
Eksperymenty laboratoryjne towarzyszą prezentacji materiału edukacyjnego przez nauczyciela i podobnie jak pokazy tworzą wizualne reprezentacje właściwości substancji i procesów chemicznych u uczniów, uczą ich uogólniania obserwowanych zjawisk. Ale w przeciwieństwie do eksperymentów demonstracyjnych rozwijają także umiejętności i zdolności eksperymentalne. Jednak nie każdy eksperyment można przeprowadzić jako laboratoryjny (na przykład synteza amoniaku itp.). I nie każdy eksperyment laboratoryjny jest bardziej skuteczny niż eksperyment demonstracyjny - wiele eksperymentów laboratoryjnych wymaga więcej czasu, a czas trwania zależy bezpośrednio od jakości nabytych umiejętności i zdolności eksperymentalnych. Zadaniem eksperymentów laboratoryjnych jest jak najszybsze zapoznanie studentów z badanym zjawiskiem (substancją). Stosowana w tym przypadku technika sprowadza się do wykonania przez uczniów 2–3 operacji, co w naturalny sposób ogranicza możliwości kształtowania praktycznych umiejętności i zdolności.
Przygotowanie eksperymentów laboratoryjnych powinno być przeprowadzane ostrożniej niż eksperymentów demonstracyjnych. Wynika to z faktu, że każde zaniedbanie i zaniechanie może prowadzić do naruszenia dyscypliny całej klasy.
Należy dążyć do tego, aby praca laboratoryjna była wykonywana przez każdego studenta indywidualnie. W skrajnych przypadkach jeden komplet wyposażenia może być przeznaczony na nie więcej niż dwa. Przyczynia się to do lepszej organizacji i aktywności dzieci, a także do osiągnięcia celu pracy laboratoryjnej.
Po zakończeniu eksperymentów należy je przeanalizować i sporządzić krótki zapis wykonanej pracy.

Praktyczna praca - rodzaj samodzielnej pracy, podczas której uczniowie wykonują eksperymenty chemiczne na określonej lekcji po zapoznaniu się z tematem lub sekcją kursu chemii. Pomaga utrwalić zdobytą wiedzę i rozwinąć umiejętność zastosowania tej wiedzy, a także kształtowanie i doskonalenie umiejętności i zdolności eksperymentalnych.
Praktyczna praca wymaga od studentów większej samodzielności niż eksperymenty laboratoryjne. Wynika to z faktu, że dzieci proszone są o zapoznanie się z treścią pracy i kolejnością ich realizacji w domu, powtórzenie materiału teoretycznego bezpośrednio związanego z pracą. Student samodzielnie wykonuje praktyczną pracę, co sprzyja zwiększeniu dyscypliny, opanowania i odpowiedzialności. I tylko w niektórych przypadkach, przy braku sprzętu, można zezwolić na pracę w grupach dwuosobowych, ale najlepiej nie więcej.
Rolą nauczyciela w pracy praktycznej jest czuwanie nad prawidłową realizacją eksperymentów i zasad bezpieczeństwa, utrzymywanie porządku na pulpicie, udzielanie indywidualnie zróżnicowanej pomocy.
Podczas pracy praktycznej uczniowie spisują wyniki eksperymentów, a na koniec lekcji wyciągają odpowiednie wnioski i uogólnienia.

§ 1.2. Rodzaje eksperymentów chemicznych

(kontynuacja)

Zadania eksperymentalne - rodzaj samodzielnej pracy, która zawiera tylko zadanie, a studenci samodzielnie określają wybór rozwiązania i eksperymentu. Wymaga to od nich nie tylko aktywnego stosowania wiedzy teoretycznej, ale także umiejętności przeprowadzania odpowiednich eksperymentów. Głównymi celami zadań eksperymentalnych są systematyczne ćwiczenia związane z zastosowaniem wiedzy w praktyce, a także rozwijanie umiejętności i zdolności eksperymentalnych niezbędnych do różnych badań.
W przeciwieństwie do zajęć praktycznych i eksperymentów laboratoryjnych, problemy doświadczalne można rozwiązywać na każdej lekcji przez wszystkie lata nauczania chemii podczas studiowania i utrwalania nowego materiału, monitorowania wiedzy uczniów oraz w domu. Mogą być wykonywane indywidualnie, w oddzielnych grupach oraz przez wszystkich uczniów jednocześnie. Rozwiązując problemy eksperymentalne, uczniowie nie tylko doskonalą nabyte wcześniej umiejętności i zdolności, ale także uczą się stosować zdobytą wiedzę. Przyczynia się to do samodzielnego znalezienia teoretycznego rozwiązania problemu z obowiązkową eksperymentalną weryfikacją poprawności otrzymanego wyniku.
W porównaniu z zadaniami obliczeniowymi zadania eksperymentalne mają większą wartość poznawczą. Wyjaśnia to fakt, że do rozwiązania takich problemów nie wystarczy poprawne uzasadnienie teoretyczne - nadal trzeba przeprowadzić eksperyment i wyjaśnić jego istotę. Rozwiązanie problemów doświadczalnych pozwala nauczycielowi w bardzo krótkim czasie ocenić, w jakim stopniu materiał został opanowany i jak uczeń potrafi zastosować zdobytą wiedzę w praktyce. Dyskusja wyników umożliwia wykrycie błędów lub braków w rozwiązaniu, ustalenie ich przyczyn, dokonanie ich korekty, zapewnienie uczniom zróżnicowanej pomocy oraz nakreślenie sposobów doskonalenia umiejętności i zdolności eksperymentalnych.
Zgodnie z ich treścią zadania doświadczalne dzielą się na następujące.

Zadania dotyczące obserwacji zjawisk fizycznych i chemicznych oraz umiejętność wyjaśniania ich istoty. Na przykład: „Jak można określić na podstawie właściwości fizycznych i chemicznych polietylenu i polistyrenu, która z probówek zawiera kawałki tych tworzyw sztucznych? Wyjaśnij istotę obserwowanych zjawisk.

Zadania do wykonania syntezy substancji oraz umiejętność wyjaśnienia lub przewidywania warunków wystąpienia reakcji. Na przykład: „Z odczynników na stole - tlenek miedzi (II), woda, chlorek miedzi (II), roztwory wodorotlenku sodu i kwasu solnego - uzyskaj wodorotlenek miedzi (II) na dwa sposoby. Wskaż warunki reakcji w każdym przypadku.

Zadania dotyczące rozpoznawania substancji i umiejętności wyjaśniania ich charakterystycznych właściwości. Na przykład: „Określ za pomocą charakterystycznych reakcji, która z probówek zawiera glukozę i skrobię. Wypisz ich charakterystyczne właściwości.

Zadania potwierdzające skład jakościowy substancji i umiejętność scharakteryzowania ich właściwości. Na przykład: „Ustal na podstawie reakcji charakterystycznych, że tą substancją jest chlorek glinu. Wypisz jego charakterystyczne właściwości chemiczne.

Zadania dotyczące oznaczania zanieczyszczeń w danym produkcie oraz umiejętność wyjaśnienia przyczyny wybranej metody oznaczania mieszanin. Na przykład: „Udowodnij, że siarczan miedzi zawiera domieszki chlorku sodu. Wyjaśnij, dlaczego wybrana przez Ciebie metoda oznaczania zanieczyszczeń jest najbardziej racjonalna.

Zadania związane z wyizolowaniem substancji w postaci czystej z mieszaniny oraz umiejętność wyjaśnienia przyczyny wybranej metody rozdzielania mieszanin. Na przykład: „Wybierz sól kuchenną w czystej postaci z mieszaniny zawierającej wodorotlenek żelaza (III) i kawałki polietylenu. Wyjaśnij, dlaczego wybrana metoda rozdzielania substancji jest poprawna.

Zadania utrwalające klasyfikację substancji i umiejętność podania ich definicji. Na przykład: „Udowodnij, że kwas aminooctowy jest aminokwasem. Zdefiniuj tę klasę substancji.

Zadania do przeprowadzenia charakterystycznych reakcji i umiejętność wyjaśnienia ich typowych właściwości. Na przykład: „Oznacz glukozę za pomocą charakterystycznych reakcji. Wypisz jego typowe właściwości chemiczne.

Zadania przygotowania roztworów substancji o różnych ułamkach masowych i umiejętność wyjaśnienia sposobu ich przygotowania. Na przykład: „Przygotuj 300 g roztworu wodorowęglanu sodu, którego ułamek masowy wynosi 0,03, czyli 3%. Wyjaśnij, dlaczego należy najpierw rozpuścić substancję, a następnie dodać rozpuszczalnik do określonego znaku. Dlaczego nie zrobić czegoś przeciwnego?

Połączone zadania, które wymagają głębokiej wiedzy i silnych umiejętności do ich wykonania.

Rozróżnij zadania eksperymentalne jakość I obliczeniowe i eksperymentalne. Problemy jakościowe są rozwiązywane empirycznie, brakuje im danych ilościowych, a zatem obliczeń matematycznych, na przykład: „Udowodnij empirycznie obecność jonu siarczanowego w siarczanie żelaza (III)”. Aby rozwiązać problemy obliczeniowe i eksperymentalne, oprócz przygotowania eksperymentu, konieczne jest przetworzenie pewnych danych uzyskanych eksperymentalnie. Proponuje się np. otrzymanie osadu wodorotlenku żelaza(III) i obliczenie masy roztworu tak, aby otrzymać go z masy osadu utworzonego przy udziale masowym wodorotlenku potasu 0,1 (10%).
Najwyższą formą problemów obliczeniowych i eksperymentalnych są problemy obliczeniowo-eksperymentalne, które łączą w sobie najlepsze cechy obu problemów.

eksperyment myślowy jako metoda wzmacniania aktywności poznawczej uczniów jest niesłusznie zapomniana, a nauczyciele chemii praktycznie z niej nie korzystają. Wynika to najprawdopodobniej z braku informacji o nim w licznej i różnorodnej literaturze metodycznej chemii oraz w kształceniu przyszłych nauczycieli chemii na uniwersytetach i uniwersytetach. W rezultacie okazało się, że eksperyment myślowy, który niesie ze sobą ogromne możliwości rozwoju abstrakcyjnego myślenia uczniów, nie znajduje właściwego zastosowania w praktyce nauczania chemii.
Taka sytuacja mogłaby być do pewnego stopnia uzasadniona i znośna, gdyby prawdziwy eksperyment chemiczny przeprowadzano nieprzerwanie przez wszystkie lata nauki chemii w szkole. Obecnie, w wyniku panujących niesprzyjających warunków społecznych, gdy prawdziwy eksperyment chemiczny jest bardzo kosztowny, a wielu odczynników, sprzętu i materiałów jest niedostępnych i jest on używany coraz rzadziej, jeśli w ogóle, pojawia się pytanie o potrzeba szerszego wykorzystania eksperymentu myślowego jako alternatywy.
Eksperyment myślowy jest finansowo bezwartościowy; wystarczy głowa studenta, aby myśleć. Ponieważ eksperyment myślowy jest teoretyczny, jego ukończenie zajmuje bardzo mało czasu. W tym krótkim okresie ma miejsce aktywna aktywność umysłowa: ustalany jest cel eksperymentu, tworzony jest problem, wysuwana jest hipoteza, określane są sposoby poszukiwania i rozwiązania problemu. W przypadku braku odczynników i sprzętu studenci teoretycznie omawiają przebieg eksperymentu i jego wyniki, wyciągają wnioski.
Rola nauczyciela w przeprowadzeniu eksperymentu myślowego jest bardzo odpowiedzialna. Uważnie monitoruje poprawność rozumowania studentów i występuje jako arbiter, ocenia możliwość realizacji zaproponowanej przez studentów ścieżki przeprowadzenia eksperymentu i uzyskania końcowego wyniku.
W tych przypadkach, gdy na sali chemicznej jest wszystko, co potrzebne do eksperymentu, chłopaki sprawdzają swoje teoretyczne założenia w praktyce.
Tak więc eksperyment myślowy można przeprowadzić w czystej postaci, to znaczy bez eksperymentów, w ścisłej jedności z prawdziwym eksperymentem. W obu przypadkach eksperyment myślowy aktywizuje aktywność poznawczą uczniów i pod każdym względem zasługuje na to, by znaleźć się w skarbnicy metod stosowanych przez nauczyciela w swojej pracy.

Rozdział 2
Kwestie organizacyjne
eksperyment chemiczny

Jakość i skuteczność eksperymentu chemicznego zależy od przygotowania i organizacji go przez nauczyciela, przygotowania uczniów oraz pomocy asystenta laboratoryjnego.

§ 2.1.
Preparat chemiczny
eksperyment nauczyciela

O potrzebie przygotowania doświadczenia przez nauczyciela decydują zadania dydaktyczne, jakie stawia przed nim doświadczenie, treść przedmiotu chemia i metodyka jego nauczania.
Skuteczność nauczania chemii jest ściśle związana z ogólnym planowaniem materiałów edukacyjnych. Główne zadania rozwiązywane w procesie planowania to optymalizacja procesu edukacyjnego, określenie objętości materiałów edukacyjnych, wybór zadań na lekcję i pracę domową; przeznaczanie czasu na prowadzenie eksperymentów laboratoryjnych i ćwiczeń praktycznych, rozwiązywanie problemów doświadczalnych i obliczeniowych; kontrola wiedzy, umiejętności i zdolności uczniów; konsolidacja i powtarzanie materiału.
Nauczyciel chemii powinien umieć zaplanować eksperyment dla całego tematu i dla konkretnej lekcji, metodycznie go właściwie zastosować, wybrać opcje eksperymentów, zarządzać aktywnością poznawczą uczniów, analizować i oceniać ich aktywność podczas pokazów oraz aktywność uczniów podczas wykonują własną pracę eksperymentalną.
Planowany jest eksperyment chemiczny. W tym celu na początku roku akademickiego w planie wieloletnim, zgodnie z programem nauczania, ustalana jest sekwencja pokazów, eksperymentów laboratoryjnych, ćwiczeń praktycznych i rozwiązywania problemów eksperymentalnych na tematy i ich powiązanie z zajęciami teoretycznymi; wykaz umiejętności i zdolności eksperymentalnych, które uczniowie muszą nabyć, oraz określa się środki dydaktyczne do osiągnięcia postawionych celów; ustalane są pozalekcyjne rodzaje eksperymentów chemicznych, które mają orientację zawodową i znaczenie dla pracy pozalekcyjnej.
Przed rozpoczęciem studiowania tematu przeprowadzana jest dokładna i szczegółowa analiza materiału edukacyjnego, aby jednoznacznie określić, po pierwsze, ilość wiedzy, jaką powinien posiadać sam nauczyciel, a po drugie, rodzaje eksperymentów, które pozwalają na jak najlepsze kształtowanie i doskonalenie umiejętności i zdolności na każdej lekcji podczas studiowania tego tematu.
obiecujący I planowanie tematyczne w kompleksie jest niezbędny do jak najbardziej racjonalnego i terminowego przygotowania się do tych zajęć.
Znając z wyprzedzeniem czas trwania eksperymentu, nauczyciel ma możliwość wcześniejszego przygotowania sprzętu, pomocy dydaktycznych itp. do zajęć.
Przygotowanie do lekcji uzależnione jest od rodzaju lekcji i postawionego celu dydaktycznego. Najpierw nauczyciel określa zadania edukacyjne lekcji i zastanawia się nad sposobem ich realizacji. Aby eksperyment chemiczny dostarczył solidnej i głębokiej wiedzy, należy przewidzieć, jakie umiejętności i zdolności eksperymentalne nabędą uczniowie, za pomocą jakich metod mogą osiągnąć zrozumienie obserwowanych przemian chemicznych. Zaleca się, aby nauczyciel przejrzał odpowiednią literaturę metodyczną, sformułował pytania, które pomogą ujawnić wiedzę teoretyczną uczniów na dany temat, wskazać punkty, na których należy się skupić, ponieważ przyczyniają się do nabywania umiejętności i ułatwiają postrzeganie materiału edukacyjnego w przyszłość.
Nauczyciel musi przemyśleć, na jakim etapie lekcji, w jakiej kolejności, z jakimi odczynnikami i urządzeniami do przeprowadzania eksperymentów, ustalić ich miejsce podczas lekcji w zależności od wagi postawionych zadań, a także formę zapisu wyników (rysunek, tabela, równanie reakcji itp.). d.).
Bardzo ważne jest, aby przed lekcją przećwiczyć technikę wykonania każdego eksperymentu demonstracyjnego, sprawdzić dostępność i jakość odczynników, a także upewnić się, że urządzenie i występujące zjawiska są klarowne, ponieważ problemy wykryte podczas lekcji wpływają nie tylko na dyscypliny uczniów, ale także osiągnięcia wyznaczonego celu. W razie potrzeby wymień odczynniki, popraw instrumenty lub użyj innej odpowiedniej aparatury.
Na przykład do spalania etylenu, acetylenu i innych gazów nie jest konieczne posiadanie prostej rury spalinowej z wyciągniętym końcem. Możliwe jest zastosowanie przewodu spalinowego pod kątem prostym, pamiętając, że strumień gazów w tym przypadku będzie wystarczający do utrzymania równomiernego spalania gazów. Wodę wapienną, która w wyniku niewłaściwego lub długotrwałego przechowywania staje się bezużyteczna, można całkowicie zastąpić wodą barytową (roztwór Ba(OH) 2 ), której właściwości nie ulegają zmianie nawet podczas długotrwałego przechowywania. Jeśli z jakiegokolwiek powodu w biurze nie ma fenoloftaleiny, można ją zastąpić purgenem (środkiem przeczyszczającym), który zawiera fenoloftaleinę i cukier. Purgen działa podobnie do czystej fenoloftaleiny. Zamiast azotanu srebra można użyć lapis itp.
W innych przypadkach brakujące odczynniki można pozyskać na różne sposoby z materiałów dostępnych w gabinecie. Do tego rodzaju prac zaleca się zaangażowanie studentów. Pomaga to nauczycielowi, rozwija zainteresowanie uczniów bardziej dogłębnym badaniem chemii.
Przygotowując się do eksperymentu, zaleca się również korzystanie z kart, na których wpisane są wszystkie niezbędne dane dotyczące eksperymentu: z jednej strony zaznaczono nazwy urządzeń, odczynników, akcesoriów, a na drugiej rysunek urządzenia, schemat instalacji inny. Dla lepszego zabezpieczenia i przedłużenia życia kartek można je umieścić w celofanowej kopercie lub wykonać na dwóch kartkach zeszytu, a następnie nakleić na karton lub gruby papier.
Karty te przeznaczone są dla asystenta laboratoryjnego przygotowującego doświadczenie (pokazy, doświadczenia laboratoryjne, ćwiczenia praktyczne i problemy doświadczalne), a prowadzący sprawdza jego pracę.
W niektórych przypadkach wskazane jest posiadanie dwóch identycznych urządzeń, z których jedno jest używane w stanie rozłożonym w celu objaśnienia jego działania, a drugie zmontowane w celu zademonstrowania działania.
Konieczne jest również pokazanie studentom stanu skupienia substancji, z których przygotowywane są ich roztwory. Dotyczy to powszechnie stosowanych substancji, takich jak wodorotlenek sodu, wodorotlenek wapnia, wskaźniki, chlorek baru itp. Takie wielokrotne porównywanie pozwala uczniom zapamiętać, że wszystkie zasady i sole w normalnych warunkach są ciałami stałymi. Ale w codziennej praktyce są one częściej stosowane w postaci roztworów o określonym stężeniu.
Urządzenia, które zostały pokazane podczas pokazu, nie są demontowane, ale są wykorzystywane podczas przeprowadzania wywiadów z uczniami na kolejnych lekcjach.
Badanie właściwości fizycznych substancji prostych i najważniejszych związków pierwiastków wiąże się ze znajomością ich najważniejszych cech. Aby to zrobić, nauczyciel musi mieć zestawy materiałów informacyjnych dla każdego stołu. Próbki substancji z nazwami i wskazanym składem umieszczane są w kartonowych pudłach, rozdawane są podczas lekcji, gdy zachodzi konieczność zapoznania się z nimi uczniów, a zaraz po tym są usuwane. Substancje płynne lub stałe odpowiednio w postaci kryształów (lub proszku) wlewa się lub wlewa do słoików, kolb lub probówek i podaje studentom w tej postaci w celu zapoznania się z ich cechami zewnętrznymi.
Do ankiety na takie tematy jak „Azot i Fosfor”, „Węgiel i Krzem”, „Metale” i inne, dobrze jest mieć tematyczne kolekcje próbek substancji i minerałów bez napisów ich nazw.
Konieczne jest wcześniejsze zapoznanie uczniów z listą nazw prac praktycznych, które będą wykonywać na kolejnych lekcjach, aby dzieci mogły się wcześniej przygotować. Na lekcji poprzedzającej lekcję praktyczną nauczyciel podaje temat, cel i treść pracy, wskazuje strony w podręczniku do powtórzenia materiału teoretycznego. Uczniowie w domu dokładnie zapoznają się z instrukcją do lekcji, zastanawiają się nad postępem pracy i raportują z jej realizacji. W razie trudności zaleca się odwoływanie się do tekstu podręcznika, notatek w zeszycie.
Przed przystąpieniem do pracy nauczyciel zaprasza uczniów do ponownego uważnego zapoznania się z jej treścią, powtórzenia postępu pracy.
Podczas rozmowy nauczyciel najpierw sprawdza stopień przygotowania do lekcji praktycznej: na ile teoretycznie eksperyment ma sens. Określa cel i treść przyszłych prac, procedurę wykonania poszczególnych jej elementów, środki ostrożności, formę i treść sprawozdania.
Uczniowie mają możliwość samodzielnego wykonywania doświadczeń, a nauczyciel obserwuje postęp prac i interweniuje tylko wtedy, gdy uczeń popełni rażący błąd lub nie poradzi sobie z zadaniem. Podczas chodzenia po klasie uczniów (głównie słabo uzdolnionych) nauczyciel udziela niezbędnych instrukcji. Ale pomoc powinna być świadczona w taki sposób, aby uczniowie nauczyli się samodzielnie pokonywać trudności, analizować swoje błędy, poprawiać je, przejmować inicjatywę.
Pisemne sprawozdania sporządzone w toku pracy powinny zawierać rysunek przyrządu, zapisy obserwacji, wyjaśnienia wyników, odpowiedzi na pytania, instrukcje i wnioski.
Jeśli praca jest niewielka lub uczniowie mają stabilną umiejętność przygotowywania raportu, konieczne jest wymaganie raportu na tej lekcji. W przypadkach, gdy uczniowie nie mają czasu na sporządzenie raportu z wykonanej pracy, możesz pozwolić im oddać szkice notatek. Nauczyciel sprawdza i podpisuje te zapisy, a na następnej lekcji zwracają je uczniom do ostatecznej dekoracji domu. Zgłaszanie się w domu powinno być dozwolone w wyjątkowych przypadkach i tylko dla indywidualnych uczniów.

Szkicowanie instrumentów lub sprzętu jest konieczne, gdy rysunek ujawnia cechę lub istotę doświadczenia, a także ułatwia jego zapis. Np. przy pozyskiwaniu amoniaku otwór rury wylotowej gazu powinien być skierowany do góry (rys. 1). Umożliwia to wygodniejsze i pełniejsze zbieranie amoniaku w probówkach, ponieważ jego gęstość względna jest prawie dwa razy mniejsza niż powietrza. Podczas wytwarzania tlenku węgla (IV) otwór rury wylotowej gazu jest skierowany w dół, ponieważ jego gęstość względna jest 1,5 razy większa niż powietrza (ryc. 2). Takie położenie rurki pozwala na zebranie większej ilości tlenku węgla(IV) i lepsze zbadanie jego właściwości. Z tych przykładów widać, że w obu przypadkach istnieje ścisły związek między właściwościami fizycznymi gazów a specyfiką ich wytwarzania, co powinno być przedstawione w sprawozdaniu za pomocą rysunku.
Podsumowanie wyników ćwiczeń praktycznych należy przeprowadzić na następnej lekcji. Najlepsze prace są czytane (częściowo lub w całości), analizowane są typowe błędy, najlepsze rysunki są pokazywane przez epidiaskop, niektórzy studenci przeprowadzają wywiady ustne itp.
Nauczyciel chemii w szkołach ponadgimnazjalnych staje przed koniecznością komponowania treści zadań doświadczalnych na tematy wykładu chemicznego, aw szkołach wieczorowych również z treściami produkcyjnymi. Wynika to z faktu, że w podręcznikach nie ma takich zadań, a także z tego, że w szkołach wieczorowych uczą się pracownicy różnych zawodów.
Przy wyborze zadań eksperymentalnych nauczyciel musi spełnić następujące wymagania:

zadania powinny obejmować cały materiał dydaktyczny z przedmiotu chemia;

treść zadań powinna uwzględniać różne poziomy wyszkolenia uczniów oraz indywidualne cechy ich rozwoju;

zadania powinny przyczyniać się nie tylko do podnoszenia jakości wiedzy z zakresu chemii oraz doskonalenia umiejętności i zdolności doświadczalnych, ale także do doskonalenia przygotowania zawodowego pracowników;

czas przeznaczony na rozwiązanie problemów powinien być ściśle ograniczony;

warunki zadania powinny być jasno sformułowane.

Bilety egzaminacyjne z chemii muszą obejmować eksperymenty laboratoryjne i zadania eksperymentalne, których celem jest sprawdzenie dostępności umiejętności i zdolności eksperymentalnych uczniów.
Przykładowe eksperymenty i zadania do każdego biletu przygotowuje nauczyciel.
Skuteczność prowadzenia lekcji z eksperymentem chemicznym w dużej mierze zależy od tego, jak przy wyposażaniu stanowiska pracy nauczyciela uwzględniane są współczesne wymagania naukowej organizacji pracy (NOT), ergonomii, bezpieczeństwa i estetyki.
Nauczyciel chemii, który jest jednocześnie kierownikiem pracowni chemicznej, jest odpowiedzialny za zorganizowanie całości prac związanych z wyposażeniem swojego gabinetu w nowy sprzęt i urządzenia. Pod jego kierownictwem sporządzana jest lista niezbędnego wyposażenia i inwentarza na rok bieżący i kolejne. Aby wyeliminować awarie sprzętu i wyprodukować nowe podręczniki w klasie, wskazane jest utworzenie koła i zaangażowanie uczniów do udziału w jego pracach.

§ 2.2.
Przygotowanie uczniów do występów
eksperyment chemiczny

Poprawna i szybka realizacja prac praktycznych na zajęciach w dużej mierze zależy od dobrego przygotowania studentów i organizacji zajęć.
Przygotowanie studentów polega na odrabianiu prac domowych poprzedzających zajęcia praktyczne, a mianowicie: powtórzeniu odpowiedniego materiału teoretycznego z podręcznika, zapoznaniu się z treścią pracy eksperymentalnej w celu poznania, jakie praktyczne umiejętności i zdolności będą niezbędne do jej realizacji.
Na przykład, aby ukończyć pracę praktyczną „Otrzymywanie etylenu i eksperymenty z nim”, uczniowie powtarzają materiał dotyczący budowy cząsteczki, przygotowania, właściwości fizycznych i chemicznych etylenu, zwracając szczególną uwagę na zależność tych właściwości od struktury cząsteczki; zapoznaj się z rysunkiem przedstawiającym urządzenie do produkcji etylenu; pamiętaj, jak prawidłowo złożyć, sprawdzić szczelność i wzmocnić urządzenie do wytwarzania gazów; powtórzyć, jakie środki ostrożności należy zachować podczas obchodzenia się z materiałami wyjściowymi.
Dla zachowania prawidłowej postawy i dobrego widzenia uczniów konieczne jest zapewnienie komfortowych stanowisk pracy, zgodnych z wymogami naukowej organizacji pracy (SLO) i ergonomii. Wyposażenie powinno być wykonane z uwzględnieniem cech antropometrycznych uczniów oraz charakteru pracy. Stanowiska pracy są wyposażone w niezbędny sprzęt i odczynniki i są przydzielane studentom na określony czas. Są oni zobowiązani do utrzymania porządku na stole w trakcie wykonywania pracy oraz po jej zakończeniu.
W trakcie eksperymentu uczniowie, postępując zgodnie z instrukcjami, uważnie obserwują oznaki i warunki przebiegu reakcji i zapisują wszystkie zmiany w swoich zeszytach.
Sprawozdania z ćwiczeń sporządza się w osobnych zeszytach. Raporty sporządzane są w przybliżeniu według następującego schematu: tytuł i data wykonania pracy; wykaz przyrządów i wyposażenia; opis postępu prac (montaż aparatu, odczynniki, obserwacje, wyjaśnienie wyników itp.); schematy i rysunki oddające istotę obserwowanych zjawisk; uogólnienie i wnioski; krótkie odpowiedzi na pytania zawarte w zadaniu.
Pożądane jest, aby sprawozdanie zostało przekazane w dniu zajęć praktycznych. Pisanie raportu uczy studentów analizowania swoich działań, wyciągania uogólnień i wniosków.
Po części praktycznej sprzęt jest usuwany, co jest kontrolowane przez asystenta laboratoryjnego: każdy student zbiera ze stołu i układa na tacy (lub kuwecie) wszystkie pojedyncze przedmioty i odczynniki i przenosi je do sali laboratoryjnej. Asystenci sprawdzają czystość stołów uczniów. Wszystko to odbywa się szybko i nie koliduje z kolejną lekcją. Następnie asystent laboratoryjny i studenci demontują tace, myją probówki i inne przybory, układają przybory laboratoryjne i odczynniki w stałych miejscach (w szafkach i na półkach).
Przeprowadzanie eksperymentów na zajęciach praktycznych wymaga opanowania, dokładności i dokładności. Przy złym przygotowaniu do pracy, nieostrożnym wykonywaniu eksperymentów eksperymenty mogą się nie udać. W trakcie samej pracy studenci są przekonani, że udana realizacja eksperymentów jest możliwa tylko przy głębokim zrozumieniu badanego materiału, umiejętności zastosowania wiedzy teoretycznej w praktyce.
Z reguły na zajęciach praktycznych uczniowie powtarzają eksperymenty, które nauczyciel już zademonstrował podczas studiowania tego tematu. Ale obserwując te eksperymenty z daleka, chłopaki nie zawsze mogą zrozumieć szczegóły. Po przeszkoleniu teoretycznym mają możliwość samodzielnego powtórzenia eksperymentów, zagłębienia się we wszystkie szczegóły eksperymentów i wyjaśnienia ich istoty. Wzbudza to zainteresowanie pracą, a wiedza poparta praktyczną pracą staje się trwalsza i efektywniejsza.
W miarę nabywania wiedzy i umiejętności eksperymentalnych należy zapewnić dzieciom większą samodzielność w przeprowadzaniu eksperymentów chemicznych na zajęciach praktycznych. Możesz zaoferować niezależną analizę techniki eksperymentu, sporządzenie planu pracy, przeprowadzenie obserwacji i wyjaśnienie wyników. Taka metodyka przeprowadzania eksperymentów przybliża rozwiązanie problemów doświadczalnych, które w lekcji praktycznej powinno być również poprzedzone gruntownym przygotowaniem domowym. Przemyślany jest przebieg rozwiązywania problemów, opracowywany jest plan przeprowadzenia odpowiednich eksperymentów, opracowywana jest lista niezbędnych odczynników, materiałów, przyborów i akcesoriów. Dzięki temu studenci mogą przyjść do laboratorium i od razu przystąpić do wykonywania eksperymentu. Zadania eksperymentalne wykonywane są bez instrukcji, więc wymagają znacznie większej samodzielności od uczniów.
Nie wszyscy studenci kończą pracę praktyczną w tym samym czasie, co jest całkiem zrozumiałe. Każdy ma swoje umiejętności, indywidualne cechy, własny poziom przygotowania, a co za tym idzie nierówne tempo pracy. Niektórzy nie mieszczą się w wyznaczonym czasie, inni kończą pracę przed terminem. Tym, którzy wcześniej poradzą sobie z zadaniem, możesz zaproponować karty zadań z treścią nowych doświadczeń. Pomaga to utrzymać środowisko pracy w klasie i aktywować aktywność umysłową uczniów.
W przeciwieństwie do zajęć praktycznych, eksperymenty laboratoryjne wykonywane są przez wszystkie dzieci pod kierunkiem nauczyciela, co przyczynia się do świadomego i konkretnego zrozumienia nowego materiału edukacyjnego. Mają mało czasu, więc uczniowie wymagają uwagi, pracowitości i dyscypliny. Eksperymenty wykonuje się zgodnie z ustnymi instrukcjami nauczyciela lub według kart zadań, których treść można wyświetlić na ekranie za pomocą epidiaskopu lub kodoskopu.
Na specjalnym stojaku należy wskazać, jakie ogólne umiejętności i zdolności studenci powinni opanować studiując tok chemii nieorganicznej i organicznej. Na osobnych przykładach można wykazać wartość każdej nabytej konkretnej umiejętności.
Na przykład, co musisz wiedzieć podczas pracy z palnikiem gazowym. Gaz ziemny jest trujący, dlatego niedopuszczalne jest uwalnianie go do pomieszczenia; gdy palnik nie jest używany, krany muszą być zamknięte; największa ilość ciepła jest uwalniana podczas tworzenia nieświecącego płomienia. Podczas zapalania palnika gazowego należy postępować zgodnie z następującą procedurą: podłączyć palnik przewodem gumowym do kranu; zamknij dostęp powietrza za pomocą dysku lub klipsa; zapalić gaz kilka sekund po jego uruchomieniu; wyreguluj dopływ powietrza, aby płomień stał się nieświecący; w trakcie pracy upewnij się, że nie ma „przeregulowania” płomienia - gaz zapala się w dolnej części rury i pali się w niej, a nie w górnej części rury; w przypadku wykrycia „poślizgu” palnik należy natychmiast zgasić, pozostawić do ostygnięcia i ponownie zapalić przy zamkniętej dmuchawie.
Na tym samym stanowisku wskazane jest wskazanie literatury na ten temat.
Bardzo dobrze jest prowadzić w klasie zapisy rozwoju umiejętności i zdolności eksperymentalnych przez lata nauki, co służy jako rodzaj kontroli i samokontroli. Rachunkowość składa się z listy ukształtowanych i rozwiniętych umiejętności i zdolności każdego studenta chemii nieorganicznej i organicznej.
Podczas egzaminu student zajmuje jeden z pięciu stołów, które są specjalnie wyposażone do wykonywania eksperymentów laboratoryjnych i rozwiązywania problemów doświadczalnych. Przy tym stole przygotowuje odpowiedzi na teoretyczne pytania biletu i planuje sekwencję eksperymentu. W pierwszej kolejności uczeń zapisuje równanie reakcji chemicznej, następnie sporządza listę odczynników i aparatury, których zamierza użyć w tym eksperymencie lub problemie doświadczalnym, aw razie potrzeby wykonuje rysunek lub diagram. Dopiero po sprawdzeniu notatek przez nauczyciela uczeń przystępuje do eksperymentu.
Oceniając wykonanie eksperymentów laboratoryjnych i rozwiązując problemy doświadczalne, bierze się pod uwagę umiejętność sprawdzania szczelności urządzeń, składania ich i wzmacniania na statywie laboratoryjnym, używania odczynników i sprzętu, oszczędnego korzystania z odczynników, konsekwentnego wykonywania operacji przy rozpoznawaniu lub uzyskiwaniu substancji, przestrzegaj zasad bezpieczeństwa itp.
W prace nad wyposażeniem gabinetu powinni być zaangażowani studenci, którzy mają już dobrze ukształtowane umiejętności pracy. Mogą wykonać brakujące tablice do produkcji substancji, schematy instalacji, rysunki urządzeń, działające instalacje i urządzenia, kolekcje, a także brać udział w zbiórce słojów i flakonów. Ogromną pomocą w tej pracy mogą być rodzice i dzieci, które ukończyły tę szkołę.

§ 3.3. Wykonywanie prac praktycznych

Orientacyjne terminy zajęć praktycznych ustalane są zgodnie z planem tematycznym.
W planie lekcji nauczyciel określa, w jaki sposób będzie monitorował i kontrolował pracę całej klasy i poszczególnych uczniów, jakie trudności techniczne i teoretyczne mogą napotkać dzieci podczas wykonywania eksperymentów, jakiej zróżnicowanej pomocy potrzebują, aby zapewnić pomyślne zakończenie i wykonanie pracy.
Plan ustala również ewentualną wymianę odczynników lub sprzętu, zmianę treści jakiegoś eksperymentu, wymienia pytania, na podstawie których sprawdzane będzie teoretyczne przygotowanie uczniów do lekcji, a także zawiera instrukcje dotyczące techniki wykonywania eksperymentów.
Praktyczne umiejętności i zdolności są z powodzeniem rozwijane, jeśli uczniowie mają już wystarczającą wiedzę teoretyczną. W takim przypadku poszczególne operacje są wykonywane bardziej sensownie i nabywane są silne umiejętności i zdolności. Dlatego nauczyciel przede wszystkim musi sprawdzić teoretyczne przygotowanie uczniów do nadchodzącej pracy. W tym celu proponuje się pytania, za pomocą których nauczyciel kontroluje siłę i głębokość wiedzy, a jednocześnie aktywizuje aktywność umysłową.
Pytania powinny oczywiście wynikać z treści samej pracy praktycznej. Jeśli w pracy planowane są jakiekolwiek zmiany, jest to również zgłaszane na samym początku lekcji. Następnie nauczyciel odpowiada na pytania, które pojawiły się w ramach przygotowań do lekcji w domu, wyjaśnia i pokazuje techniki, które zostaną użyte po raz pierwszy. Mniej czasu poświęca się wyjaśnieniu techniki wykonywania już poznanych operacji i technik, z którymi dzieci zapoznają się ponownie zgodnie z instrukcją pracy praktycznej. Ale z drugiej strony dużo więcej czasu poświęca się monitorowaniu realizacji tych operacji w toku prac.
Następnie uczniowie przeprowadzają eksperymenty, a nauczyciel monitoruje jakość ich prowadzenia iw razie trudności udziela zróżnicowanej pomocy. Wykrytego błędu nie trzeba spieszyć do poprawienia, należy dać uczniowi możliwość samodzielnego przemyślenia i wykonania.
Jeśli sala chemiczna jest wyposażona we wszystko, co jest potrzebne do przeprowadzenia eksperymentu, to na zajęciach praktycznych każdy uczeń wykonuje doświadczenia samodzielnie. Jeśli nie ma takich warunków, to pracę praktyczną wykonuje po kolei dwóch studentów: każdy z nich wykonuje mniej więcej połowę zaplanowanych eksperymentów. Ale nawet jeśli dzieci w wieku szkolnym wykonują eksperymenty w parach, każdy przedstawia sprawozdanie z wykonanej pracy osobno. To sprawia, że ​​zagłębiają się w istotę pracy wykonywanej przez towarzysza, obserwują i wyciągają wnioski.
Podczas przeprowadzania eksperymentów należy zadbać o to, aby każdy uczeń był aktywnym wykonawcą, a nie biernym kontemplatorem. Tylko pod tym warunkiem eksperymentalne umiejętności i zdolności są ustalane i ulepszane.
Nauczyciel zapisuje swoje obserwacje w zeszycie, w którym odnotowuje imiona i nazwiska uczniów, elementy działania oraz umiejętności nabyte lub udoskonalone na tej lekcji. Poszczególne komentarze są krótko zapisywane w kolumnie „Notatki”.
Np. w toku pracy praktycznej na temat „Rozpoznawanie materiałów polimerowych – tworzywa sztuczne, włókna chemiczne” nauczyciel monitoruje prawidłowy rozwój następujących umiejętności i zdolności doświadczalnych:

zapalać i gasić palniki (lampy spirytusowe);

identyfikować tworzywa sztuczne i włókna po ich wyglądzie;

określić gęstość tworzywa sztucznego;

określać tworzywa sztuczne i włókna według charakteru spalania;

użyj szczypiec do tygla;

praca z tabelami referencyjnymi.

Po zakończeniu eksperymentów chłopaki zapisują swoje wyniki w zeszytach, a następnie sporządzają pisemny raport. W dowolnej formie sprawozdanie powinno zawierać podsumowanie spostrzeżeń, ich wyjaśnienie i wnioski. Uczniowie przygotowując się do lekcji zastanawiają się nad procedurą przeprowadzania eksperymentów w domu, dzięki czemu spędzają znacznie mniej czasu na pisaniu sprawozdania podczas prac praktycznych. Nie należy przenosić projektowania raportów do domu, ponieważ zniechęca to uczniów do lekcji. Ponadto wyniki uzyskane podczas obserwacji są szybko zapominane, co prowadzi do oszukiwania.
Studenci laboratorium są bardzo pomocni w przygotowaniu prac praktycznych. Pomagają wyeksponować i odłożyć wszystkie zestawy na tace. Tych uczniów można wezwać do nadzorowania pracy swoich towarzyszy i pomagania im w trudnościach. Aby praca przebiegła pomyślnie, wskazane jest wcześniejsze umożliwienie tym uczniom wykonania pracy praktycznej i przedstawienie im listy pytań, na które powinni zwrócić uwagę.
Aktywność studentów w pracy praktycznej oceniana jest na podstawie pisemnego sprawozdania i wyników obserwacji. Tymi kryteriami mogą być:

bezbłędne i dokładne wykonanie eksperymentów;

poprawne zapisywanie wyjaśnień, wniosków i równań reakcji;

umiejętne obchodzenie się z odczynnikami i sprzętem;

jakość raportu;

przestrzegania zasad bezpieczeństwa i dyscypliny podczas zajęć.

Typowe błędy popełniane podczas eksperymentów zostaną omówione w następnej lekcji. Poszczególni studenci są proszeni o przeprowadzenie kilku eksperymentów z pracy praktycznej przy stole pokazowym. Cała klasa uczestniczy w dyskusji nad wynikami.
Praktyczna praca wykonywana według instrukcji podręcznikowych ogranicza samodzielność uczniów, gdyż treść tych prac polega głównie na czynności wykonawczej. Kwestie związane z rozwojem myślenia uczniów powinny być rozwiązywane w oparciu o ich coraz większą samodzielność w wykonywaniu tych prac. Wiele można zrobić w tym kierunku bez zmiany zakresu i liczby prac praktycznych przewidzianych w programie.
Weźmy jako przykład praktyczną pracę. na temat „Oznaczanie nawozów mineralnych”, których realizacja wymaga dużej aktywności i samodzielności.

Cele badań.
1. Oznaczyć za pomocą charakterystycznych reakcji azotan amonu, azotan sodu i sól potasu, które znajdują się pod numerami w probówkach (w woreczkach).
2. Udowodnić, że azotan amonu zawiera jony amonowe i azotanowe azotanu sodu - jony sodu Na + i jony azotanowe, sól potasową - jony potasu K + i
jony chlorkowe Cl - .

Plan badań.
1. Rozważ wygląd nawozów.
2. Sprawdź rozpuszczalność nawozów w wodzie.
3. Wlej stężony roztwór kwasu siarkowego do probówek z nawozami stałymi, opuść kawałki miedzi ( w jakim celu?) i lekko ciepła ( Dlaczego?).
4. Wlać do probówek z roztworami nawozów:
a) roztwór chlorku baru i kwasu octowego ( Po co?);
b) roztwór alkaliczny ( w jakim celu?) i ciepła ( Dlaczego?);
c) roztwór azotanu srebra ( Po co?).
5. Zastosuj kryształki nawozu ( Jak?) w płomień palnika lub lampy spirytusowej ( w jakim celu?).
6. Zwracaj szczególną uwagę na to, co się dzieje.
7. Napisz równania reakcji.
8. Zwróć uwagę na charakterystyczne zabarwienie płomienia palnika lub lampy spirytusowej po zastosowaniu nawozu.
9. Wyciągnij odpowiednie wnioski.

Pytania do sprawdzenia.
1. Jak oznaczyć jony Na + , K + , , , Cl -?
2. Czy można odróżnić Na + od jonów po kolorze płomienia? Dlaczego? Jak należy je zdefiniować?
3. W jakim celu dodaje się stężony kwas siarkowy do nawozów jednocześnie z kawałkami miedzi? Podaj uzasadnioną odpowiedź.
4. Dlaczego kwas octowy dodaje się razem z chlorkiem baru?
5. Jak wyjaśnisz, dlaczego wiele nawozów zmienia płomień na żółty?
6. Jak wytłumaczyć nierówny stopień ogrzewania nawozów stężonym kwasem siarkowym i miedzią, a także roztworem wodorotlenku sodu?
7. Jak inaczej można określić jon azotanowy w solach metali alkalicznych?

Określenie celów eksperymentu, sporządzenie planu badawczego pomaga studentom skupić się na tym, co najważniejsze podczas eksperymentów. Za pomocą pytań kontrolnych do pracy praktycznej określają stopień zrozumienia istoty zjawisk i procesów, a także umiejętność zastosowania zdobytej wiedzy w nowych sytuacjach.
Nauczyciel może przez analogię samodzielnie komponować treść innych prac praktycznych.
Na lekcjach końcowych nie przeprowadza się praktycznej pracy nad nową treścią. Jednak wskazane jest, aby dwie ostatnie lekcje poświęcić tylko eksperymentowi chemicznemu. Na jednym studenci otrzymują znane im gazy (tlen, amoniak, tlenek węgla (IV), wodór, etylen itp.) i udowadniają ich obecność, na drugim rozwiązują eksperymentalne problemy rozpoznawania substancji nieorganicznych i organicznych. Pomimo tego, że uczniowie wykonywali już te eksperymenty, są one powtarzane na nowej, wyższej jakości podstawie. Wyraża się to nie tylko umiejętnością szybkiego i samodzielnego przeprowadzania eksperymentów, ale także większą dokładnością w ocenie wyników pracy.
Jakość i siła nabytych umiejętności i zdolności zależy od częstotliwości ich stosowania w pracy praktycznej. Fakt, że niektóre umiejętności i zdolności są wykorzystywane tylko raz lub dwa razy podczas szkolenia, a następnie z długą przerwą, nie wyklucza, że ​​uczniowie w razie potrzeby będą je stosować i doskonalić w swojej pracy zawodowej.

Rozdział 4

§ 4.1. Klasyfikacja umiejętności i zdolności eksperymentalnych

Jedność teorii i praktyki, jak wiadomo, przyczynia się przede wszystkim do solidnego przyswojenia materiału edukacyjnego, dlatego wiedza teoretyczna z chemii powinna opierać się na doświadczeniu, a eksperyment chemiczny powinien polegać na zastosowaniu wiedzy teoretycznej. W procesie uczenia się oba te ogniwa powinny być w ścisłym związku i żadnego z nich nie można umniejszać ani chwalić.
Umiejętności i zdolności eksperymentalne powinny być kształtowane systematycznie podczas wykonywania eksperymentów laboratoryjnych, przeprowadzania ćwiczeń praktycznych i rozwiązywania problemów doświadczalnych. Powodzenie tej pracy w dużej mierze zależy od znajomości przez nauczyciela struktury i treści umiejętności i zdolności eksperymentalnych, a także od warunków efektywnego wykorzystania różnego rodzaju edukacyjnych eksperymentów chemicznych.
Ze względu na formę aktywności uczniów umiejętności eksperymentalne kształtowane w procesie nauczania chemii można podzielić na pięć grup:
organizacyjny;
techniczny;
zmierzenie;
intelektualny;
projekt.

Na podstawie programu nauczania chemii możliwe jest ustalenie treści umiejętności i zdolności dla każdej z tych grup.

Umiejętności i umiejętności organizacyjne:
1) planowanie eksperymentu;
2) dobór odczynników i sprzętu;
3) racjonalne wykorzystanie czasu, środków, metod i technik w procesie wykonywania pracy;
4) wdrożenie samokontroli;
5) utrzymywania czystości i porządku na stanowisku pracy;
6) samodzielność w pracy.

Umiejętności i zdolności techniczne:
1) postępowanie z odczynnikami i sprzętem;
2) montaż urządzeń i instalacji z gotowych części, zespołów;
3) wykonywanie operacji chemicznych;
4) przestrzeganie zasad bezpieczeństwa pracy.

Mierzenie umiejętności i zdolności:
1) pomiary objętości cieczy i gazów;
2) ważenie;
3) pomiary temperatury i gęstości cieczy;
4) przetwarzanie wyników pomiarów.

Zdolności intelektualne i umiejętności:
1) określenie celu i określenie zadań eksperymentu;
2) postawienie hipotezy;
3) wykorzystanie istniejącej wiedzy;
4) opis obserwowanych zjawisk i procesów;
5) analiza wyników eksperymentu;
6) ustalenie związków przyczynowych;
7) uogólnienie i wnioski.

Umiejętności i umiejętności projektowe:
1) naprawy urządzeń, przyrządów i instalacji;
2) doskonalenie urządzeń, przyrządów i instalacji;
3) produkcja urządzeń, przyrządów i instalacji;
4) projekty graficzne (w postaci rysunków i schematów) urządzeń, przyrządów i instalacji.
Podział umiejętności na pięć odrębnych grup nie rozwiązuje jeszcze problemu ich skutecznego opanowania przez uczniów. Niektórzy faceci dobrze i szybko opanują zdolności organizacyjne i umiejętności, inni - intelektualne, inni - techniczne itp. Dlatego zgodnie z programem chemii konieczne jest określenie list umiejętności, które uczniowie powinni opanować w zależności od poziomu wyszkolenia i indywidualne cechy. Pod tym względem wszystkie umiejętności i zdolności eksperymentalne można podzielić na trzy poziomy.
DO pierwszy poziom zawierać typowe umiejętności i zdolności niezbędne do przyswojenia przez wszystkich studentów treści programu nauczania chemii. Na tym poziomie uczniowie wykonują ćwiczenia praktyczne lub eksperymenty laboratoryjne zgodnie z instrukcją i nadal potrzebują kontroli i pomocy nauczyciela. W miarę opanowania obowiązkowych umiejętności należy wymagać od studentów większej samodzielności w wykonywaniu eksperymentu.
Drugi poziom polega na nabyciu przez uczniów takich umiejętności, które pozwolą na wykonanie eksperymentu chemicznego bez szczegółowej instrukcji, w zmienionych warunkach, stosowanie algorytmicznych receptur do eksperymentów oraz wykazanie się samodzielnością w pracy. Jednocześnie tacy uczniowie potrzebują okresowo kontroli i pomocy nauczyciela.
Trzeci poziom stanowią umiejętności i zdolności charakterystyczne dla uczniów wykazujących duże zainteresowanie chemią, samodzielność i kreatywność w wykonywaniu eksperymentu chemicznego. Uczniowie ci nie potrzebują nadzoru i pomocy nauczyciela.
Poniżej znajduje się orientacyjna lista umiejętności eksperymentalnych dla każdego poziomu według grupy.

Umiejętności organizacyjne

Pierwszy poziom:
1) sporządzenie planu doświadczenia zgodnie z instrukcją;
2) ustalenie wykazu odczynników i sprzętu zgodnie z instrukcją;
3) sporządzenie formularza raportu zgodnie z instrukcją;
4) wykonanie eksperymentu w określonym czasie, przy użyciu środków, metod i technik znanych w pracy;
5) wdrożenie samokontroli zgodnie z instrukcją;
6) znajomość wymagań dotyczących pisania wyników eksperymentu;
7) brak co do zasady czystości i porządku w miejscu pracy;
8) konieczność systematycznego monitorowania i pomocy w pracy ze strony nauczyciela.
Drugi poziom:
1) sporządzenie planu eksperymentu bez szczegółowej instrukcji;
2) ustalenie wykazu odczynników i sprzętu bez szczegółowej instrukcji;
3) sporządzenie formularza raportu bez szczegółowej instrukcji;
4) racjonalne wykorzystanie czasu, środków, metod i technik w toku pracy;
5) samokontroli bez instrukcji;
6) spisanie wyników eksperymentu z wykorzystaniem literatury przedmiotu, wraz z rysunkiem lub schematem;
7) utrzymywania czystości i porządku na stanowisku pracy;
8) epizodyczna potrzeba nadzoru i pomocy w pracy ze strony nauczyciela.
Trzeci poziom:
1) samodzielne zaplanowanie eksperymentu i jego teoretyczne uzasadnienie;
2) samodzielne ustalenie wykazu odczynników i wyposażenia;
3) dokonywanie zmian we wzorze protokołu;
4) oszczędne gospodarowanie czasem oraz dobór najskuteczniejszych środków, metod i technik w procesie wykonywania pracy;
5) zwiększenie liczby kryteriów samokontroli;
6) spisanie wyników eksperymentu z wykorzystaniem literatury przedmiotu, literatury naukowej, rysunków;
7) utrzymywanie stanowiska pracy w czystości i porządku przez cały czas trwania eksperymentu;
8) samodzielne wykonanie eksperymentu.

Umiejętności i zdolności techniczne

Drugi poziom:
1) właściwe obchodzenie się z różnymi odczynnikami i sprzętem;
2) montaż urządzeń i instalacji z gotowych części według rysunku lub schematu bez szczegółowej instrukcji;
3) ustalanie kolejności czynności bez szczegółowej instrukcji;
4) stałe przestrzeganie wszelkich zasad bezpieczeństwa pracy.
Trzeci poziom:
1) właściwe obchodzenie się z różnymi odczynnikami i sprzętem oraz zastępowanie niektórych innymi;
2) montaż urządzeń i instalacji z gotowych części wg rysunku;
3) niezależne planowanie wszystkich operacji i ich realizacja w trakcie eksperymentu;
4) ścisłe przestrzeganie wszelkich zasad bezpieczeństwa pracy.

Mierzenie umiejętności i zdolności

Pierwszy poziom:
1) pracować z przyrządami pomiarowymi zgodnie z instrukcją;
2) znajomość i stosowanie metod pomiarowych zgodnie z instrukcją;
3) przetwarzanie wyników pomiarów zgodnie z instrukcją.
Drugi poziom:
1) pracować z przyrządami pomiarowymi bez szczegółowych instrukcji;
2) znajomość i stosowanie metod pomiarowych bez szczegółowej instrukcji;
3) przetwarzanie wyników pomiarów bez szczegółowych instrukcji.
Trzeci poziom:
1) samodzielna praca z różnymi przyrządami pomiarowymi;
2) stosowanie różnych metod pomiarowych;
3) zaangażowanie w przetwarzanie wyników pomiarów techniką komputerową, tablicami, literaturą przedmiotu itp.

Umiejętności i zdolności intelektualne

Pierwszy poziom:
1) wyjaśnienie celu i określenie zadań eksperymentu zgodnie z instrukcją;
2) postawienie hipotezy eksperymentu z pomocą nauczyciela;
3) dobór i wykorzystanie wiedzy teoretycznej pod kierunkiem nauczyciela;
4) obserwacja i ustalanie charakterystycznych oznak zjawisk i procesów zgodnie z instrukcją;
5) porównanie, analiza, ustalenie związków przyczynowo-skutkowych, uogólnienie uzyskanych wyników i sformułowanie wniosków pod kierunkiem nauczyciela.
Drugi poziom:
1) określenie celu i celów eksperymentu bez szczegółowej instrukcji;
2) postawienie hipotezy i ustalenie treści eksperymentu przy niewielkiej pomocy nauczyciela;
3) wykorzystanie wiedzy teoretycznej przez analogię;
4) obserwacja i ustalanie charakterystycznych oznak zjawisk i procesów bez szczegółowej instrukcji;
5) porównanie, analiza, ustalenie związków przyczynowo-skutkowych, uogólnienie uzyskanych wyników i sformułowanie wniosków przy niewielkim udziale nauczyciela.
Trzeci poziom:
1) samodzielne określenie celu i celów eksperymentu;
2) autopromocja hipotezy i opracowanie algorytmu przeprowadzenia eksperymentu;
3) samodzielne wykorzystanie wiedzy teoretycznej w nowych warunkach;
4) samodzielna obserwacja i ustalanie charakterystycznych oznak zjawisk i procesów;
5) samodzielna realizacja syntezy, analizy, ustalania związków przyczynowo-skutkowych, uogólnień, formułowania i porównywania wniosków z celem i celami eksperymentu.

Umiejętności i zdolności projektowe

Pierwszy poziom:
1) korygowanie najprostszych awarii urządzeń, przyrządów i instalacji według instrukcji pod kierunkiem nauczyciela;
2) korzystanie z gotowych urządzeń, przyrządów i instalacji;
3) wykonywanie najprostszych urządzeń, przyrządów i instalacji pod kierunkiem nauczyciela;
4) wizerunek urządzeń, przyrządów i instalacji w postaci obrazu.
Drugi poziom:
1) naprawy urządzeń, przyrządów i instalacji według wskazań nauczyciela;
2) dokonywanie zmian konstrukcyjnych urządzeń, przyrządów i instalacji;
3) wykonywanie najprostszych urządzeń, przyrządów i instalacji według instrukcji;
4) wizerunek urządzeń, przyrządów i instalacji w postaci schematu.
Trzeci poziom:
1) samodzielna naprawa urządzeń, przyrządów i instalacji;
2) doskonalenie konstrukcji urządzeń, przyrządów i instalacji;
3) wykonanie urządzeń według rysunku;
4) wizerunek urządzeń, przyrządów i instalacji w postaci rysunku.

Wyniki uczniów na poziomie pierwszym można ocenić na ocenę „3”, na drugim – na ocenę „4”, a na poziomie trzecim – na ocenę „5”.
Rozważ kształtowanie umiejętności eksperymentalnych z wykorzystaniem proponowanych poziomów ich opanowania w wykonaniu uczniów klasy 8 lekcja praktyczna "Otrzymywanie i właściwości tlenu".

Pierwsza grupa uczniów wykonuje niezbyt trudne zadanie (poziom pierwszy).

opcja 1
Zadania robocze:
1) uzyskiwać tlen przez rozkład nadmanganianu potasu po podgrzaniu i zbierać go przez wypieranie powietrza;
2) udowodnić, że powstałym gazem jest tlen;
3) sprawdzić spalanie węgla w tlenie.
Plan pracy:
1) zmontować urządzenie do produkcji tlenu;
2) sprawdzić szczelność (jak?);
3) włożyć kłębek waty do urządzenia (po co?);
4) przygotować probówki, słoiki lub kolby do napełnienia ich tlenem;
5) ostrożnie podgrzać całą długość probówki (dlaczego?), w której znajduje się nadmanganian potasu, a następnie podgrzać miejsce, w którym znajduje się odczynnik;
6) monitorować początek uwalniania tlenu (na jakiej podstawie?);
7) zebrać ulatniający się gaz;
8) zbadać powstały gaz w probówce (jak?);
9) badanie spalania węgla w powietrzu iw tlenie;
10) wlej trochę wody wapiennej lub barytowej do słoika lub kolby, w której spalano węgiel (co obserwuje się?);
11) sporządzić równanie reakcji chemicznej spalania węgla i wyciągnąć odpowiednie wnioski;
12) sporządzić sprawozdanie z wykonanej pracy.
Pytania do samokontroli.
1) Jak sprawdzić szczelność urządzenia do pozyskiwania gazów?
2) Jaką rolę odgrywa wata w urządzeniu do produkcji tlenu z nadmanganianu potasu?
3) Jak określić początek wydzielania tlenu?
4) Jak odróżnić tlen od innych gazów?
5) Jak wytłumaczyć nierównomierne spalanie substancji w powietrzu iw tlenie?

Treść zadania dla tej grupy uczniów jest zbliżona do wskazówek podanych w podręczniku. Jednocześnie różni się od niej tym, że zawiera pytania, które wymagają od uczniów nie wykonywania, ale twórczej aktywności. Uczniowie wykonują takie zadania na pierwszej lekcji, po której są gotowi do bardziej złożonej samodzielnej pracy.

Druga grupa uczniów wykonuje trudniejsze zadanie (poziom drugi).
Opcja 2
Zadanie w pracy: rozważ sposoby pobierania tlenu w zależności od jego rozpuszczalności i gęstości.
Plan pracy:
1) odbierać tlen i zbierać go poprzez wypieranie wody i powietrza;
2) poznanie różnic w urządzeniach do pobierania tlenu nad wodą i wypierania powietrza;
3) sporządzić sprawozdanie z wykonanej pracy.
Pytania do samokontroli.
1) W jakich przypadkach obie metody zbierania gazów mogą być stosowane z równym powodzeniem?
2) Jak rozpuszczalność gazów wpływa na wybór metody ich zbierania?
3) Jak gęstość gazów wpływa na wybór sposobu ich zbierania?
4) Czy po kształcie rury wylotowej gazu można określić sposób zbierania gazów?

Uczniowie z drugiej grupy muszą przed przystąpieniem do eksperymentu uzasadnić celowość i konieczność swoich działań. Jego opis podany jest w sposób ogólny i powinni oni nie tylko umieć przeprowadzić eksperyment, ale także samodzielnie wyciągać wnioski z uzyskanych wyników. Zadanie to wymaga od studentów samodzielności w wykonywaniu prac, elementów aktywności twórczej.

Trzecia grupa uczniów otrzymuje najtrudniejsze zadanie (poziom trzeci).
Opcja 3
Zadania robocze:
1) sprawdzić możliwość uzyskania tlenu z następujących substancji: KNO 3 , H 2 O 2 , KMnO 4 ;
2) poznać warunki przebiegu reakcji rozkładu dla każdej ze wskazanych substancji;
3) określić, która z tych substancji jest najbardziej odpowiednia do otrzymywania tlenu w laboratorium.
Plan pracy:
1) wymienić substancje, z których można otrzymać tlen w laboratorium;
2) wymienić (lub zasugerować) optymalne warunki pozyskiwania tlenu z wyżej wymienionych substancji;
3) opracować plan i samodzielnie przeprowadzić eksperyment sprawdzający założenia teoretyczne;
4) sporządzić sprawozdanie z wykonanej pracy.
Pytania do samokontroli.
1) Z jakich substancji można wytworzyć tlen w laboratorium iw praktyce?
2) Jakie czynniki wpływają na wybór substancji do produkcji tlenu w laboratorium iw praktyce?

Wykonanie tego zadania wymaga od studenta nie tylko umiejętności teoretycznego uzasadnienia zjawisk, uogólnienia uzyskanych wyników, ale także pozyskania niezbędnych informacji z literatury naukowej i popularnonaukowej. To zadanie jest kreatywne.

§ 4.2. Rola obserwacji w procesie formacji
umiejętności eksperymentalne

Obserwacja przyczynia się do bezpośredniego zmysłowego postrzegania badanych substancji i zjawisk. Informacje uzyskane w procesie kontemplacji budzą zainteresowanie poznawcze, przyczyniają się do kształtowania samodzielności w poznawaniu otaczającej rzeczywistości. Obserwacja rozwija spostrzegawczość, logiczne myślenie, mowę. Jednak obserwacja daje jedynie zewnętrzne wyobrażenie o substancjach i zjawiskach i nie ujawnia ich wewnętrznej istoty. Uwaga skupiona jest głównie na poszczególnych substancjach i zjawiskach, a związki przyczynowo-skutkowe między nimi nie są dostatecznie ujawniane, co zawęża horyzonty.
W ścisłym związku z obserwacją istnieje eksperyment, który nadrabia ten brak. Z jego pomocą uczniowie poznają nie tylko zewnętrzne cechy substancji i zjawisk, ale także wewnętrzną budowę substancji, ujawniają istotę i schematy zjawisk chemicznych.
W konsekwencji, jeśli na podstawie obserwacji powstają głównie reprezentacje przedmiotowe, to na podstawie eksperymentu - pojęcia chemiczne.
Umiejętności obserwacji zachodzących zjawisk i procesów należy uczyć w sposób ciągły. Jednocześnie konieczne jest, aby studenci zwracali uwagę nie tylko na zmiany zewnętrzne, ale jednocześnie rozumieli wewnętrzną istotę zachodzących zjawisk.
Obserwując pod kierunkiem prowadzącego warunki przebiegu eksperymentów, oznaki reakcji i powstające produkty oraz analizując uzyskane wyniki, uczniowie wzbogacają swoją wiedzę na temat przemian i procesów chemicznych oraz wyjaśniają przyczyny, które je spowodowały, uczą się stosować zdobytą wiedzę teoretyczną w praktyce.

Aby skutecznie uczyć chemii, nauczyciel musi opanować szkolny eksperyment chemiczny, w wyniku którego uczniowie zdobywają niezbędną wiedzę i umiejętności. Szkolny eksperyment chemiczny można podzielić na eksperyment pokazowy, w którym nauczyciel pokazuje eksperyment, oraz eksperyment studencki, wykonywany przez uczniów. Z kolei eksperyment studencki dzieli się na dwa typy:

• eksperymenty laboratoryjne przeprowadzane przez studentów w procesie zdobywania nowej wiedzy;
• praktyczna praca, którą studenci wykonują po ukończeniu jednego lub dwóch tematów

W wielu przypadkach praca praktyczna odbywa się w formie eksperymentalnego rozwiązywania problemów, w szkole średniej – w formie warsztatu, gdy po przejściu kilku tematów, praca praktyczna odbywa się na kilku lekcjach.

Rozwój zainteresowań poznawczych uczniów w procesie uczenia się ma ogromne znaczenie dla każdego przedmiotu akademickiego. Nauka chemii ma swoje własne cechy, o których nauczyciel powinien pamiętać. Przede wszystkim dotyczy to wykorzystania edukacyjnego eksperymentu chemicznego, który jest szeroko stosowany w szkole w różnych formach. Przygotowanie i przeprowadzenie eksperymentu wymaga od nauczyciela dużo czasu. Tylko w takim przypadku można osiągnąć oczekiwany efekt pedagogiczny. Jednocześnie konieczne jest uwzględnienie zarówno swojego doświadczenia zawodowego, jak i doświadczenia innych nauczycieli, znanych z literatury i komunikacji osobistej. Jeśli nauczyciel biegle posługuje się eksperymentem chemicznym i stosuje go na uczniach w celu zdobycia wiedzy i umiejętności, to uczniowie z zainteresowaniem studiują chemię. W przypadku braku eksperymentu chemicznego na lekcjach chemii wiedza uczniów może przybrać formalny odcień – zainteresowanie tematem gwałtownie spada.

Nauczyciel chemii musi opanować nie tylko technikę i metodologię eksperymentu demonstracyjnego, ale także eksperymentu ucznia. Czasami najprostsze eksperymenty mogą się nie powieść, gdy nie zostanie zachowane wymagane stężenie reagentów w roztworach lub nie zostaną uwzględnione warunki prowadzenia reakcji chemicznych. Dlatego konieczne jest przestudiowanie prostych eksperymentów w probówkach do subtelności, aby pokierować przebiegiem eksperymentu uczniowskiego w klasie, aby pomóc uczniom.

Ostatnio coraz częściej eksperyment studencki przeprowadza się albo metodą pracy z niewielką ilością odczynników w małych kolbach i probówkach, albo metodą semi-mikro, gdy eksperymenty przeprowadza się w kuwetach do analizy kropelkowej, roztwory są pobierane za pomocą pipety po kilka kropli. Jeśli weźmiesz spinacz do papieru i opuścisz jego koniec do celi z roztworem chlorku miedzi (11), to w ciągu kilku sekund spinacz do papieru pokryje się jasną powłoką miedzi. Metoda semi-micro oszczędza nie tylko czas nauczyciela i uczniów, ale także wartości materialne - drogie odczynniki, materiały, przybory.

Pokazy doświadczeń są najczęstszym typem szkolnych eksperymentów chemicznych, które mają silny wpływ na proces przyswajania wiedzy chemicznej uczniów. Podczas demonstrowania eksperymentów na uczniów szczególnie wpływają następujące trzy aspekty eksperymentu:

1. Bezpośredni wpływ samej reakcji chemicznej.

Jeśli uszeregujemy według ważności czynniki oddziałujące na uczniów podczas demonstracji eksperymentów, to przede wszystkim na nich zadziała bodziec świetlny (błyski, spalanie, zabarwienie substancji wyjściowych i powstających). Ogromne znaczenie mają różne zapachy charakterystyczne dla wykazywanych i powstających substancji.

podczas eksperymentu. Mogą być przyjemne i nieprzyjemne, mocne i słabe. W przypadkach, gdy substancje są trujące i szkodliwe dla zdrowia, eksperymenty przeprowadza się pod przeciągiem lub po spożyciu tych substancji. Trzecie miejsce zajmą bodźce słuchowe: silne eksplozje czy lekkie dźwięki, które pojawiają się podczas błysków różnych substancji. Studenci zwykle bardzo lubią sygnały dźwiękowe. Niestety nie zawsze towarzyszy im pożądany efekt pedagogiczny.

Istotny wpływ na uczniów mają procesy motoryczne (przemieszczanie substancji płynnych i stałych, przestawianie części podczas składania urządzeń). Na przykład uczniowie z zainteresowaniem obserwują bulgotanie pęcherzyków gazu w cieczy, ruch kolorowych roztworów. Jeśli procesy zachodzące podczas pokazu są mało zauważalne lub słabo odbierane zmysłami, wówczas pokazy są odtwarzane za pomocą różnych urządzeń. Tak więc słabo widoczne reakcje chemiczne rzutowane są na ekran za pomocą rzutnika graficznego, komputera, multimediów, tablicy interaktywnej, filmu wideo. Czasami wskazane jest łączenie pokazów – dobrze widoczne operacje są pokazywane na szklanych naczyniach, a poszczególne, słabo widoczne detale są wyświetlane na ekranie.

2. Słowo i czyny nauczyciela.

Wiadomo, że demonstracje prawie nigdy nie odbywają się w ciszy. Nauczyciel kieruje obserwacją uczniów, kieruje ich myślami w zależności od celu pokazu. Charakter tego podręcznika skutkuje najczęściej innym efektem pedagogicznym pokazu.

Nie bez znaczenia są też działania nauczyciela: składanie urządzenia, nalewanie roztworów, mieszanie substancji, gestykulowanie itp.

Często te działania mają ogromny wpływ na uczniów, a czasami traktują je jako główną, pierwszorzędną cechę, szczegółowo wskazując w swoich notatkach, jak nauczyciel rozlewa roztwory, miesza substancje.

3. Różne pomoce wizualne (rysunki i schematy nauczyciela, wzory i równania chemiczne, modele itp.)

Wszystkie pomagają uczniom w prawidłowym postrzeganiu i zrozumieniu eksperymentu chemicznego, podkreślają słabo widoczne szczegóły i przyczyniają się do prawidłowego ujawnienia chemii pokazów.

W jaki sposób te trzy aspekty eksperymentu demonstracyjnego wpływają na uczniów? Zademonstrowane reakcje chemiczne mają cechy istotne i nieistotne. Istotna cecha to taka, bez której niemożliwe jest prawidłowe postrzeganie procesu chemicznego. Na przykład, podczas demonstrowania interakcji sodu z wodą, podstawowymi cechami są wydzielanie wodoru i tworzenie zasad. Nieistotne cechy uzupełniają ogólny obraz demonstracji, czynią ją bardziej kompletną. W tym przykładzie nieistotną cechą jest ruch kawałka sodu na powierzchni wody.

Obserwując istotne i nieistotne objawy, uczniowie podlegają silnym i słabym bodźcom wynikającym z reakcji chemicznej. Czasami silne pobudzenie uczniów, jakie otrzymali od działania silnego bodźca, pozwala „przesłonić” słabe komponenty związane z istotną stroną demonstracji doświadczenia. W więc powyższym przykładzie demonstracji oddziaływania metalu alkalicznego z wodą, na uczniów ogromny wpływ ma silny bodziec związany z nieistotnym znakiem - ruchem metalu nad powierzchnią wody, oraz formowaniem alkaliów i wodór pozostaje bez większej uwagi. Demonstrując ozonator, uczniowie najbardziej obrazowo wyobrażają sobie hałas cewki indukcyjnej, który przyćmiewa istotę procesu chemicznego - powstawanie ozonu. Podczas wybuchu mieszanki wybuchowej (wodoru i tlenu) w puszce największe wrażenie na uczniach robi głośny wybuch (nieznaczny znak), a główny – powstanie wody – nie zwraca uwagi uczniów, choć informuje ich o tym nauczyciel. Wiadomo, że do rozpoznawania kwasów i zasad używa się różnych wskaźników (lakmus, fenoloftaleina itp.), które wskazują dodatkowe właściwości tych substancji. Demonstrując wskaźniki, jak ustalił D.M. Kiryushin [3], w wyniku nieprawidłowej kombinacji słów i działań nauczyciela, uczniowie wskazują zmianę koloru kwasów i zasad, a nie same wskaźniki.

Jak postępować w przypadkach, gdy uczniowie, demonstrując eksperyment, biorą nieistotne dodatkowe znaki za istotne, główne? Psychologowie zauważają, że aby uczniowie nie błędnie ich postrzegali lub zmieniali, konieczne jest stosowanie różnych instrukcji ustnych nauczyciela. Należy rozróżnić dwa główne rodzaje wskazań. Możesz wskazać uczniom, na jakie cechy przedmiotu należy zwrócić uwagę (wskazania pozytywne), a także wskazać, na które cechy nie należy zwracać uwagi (wskazania negatywne). Podczas nauczania chemii, gdy uczniowie postrzegają jasne błyski i silne eksplozje jako główny objaw reakcji, nie wystarczy posługiwać się tylko instrukcjami słownymi, konieczne jest stosowanie różnych pomocy wizualnych, na przykład kolorowych rysunków i diagramów w połączeniu z słowo nauczyciela.

Demonstrując oddziaływanie metali alkalicznych z wodą, należy zwrócić uwagę uczniów na fakt, że powstają tu alkalia i wodór. Nie lekceważ ruchu kawałka metalu na powierzchni wody. Wskazane jest, aby nauczyciel zadał uczniom następujące pytania: dlaczego się porusza? Czy gdyby wodór nie został uwolniony, zaobserwowano by to zjawisko? Aby podkreślić drugą zasadniczą cechę tej reakcji chemicznej – powstawanie alkaliów, uczniowie zwracają uwagę na zmianę koloru roztworu fenoloftaleiny.

Ważnym zagadnieniem demonstracji chemii jest liczba eksperymentów, które nauczyciel demonstruje na lekcji. VN Verkhovsky zwrócił uwagę na niebezpieczeństwo przeciążenia lekcji pokazowym eksperymentem chemicznym. Duża liczba eksperymentów zakłóca klarowność i wyrazistość przyswajania materiału przez uczniów, niepotrzebne eksperymenty rozpraszają ich uwagę. Jeszcze gorsze wyniki uzyskuje się, jeśli nauczyciel wykaże niewystarczającą liczbę eksperymentów, na podstawie których wyciąga wnioski teoretyczne. Jeśli uczniom pokaże się tylko interakcję żelaza i cynku z kwasem, to popełniają błąd, który trudno naprawić nawet w szkole średniej: uczniowie podają kwas azotowy i cynk do produkcji wodoru.

Ile eksperymentów należy zademonstrować na lekcji? W każdym indywidualnym przypadku nauczyciel musi przemyśleć tę kwestię, kierując się tym, aby ich liczba była optymalna. Uczniom należy pokazać wszystkie istotne aspekty demonstrowanego procesu przy oszczędnym nakładzie czasu na lekcji, aby w efekcie otrzymać świadomą i rzetelną wiedzę, nie zapominając, że eksperyment chemiczny ma ogromny wpływ na świadomość, czasem potężniejsze niż słowo nauczyciela.

Zainteresowanie poznawcze uczniów powstaje w procesie fascynującej opowieści nauczyciela, na przykład o sytuacji, w której się kiedyś znalazł. Opowieść budzi w dzieciach pozytywne emocje, bez których zdaniem psychologów owocna nauka jest niemożliwa. Należy pamiętać, że zawsze należy mówić prawdę (nawet jeśli jest ona nieprzyjemna dla samego nauczyciela), ponieważ uczniowie nie tolerują kłamstwa. Najbardziej przekonująca okazuje się życiowa interpretacja eksperymentu chemicznego. Zwłaszcza w przypadkach, gdy eksperyment jest niebezpieczny.

Badając fosfor biały, przypomniałem sobie incydent z życia studenckiego, kiedy w laboratorium chemicznym siedząca obok mnie studentka wzięła do ręki kawałek białego fosforu, który natychmiast się zapalił. Studentka była zdezorientowana, potarła dłonią płonący fosfor po szlafroku, który również się zapalił. Ogień został ugaszony, ale fosfor mocno poparzył skórę dłoni i wniknął w ciało, powodując jego zatrucie.

Kiedy przygotowywałem mieszankę soli bertoletowej z czerwonym fosforem na pokaz na wieczór chemiczny, mocno nacisnąłem bryłkę soli bertoletowej, nastąpił błysk - brwi, rzęsy, część włosów były przypalone, płonący fosfor się zapalił ręce i spowodował oparzenia, które długo się nie goiły.

Asystent laboratoryjny Katedry Chemii Nieorganicznej wrzucił do zlewu resztki odczynników, wśród których był metaliczny potas – nastąpił wybuch, ceramiczny zlew roztrzaskał się na kawałki.

Koleżanka z sąsiedniej szkoły opowiadała mi, że kiedy przeprowadzała eksperyment dotyczący oddziaływania sodu z wodą nie w szklance, nie w krystalizatorze, ale w probówce - pękła jej w dłoniach od wybuchu gazu wybuchowego.

Ponieważ odbiór osobistego doświadczenia nauczyciela jest ograniczony, historyczne doświadczenie chemików powinno być wykorzystywane szerzej, nie tylko w oparciu o ich osiągnięcia, ale także nie przemilczać błędów. Dzięki temu uczniowie zrozumieją, że rozwój nauk chemicznych nie przebiega płynną, utartą ścieżką. Zwykle jest to trudny sposób walki z opiniami i dowodami.

Tak więc pokazowy eksperyment z chemii musi być przeprowadzony w taki sposób, aby wywarł emocjonalny wpływ na ucznia, przyczynił się do rozwoju jego zainteresowań nauką chemii.

Jak stwierdził A. Einstein: „Piękny eksperyment sam w sobie jest często znacznie cenniejszy niż dwadzieścia formuł otrzymanych w retorcie abstrakcyjnego myślenia”.

Literatura

1. Polosin V.S., Prokopenko V.G. Warsztaty z metodyki nauczania chemii - M.: Edukacja, 1989.
2. Polosin V.S. Eksperyment szkolny z chemii nieorganicznej - M.: Edukacja, 1970.
3. Kiriuszkin D.M. Doświadczenie w badaniu interakcji słowa i wizualizacji w nauczaniu - M.: Wydawnictwo APN, 1980.
4. Chomczenko GP, Płatonow FP, Czertkow I.N. Eksperyment demonstracyjny w chemii - M.: Edukacja, 1978.
5. Verkhovsky V.N., Smirnov A.D. Technika eksperymentu chemicznego w szkole - M.: Edukacja, 1975.
6. Moshchansky V.N. O ideach pedagogicznych Alberta Einsteina (z okazji 100. rocznicy jego urodzin) - Pedagogika radziecka, 1979, nr 10