Место химического эксперимента в современном уроке. Муниципальное общеобразовательное учреждение Лицей №15 Заводского района г. Саратова Сафарова М.А. “Красивый эксперимент сам по себе часто гораздо ценнее, чем двадцать формул, добытых в реторте отвлеченной мысли” А.Эйнштейн Современная тенденция гуманизации образования предполагает развитие личностной природы индивидуума, инсталляцию образовательного материала в соответствии с интересами и потребностями ученика, создание условий для самоопределения, самореализации личности ребенка, снабжения его разума не готовыми знаниями и фактами, а инструментами для обучения. Ведущим фактором такой формы обучения становится проблемнопоисковая, проектноисследовательская ориентация. Успешность сегодняшних образовательных технологий определяется системой совместных целенаправленных действий обучающего и обучаемого для достижения запланированных результатов обучения, воспитания и образования. Если говорить о месте эксперимента в современном школьном естественнонаучном образовании, то, несомненно, стоит отметить его недостаточное использование вследствие некоторых причин: сокращение часов предмета химии, ограничении используемых реактивов и материалов. Однако и экспериментальных данных на всех этапов урока и внеклассного мероприятия служит инструментом активизации познавательной активности обучающихся, развитию исследовательских умений, аналитических и рефлексивных возможностей, социализации и адаптации индивидуума в социуме. Считается, что в данном случае задействована эмоциональная память обучающегося, что позволяет улучшить запоминание и понимание знания, а также соединить воедино теоретический и практический аспект науки. использование эффективное эксперимента Использование эксперимента возможно в виде нескольких форм организации, как иллюстрационный (демонстрационный) эксперимент, лабораторные опыты и работы, практические работы и опыты, внеклассный (исследовательский) и домашний эксперимент. Для эффективной реализации экспериментальной составляющей урока необходима детальная проработка всех этапов эксперимента. Преподавателю необходимо учитывать наглядность данного эксперимента, его безопасность для учителя и учеников (необходимо
соблюдать все меры предосторожности), целесообразность применения для освещения конкретной проблемы. Полученные данные и результаты исследования должны быть трактованы, снабжены логичными и верными комментариями и выводами. Если рассмотреть структуру урока, то экспериментальной составляющей на любой фазе урока найдется соответствующая ниша. Так, на этапе инициации, при сообщении целей урока и планирования его результатов использование проблемного эксперимента с нестандартным содержанием или неожиданным результатом способно побудить учеников включиться в активнопознавательную деятельность на уроке, заинтересовать обучающихся. Как правило, такой демонстрационный эксперимент может быть проведен учителем либо специально подготовленным обучающимся, незаменимо так же использование материалов виртуальной лаборатории, моделированных на компьютере процессов. В процессе актуализации материала на уроке, включающей интеракции всех участников образовательного процесса, демонстрационноисследовательский эксперимент и лабораторные опыты и работы позволяют визуализировать химические процессы и реакции, закрепить полученные знания и навыки, получить подтверждение гипотезе, сформированной учеником при просмотре проблемного эксперимента в начале урока (или опровергнуть ее). В данном случае преподаватель предлагает учащимся провести несложные опыты по определенному алгоритму, наверняка приводящим к искомому результату. Немаловажно, когда учитель призывает ребят к дискуссии, комментируя и резюмируя выводы обучающихся, а у ребенка складывается четкая позиция правильности и последовательности полученных результатов. Мировоззренческая и образовательная функция проблемного и исследовательского эксперимента позволяет обучающимся формировать и корректировать собственные представления о различных процессах и явлениях, связывать лабораторный опыт и бытовое или промышленное явление, использовать полученные навыки на следующих этапах изучения и для объяснения похожих явлений и процессов. На этапе закрепления материала возможно включение эксперимента в виде практической работы, а возможно использование задач и заданий, основанных на полученных ранее экспериментальных данных или составление их для ситуаций, требующих практического решения (метод кейсов). В данном случае можно говорить о реализации компетентностного подхода в обучении, межпредметных связях и
применении знаний и умений обучающихся в конкретных жизненных ситуациях. Так, определение хлоридов с применением нитрата серебра можно испробовать не только на лабораторном растворе, но и на обычной водопроводной и минеральной воде, определение молочной кислоты с помощью соли железа можно провести для сравнения в смыве с кожи и т.д. Обучающимся можно предложить составить алгоритм решения подобного задания для другого набора реактивов, другого набора объектов и условий. Как правило, такие задания заставляют обучающихся применить полученные знания на решении здоровьесберегающих, экологических и производственнобытовых проблем. Следующий этап урока – рефлексия полученных знаний и навыков, критический анализ полученной информации и собственных достижений на этапах урока. На этом этапе ученик осмысляет ход и результаты всего занятия, информация, полученная на уроке из различных источников, формирует устойчивые и отчетливые образы новых умений и навыков. Все использованные факты и данные необходимо четко связать с полученными результатами, все проблемные и исследовательские вопросы урока должны быть решены. В настоящее время широко реализуется практика внедрения домашнего эксперимента, что несомненно служит не только расширению и углублению знаний и навыков обучающихся, способствует удовлетворению исследовательских и познавательных интересов учеников, но и способствует развитию творческой деятельности, осуществление связи наукажизнь. Особую ценность несет научнопроблемный, проектно исследовательский эксперимент. Как правило, его осуществление возможно за рамками урока на внеурочных или кружковых занятиях. Такая деятельность может включать три различных степени свободы: 1) реализация исследовательской работы индивидуально или в малой группе по уже известной схеме, но с непредсказуемым результатом. Обобщение результатов такого экспериментального задания происходит, как правило, в форме дискуссии или диалога. Так, качественное определение хлорид и нитратионов можно провести в пробах природных и минеральных вод, вытяжках из мякоти овощей и фруктов. 2) реализация обучающимися исследовательской работы по изучению конкретного объекта с помощью выбранных ими в сотворчестве с учителем методами и методиками. В качестве примера
можно предложить выделение и исследование поведения природных индикаторах в растворах различной кислотности; синтез органических и неорганических веществ; количественное и качественное определение различных компонентов в природных объектах. 3) в данном случае обучающийся сам формирует проблему, выбирает цели и пути проведения исследования. Роль учителя заключается в компетентном направлении и консультировании обучающегося. Ученик со всех сторон анализирует возможный объект исследования, рассматривая возможные методы, проводит возможный эксперимент и обрабатывает полученные результаты исследования, предоставляя конкретный результат на обсуждение, защищает собственную позицию, руководствуясь полученными знаниями и навыками. Должное внимание химическому эксперименту на уроках и во внеурочной деятельности позволяет: стимулировать интерес обучающихся к предмету, увеличить мотивацию, успешность в освоении науки; отработать навыки и способы безопасной работы с реактивами и оборудованием; выработать у ребят потребность в получении и успешной обработки результатов исследования; показать уникальность и взаимосвязь процессов и явлений в природе, быту, теле человека; сделать упор на здоровьесберегающие и экологические проблемы; повысить интеллектуальный уровень учеников, укрепить позицию личности в социуме. Литература. 1. Тяглова Е.В. Исследовательская деятельность учащихся по химии: метод.пособие. М.: Глобус, 2007. 224с 2. И.В.Ширшина Химия. Проектная деятельность обучающихся. Волгоград: Учитель, 2006. – 184 с. 3. И.В.Маркина Современный урок химии. Ярославль: Академия развития. 2008. 288с. 4. Еременко Е.Б. Ведение домашнего эксперимента в процессе обучения химии семиклассников // Фестиваль творческих идей «Открытый урок», http://festival.1september.ru/articles/565314/ 5. О.С. Габриелян, Л. П. Ватлина «Химический эксперимент в школе». М.: «Дрофа», 2005. – 224 с. 6. Химический эксперимент как специфический метод обучения Э.Г.Злотников// Журнал «Первое сентября», методический лекторий. http://him.1september.ru/articlef.php?ID=200702404
Когда применяется демонстрационный эксперимент на уроке? В начале школьного курса – для привития экспериментальных умений и навыков, интереса к химии, ознакомления с посудой, веществами, оборудованием. Когда он сложен для самостоятельного выполнения учащимися. Когда он опасен для учащихся (взрыв водорода с кислородом). Нет соответствующего оборудования и реактивов.
Н а г л я д н о с т ь П р о с т о т а Б е з о п а с н о с т ь Н а д е ж н о с т ь Т е х н и к а в ы п о л н е н и я о п ы т а Н е о б х о д и м о с т ь о б ъ я с н е н и я д е м о н с т р а ц и о н н о г о э к с п е р и м е н т а. Требования к демонстрационному эксперименту
Методика проведения демонстрационных опытов 1. Постановка цели опыта: для чего проводится данный опыт, в чем должны убедиться учащиеся, что понять. 2. Описание прибора, где проводится опыт, и условий его проведения. 3. Организация наблюдений учащихся: учитель должен сориентировать учеников, за какой частью прибора должны вестись наблюдения. 4. Выводы.
Этапы ученического эксперимента 1) осознание цели опыта; 2) изучение веществ; 3) монтаж прибора (где это необходимо); 4) выполнение опыта; 5) анализ результатов; 6) объяснение полученных результатов, написание химических уравнений; 7) формулировка выводов и составление отчета.
Функции химического эксперимента Эвристическая функция проявляется в установлении новых а) фактов; б) понятий и в) закономерностей. Корректирующая функция проявляется в преодолении трудностей освоения теоретического материала и исправлении ошибок учащихся. Обобщающая функция позволяет выработать предпосылки для построения различных типов эмпирических обобщений. Исследовательская функция
14
ЛИТЕРАТУРА 1. Злотников Э.Г. О содержании понятия «учебный химический эксперимент» в системе интенсивного обучения. В кн.: Совершенствование содержания и методов обучения химии в средней школе. Л.: ЛГПИ им. А.И.Герцена, Сурин Ю.В. Методика проведения проблемных опытов по химии. Развивающий эксперимент. М.: Школа-Пресс, 1998
Ольгинская школа
Павлодарский район
Доклад
«Химический эксперимент, как одна из активных форм обучения на уроках химии»
(Августовская конференция учителей)
учитель химии и биологии: Павина О.А.
2014-2015 учебный год
Оглавление:
Введение
Использование ученического эксперимента в обучении химии
1.1 . Вещества хозяйственно-бытового назначения, предлагаемые для организации эксперимента по химии
1.2 . .
1.3 . Применение в
2. Заключение.
3. Литература.
Введение.
Сегодня в наших сельских школах недостаточно внимания уделяется проведению химического эксперимента, т.к не в каждой школе имеются реактивы для проведения опытов. Поэтому учащиеся имеют нередко лишь формальное представление о химических объектах, подчас не представляя об истинных задачах, стоящих перед химическим знанием, о химических методах исследования. Вследствие этого часть школьников, имеющая потенциальную склонность к деятельности в естественнонаучной области, получают о ней в своей школе неполное, одностороннее представление.
Широкая популяризация химических знаний способствует росту позитивного отношения к предмету и улучшению качества знаний учащихся.
Большинство предлагаемых опытов не требуют специального оборудования и реактивов, поэтому могут быть поставлены в любой школе и даже в домашних условиях. Опыты можно показывать непосредственно на уроках или использовать их во внеклассной работе по химии.
1. Использование ученического эксперимента в обучении химии
Ученический эксперимент - это вид самостоятельной работы. В школьной программе по химии оговорено, какие экспериментальные работы должны быть выполнены.
Эксперимент не только обогащает учащихся новыми понятиями, умениями, навыками, но и является способом проверки истинности приобретенных ими знаний, способствует более глубокому пониманию материала, усвоению знаний. Он позволяет более полно осуществлять связь с жизнью, с будущей практической деятельностью учащихся.
Ученический эксперимент разделяют на лабораторные опыты и практические занятия. Они различаются по дидактической цели. Цель лабораторных опытов - приобретение новых знаний, изучение нового материала. Практические занятия обычно проводятся в конце изучения темы и служат для закрепления и совершенствования, конкретизации знаний, формирования практических умений, совершенствования уже имеющихся умений и навыков учащихся.
Выполнение ученического эксперимента с точки зрения процесса учения должно проходить по следующим этапам:
Осознание цели опыта;
Изучение веществ;
Сборка или использование готового прибора;
Выполнение опыта;
Анализ результатов и выводы;
Объяснение полученных результатов и составление химических уравнений;
Составление отчета.
Ученик должен понимать, для чего он делает опыт и что он должен сделать, чтобы решить поставленную перед ним проблему. Он изучает вещества органолептически или с помощью приборов или индикаторов, рассматривает детали прибора или сам прибор. Выполнение опыта требует владения приемами и манипуляциями, умения наблюдать и замечать особенности хода процесса, отличать важные изменения от несущественных.
После анализа работы, который учащийся должен сделать самостоятельно, он делает вывод на основе соответствующей теоретической концепции. Не следует недооценивать роль отчета, который учащиеся составляют немедленно после выполнения опыта. Он учит краткому и точному формулированию мысли, правильной записи .
1.1 Вещества хозяйственно-бытового назначения, предлагаемые для организации домашнего эксперимента по химии
Название вещества
Хозяйственно-бытовое назначение
Где можно приобрести
Клей конторский силикатный
Силикат натрия Na 2 SiO 4
Склеивание бумаги и картона
Канцелярские товары
Соль поваренная
Хлорид натрия NaCl
Употребление в пищу, консервирование
Продовольственные магазины
Медный купорос
Сульфат меди пятиводный CuSO 4 *5 H 2 O
Дезинфекция, борьба с вредителями и болезнями растений
Садоводческие магазины
Натриевая селитра
Нитрат натрия
NaNO 3
Азотное удобрение
Садоводческие магазины
Калийная селитра
Нитрат калия
KNO 3
Азотное и калийное удобрение
Садоводческие магазины
Аммиачная селитра
Нитрат аммония
NH 4 NO 3
Концентрированное азотное удобрение
Садоводческие магазины
Сульфат аммония
Сульфат аммония
(NH 4 ) 2 SO 4
Азотное удобрение
Садоводческие магазины
Кальциевая селитра
Нитрат кальция
Ca(NO 3 ) 2
Азотное удобрение
Садоводческие магазины
Мочевина
Мочевина, карбамид
(NH 2 ) 2 CO
Азотное удобрение
Садоводческие магазины
10.
Гашеная известь, пушонка
Гидроксид кальция Ca(OH) 2
Средство для побелки, составляющая строительных растворов
11.
Негашеная известь, кипелка
Оксид кальция CaO
Средство для побелки, дезинфекции, составляющая строительных растворов
Строительные магазины и рынки
12.
Гипс, алебастр
Сульфат кальция двуводный или полуводный CaSO 4 *2 H 2 O , CaSO 4 *0,5 H 2 O
Скрепляющий состав или его компонент
Строительные магазины и рынки
13.
Мел
Карбонат кальция CaCO 3
Для учебных нужд или в составе побелок
Магазин канцелярских товаров
14.
Тринатрий фосфат
Техзамещенный фосфат натрия Na 3 PO 4
Средство для стирки и уборки
15.
Стиральная (кальцинированная) сода
Безводный карбонат натрия Na 2 CO 3
Средство для стирки и уборки
Магазины мыло-моющих и хозяйственных товаров
16.
Бура техническая
Тетраборат натрия Na 2 B 4 O 7
Средство для борьбы с бытовыми насекомыми
Хозяйственный магазин
17.
Сода пищевая (питьевая)
Гидрокарбонат натрия NaHCO 3
Средство для мытья посуды, разрыхления теста
Продовольственный магазин. Аптека (в виде таблеток «Бекарбон»)
18.
Разрыхлитель теста карбонат аммония
Карбонат аммония (NH 4 ) 2 CO 3
Средство для разрыхления пресного теста
Продовольственный магазин
19.
Уксусная эссенция
Уксусная кислота 70-80% CH 3 COOH
Средство для домашнего консервирования, маринования шашлыков
Продовольственный магазин
20.
Глицерин для наружного или внутреннего применения
Глицерин CH 2 OH-CHOH-CH 2 OH
Косметическое и дегидратирующее средство
Аптека
21.
Ляпис
Нитрат серебра AgNO 3
Средство для удаления родинок и бородавок, антисептик
Аптека
22.
Марганцовка, перманганат калия
Перманганат калия KMnO 4
Антисептик
Аптека
23.
Английская соль
Сульфат магния MgSO 4
Слабительное средство
Аптека
24.
Магнезия 25%
Противоотечное и гипотензивное средство
25.
Хлористый кальций 10%
Хлорид кальция CaCl 2
В виде внутривенных инъекций – как противовоспалительное и дегидратирующее средство, внутрь – при аллергиях и кожных заболеваниях
Аптека
26.
Аммиак водный
Гидроксид аммония NH 4 OH
Для мытья крашеных полов, стирки белья, снятия обморока
Хозяйственный магазин (25% раствор), аптека (10% раствор)
27.
Мирабилит, глауберова соль
Сульфат натрия десятиводный Na 2 SO 4 *10 H 2 O
Слабительное средство
Аптека
28.
Борная кислота
Борная (ортоборная) кислота H 3 BO 3
Для промывания глаз
Аптека
29.
Глюкоза
Глюкоза C 6 H 12 O 6
В виде 40%, 20%, 10%, 5% растворов для инъекций, в сухом виде для употребления внутрь
Аптека
30.
Хлорная известь
Гипохлорит кальция Ca(ClO) 2
Для грубой дезинфекции
Аптека, магазин мыло-моющих товаров
31.
Отбеливающее средство «Белизна»
Смесь хлорида и гипохлорита натрия NaCl + NaClO
Для стирки, уборки, отбеливания белья, дезинфекции
Магазин мыло-моющих товаров
32.
Сухое горючее
Уротропин технический (гексаметилентетраамин)
Для получения пламени в лаборатории и полевых условиях
Магазин или рынок хозтоваров
33.
Уротропин 40%-ный раствор
Уротропин (гексаметилентетрааамин)
Осмотический диуретик
Аптека
34.
Парафин
Высшие алифатические углеводороды (например, С 35 Н 72 )
Парафиновые свечи
Магазин или рынок хозтоваров
35.
Желатин
Желатин, белковое вещество
Для изготовления желе, студней, киселей
Продовольственный магазин
36.
Крахмал
Крахмал, сложный углевод общей формулы (С 6 Н 5 О 10 ) n
Для приготовления киселей, клейстера, накрахмаливания белья
Продовольственный магазин
37.
Фенолфталеин, пурген
Фенолфталеин
Раньше использовался как слабительное, сейчас – только как индикатор в лабораториях и ЛПУ.
Аптеки, лечебные учреждения
38.
Этанол C 2 H 5 OH
Для обработки кожи перед инъекцией
Аптека
39.
Ацетон
Ацетон CH 3 -CO-CH 3
Растворитель лакокрасочных изделий
Хозяйственно-строительные магазины и рынки
40.
Перекись водорода
H 2 O 2
Для обработки ран, дезинфекции, обесцвечивания
Аптека
41.
H 2 SO 4
В аккумуляторах
42.
HCl
Для паяния и травления
Хозяйственные магазины и рынки
43.
Этиленгликоль, антифриз
Этиленгликоль, простейший двухатомный спирт
Как антифриз – снижает точку замерзания воды
44.
Сера
Сера S
Кормовая добавка и средство для лечения кожных заболеваний
Зоомагазины, ветеринарные аптеки
45.
Железо восстановленное в порошке
Железо Fe
Для лечения железодефицитной анемии
В аптеке
46.
Спиртовая настойка йода
Йод I
Для обработки ран
В аптеке
47.
Алюминиевая фольга или пудра
Алюминий Al
Фольга – для запекания или обертки, пудра – для получения краски-серебрянки
В продовольственных, хозяйственных, строительных магазинах
1.2 . Опыты с использованием силикатного клея .
А). Морские водоросли (или Совместный гидролиз). В конторский силикатный клей добавить несколько кристалликов медного купороса (или несколько капель его концентрированного водного раствора). Наблюдать появление сине-зеленых причудливых разводов, напоминающих морские водоросли.
Сущность происходящего процесса заключается в совместном гидролизе двух солей: сильного основания и слабой кислоты (силикат натрия) и слабого основания и сильной кислоты (сульфат меди). При их взаимодействии в водном растворе образуется силикат меди, который существует очень коротко и быстро разлагается водой на кремниевую кислоту и гидроксид меди.
Na 2 SiO 3 + CuSO 4 → Na 2 SO 4 + CuSiO 3
CuSiO 3 + 2H 2 O → Cu(OH) 2 ↓ + H 2 SiO 3 ↓
Подобные опыты рекомендовал Д.И.Шкурко в книге «Забавная химия»: правда, автор указывал, что можно осуществить взаимодействие силикатного клея с кристалликами солей меди, железа, кобальта, никеля, алюминия, чтобы получить разноцветные «водоросли». Однако не у всех есть возможность найти в домашних условиях соли этих металлов.
Б) Ищите кислоту на дне. Для опыта потребуется силикатный клей и немного раствора лимонной кислоты (можно использовать разбавленную уксусную кислоту – в концентрации столового уксуса). В пробирку с силикатным клеем добавляется немного кислоты, и тут же на дно выпадет студенистый осадок кремниевой кислоты. Это – самая слабая неорганическая кислота, даже слабее угольной. Она легко вытесняется из силикатов органическими кислотами, и, будучи нерастворимой, выпадает в осадок. Растворить этот осадок можно только добавлением щелочи.
Уравнение реакции:
Na 2 SiO 3 + 2 CH 3 COOH ↔ 2 CH 3 COONa + H 2 SiO 3 ↓
В). С солью не дружим (или Одноименный катион). В силикатный клей добавить несколько капель насыщенного раствора поваренной соли. Наблюдать постепенное появление белого студенистого осадка. Это – кремниевая кислота, выделившаяся в результате усиления гидролиза силиката натрия.
Присутствие одноименного катиона (натрия из поваренной соли) усиливает процесс гидролиза силиката натрия, доводя его практически до конца – до образования нерастворимой кремниевой кислоты. Как мы можем увидеть из уравнений диссоциации солей в водном растворе, одноименный катион сильного основания (натрия) сдвигает равновесие процесса гидролиза вправо, то есть в сторону образования кремниевой кислоты.
Диссоциация:
Na 2 SiO 3 ↔ 2 Na + + SiO 3 2-
NaCl ↔ Na + + Cl -
Гидролиз (общее уравнение):
Na 2 SiO 3 + 2 HOH ↔ 2 NaOH + H 2 SiO 3 ↓
1.3 Применение в еществ хозяйственно-бытового назначения на уроках химии.
В учебной деятельности химический эксперимент не только позволяет устанавливать факты, но и служит активным средством формирования многих химических понятий. Например, первоначальное формирование понятия «катализатор» базируется на простом химическом опыте разложения пероксида водорода в присутствии оксида марганца (IV).
В пробирку с 2 мл 10%-го раствора пероксида водорода опускают пять гранул оксида марганца (IV). Начинается интенсивное выделение кислорода, наличие которого проверяют с помощью тлеющей лучинки. Как только тлеющая лучинка перестала воспламеняться, осторожно сливают жидкость из пробирки и вновь добавляют в нее 2 мл исходного раствора пероксида водорода. Снова доказывают наличие кислорода. Опыт повторяют в третий раз.
На основании наблюдений учащиеся приходят к выводу, что оксид марганца (IV) в ходе реакции не расходуется. Затем они самостоятельно формируют определение понятия «катализатор» (вещество, которое изменяет скорость химической реакции, но не расходуется при ее осуществлении).
Эвристическая функция школьного химического эксперимента в развитии учебной деятельности связана, прежде всего, с установлением новых факторов. Уже на первых уроках химии в 8 классе ученики знакомятся с химическими веществами, изучают их свойства, их применение в жизни, узнают много нового, учатся объяснять, например, в 8 классе, добавляя к раствору фенолфталеина несколько капель раствора щелочи, учащийся убеждается в том, что данный индикатор под воздействием щелочи изменяет свою окраску. Фенолфталеин можно заменить пургеном. Приведенный пример – простейший случай установления факта на основе опыта.
Для реализации целей развивающего обучения значительный интерес представляют выводы зависимостей и закономерностей в химии. Например, при изучении скорости химической реакции необходимо так организовать учебный процесс, чтобы учащиеся сами установили зависимость скорости реакции от концентрации реагирующих веществ. С этой целью им можно предложить провести взаимодействие раствора иодида калия с раствором пероксида водорода в присутствии крахмала.
В три пробирки, содержащие раствор иодида калия с крахмалом, наливают 3%-ный раствор пероксида водорода: в первую пробирку – с исходной концентрацией, во вторую – разбавленный в два раза и в третью – в 4 раза. С помощью часов фиксируют окончание реакции: во второй пробирке реакция протекает в 2 раза медленнее, чем в первой, а в третьей – в 4 раза.
На основании проделанного опыта учащиеся приходят к выводу, что скорость реакции прямо пропорциональна концентрации реагирующих веществ.
При изучении реакций ионного обмена для получения реакции с выпадением осадка можно использовать лимонную кислоту, уксусную кислоту. В пробирку с силикатным клеем добавляется немного кислоты, и тут же на дно выпадет студенистый осадок кремниевой кислоты. Это – самая слабая неорганическая кислота, даже слабее угольной. Она легко вытесняется из силикатов органическими кислотами, и, будучи нерастворимой, выпадает в осадок. Растворить этот осадок можно только добавлением щелочи.
Уравнение реакции:
Na 2 SiO 3 + 2 CH 3 COOH ↔ 2 CH 3 COONa + H 2 SiO 3 ↓
Реакция с выделением газа получается при использовании карбоната кальция (мел) и раствором уксусной кислоты.
2. Заключение .
Химический эксперимент выполняет роль источника знаний, средством закрепления знаний и умений, методом контроля усвоения учебного материала и сформированности умений и навыков.
Химический эксперимент в средней школе - уникальная возможность развития в мышлении школьника способностей к анализу, синтезу, конкретизации, обобщению и систематизации нового учебного материала и, как следствие, формирования в сознании субъекта учебно-познавательной деятельности осмысленной им стройной конструкции химической картины мира.
ЛИТЕРАТУРА
1. Назарова Т.С, Грабецкнй А.А., Лаврова В.Н. Химический эксперимент в школе. - М.: Просвещение, 1987.
2. Плетнер Ю.В., Полосин В.С. Практикум по методике преподавания химии. - М.: Просвещение, 1981.
3. Полосин В.С. Школьный эксперимент по неорганической химии. - М.: Просвещение
4.Тарасовская Н.Е., Сыздыкова Г.К. Наглядные пособия и демонстрационный материал в преподавании естественнонаучных дисциплин в гуманитарных и технических вузах //Педагогический вестник Казахстана. – Павлодар, 2007. - № 2. – С. 76-83.
Химия в жизни человека
Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение средней общеобразовательной школы № 1 «Образовательный центр» п.г.т. Стройкерамика муниципального района Волжский Самарской области
Тема: « Химический эксперимент как средство формирования интереса к химии»
Учитель химии
Люкшина Наталия Александровна
Введение
Химия является наукой теоретически-экспериментальной. Поэтому в процессе её изучения важнейшим методом является эксперимент как средство получения конкретных представлений и прочных знаний.
Занимательные опыты, являясь частью эксперимента, прививают любовь к химии, формируют интерес к предмету в дополнительное от занятий время, способствуют более успешному усвоению химии, углублению и расширению знаний, формированию навыков самостоятельной творческой работы, привитию практического опыта работы с химическими реактивами и оборудованием.
Демонстрационные опыты, обладая элементом развлекательности, способствуют развитию у учащихся умений наблюдать и объяснять химические явления.
Химический эксперимент – важнейший метод и главное средство наглядности на уроке. Эксперимент – сложный и мощный инструмент познания. Широкое применение эксперимента в обучении химии – одно из важнейших условий осознанных и прочных знаний учащихся по химии. Химический эксперимент является важнейшим способом осуществления связи теории с практикой путем превращения знаний в убеждения.
Основная цель этого доклада - с первых уроков пробудить у учащихся интерес к химии и показать, что эта наука является не только теоретической.
Химический эксперимент на основе творческой самостоятельной деятельности помогает знакомить учащихся с основными методами химической науки. Это происходит в том случае, когда учитель часто использует его так, чтобы он напоминал процесс исследования в химической науке, что особенно хорошо осуществляется в тех случаях, когда эксперимент является основой проблемного подхода в обучении химии. В этих случаях опыты помогают подтвердить или отвергнуть выдвинутые предположения, как это бывает в научных исследованиях по химии. Одна из задач этого доклада состоит в том, чтобы показать, какими интересными могут оказаться даже самые элементарные сведения из школьного курса химии, если только приглядеться к ним повнимательнее. Я проводила демонстрационные опыты во время уроков в восьмых классах. Как свидетельствует опрос учащихся, проведенная работа вызвала интерес к изучению химии. Во время проведения экспериментов школьники начинали логически мыслить и рассуждать. Проводя эту работу, я поняла, что химический эксперимент это стержень, на котором держится химическое образование. Движение к истине начинается с удивления, а оно для большинства школьников возникает именно в процессе эксперимента, когда проводящий опыты, будто волшебник, превращает одни вещества в другие, наблюдая поразительные изменения в их свойствах. В этих случаях опыты помогают подтвердить или отвергнуть выдвинутые предположения, как это бывает в научных исследованиях по химии. Увлечение химией практически всегда начинается с опытов, и не случайно едва ли не все знаменитые химики с детства любили экспериментировать с веществами, благодаря чему в химии было сделано много открытий, о которых можно узнать только из истории.
На протяжении всей истории существования химии как экспериментальной науки доказывались или опровергались разные теории, проверялись различные гипотезы, получались новые вещества и выявлялись их свойства. В настоящее время химический эксперимент по-прежнему является основным инструментом проверки достоверности знания. Химический эксперимент всегда проводится с конкретной целью, он четко планируется, для его проведения подбираются специальные условия, необходимое оборудование и реактивы.
Особое значение имеет вопрос о месте эксперимента в процессе обучения. Учебный опыт является средством обучения. В одном случае опыт можно поставить после объяснения и при его помощи ответить на определенные вопросы.Эксперимент должен подвести учащихся к пониманию важнейших закономерностей химии.
В процессе обучения химии эксперимент является,
во-первых, своеобразным объектом обучения,
во-вторых, методом исследования,
в-третьих, источником и средством нового знания.
Следовательно, для него характерны три основные функции:
познавательная, потому что он важен для усвоения учащимися основ химии, постановки и решения практических проблем, выявления значения химии в современной жизни;
воспитывающая, потому что он способствует формированию научного мировоззрения школьников, а также важен для ориентации школьников на соответствующие профессии;
развивающая, поскольку он служит для приобретения и совершенствования общенаучных и практических умении и навыков.
Обучение химии в школе должно быть наглядным и основанном на химическом эксперименте.
Реальный и виртуальный эксперимент должны взаимно дополнять друг друга. Виртуальный химический эксперимент возможен в случаях работы с ядовитыми реактивами.
Теоретические часть опыта
Химия – наука экспериментальная. Латинское слово «эксперимент» означает «проба», «опыт». Химический эксперимент – источник знания о веществе и химической реакции – важное условие активизации познавательной деятельности учащихся, воспитания интереса к предмету. Даже самое яркое изображение на экране не заменит реального опыта, так как учащиеся должны сами наблюдать и изучать явления.
Наглядность, выразительность опытов – это первое и основное требование к эксперименту.
Кратковременность опытов – это второе требование к эксперименту.
Убедительность, доступность, достоверность – это третье требование к эксперименту.
Обязательно очень важное требование – безопасность выполняемых опытов. В кабинете химии есть стенд с правилами техники безопасности, которые нужно строго соблюдать.
Путем наблюдения и проведения опыта учащиеся познают многообразную природу веществ, накапливают факты для сравнений, обобщений, выводов.
В познавательном отношении химический эксперимент можно разделить на две группы:
1. Познавательный эксперимент , который дает учащимся знания об изучаемом предмете (например, опыты, характеризующие химические свойства веществ).
2. Наглядный эксперимент , подтверждающий объяснения учителя.
Познавательные опыты по значению можно разделить на следующие группы:
Опыты, являющиеся отправным источником познания свойств веществ, условий и механизма протекания химических реакций. Выполнение таких опытов связано с постановкой и решением вопросов проблемного характера, а выводы из наблюдений выступают как обобщения, правила, определения, закономерности и т.д.
Опыты, познавательное значение которых состоит в подтверждении или отрицании высказанной гипотезы. Обобщенные выводы из таких опытов помогают решать фундаментальные вопросы о школьном курсе химии, например, вопрос о генетической связи между классами химических соединений и т.п.
Опыты, иллюстрирующие выводы и заключения, сделанные на основе изучения теоретических положений.
Опыты, совершенствующие выводы и закрепляющие знания учащихся о свойствах веществ и их превращениях.
Опыты, познавательное значение которых на данной ступни имеет косвенный характер (примеры химических превращений без раскрытия сущности процессов).
Контрольно-проверочные опыты и экспериментальные задачи. Их познавательное значение для учащихся выражается в элементах самоконтроля.
В том случае, если эксперимент применяется для создания проблемных ситуаций или для решения проблемных задач, он должен быть ярким и запоминающимся, неожиданным для учащихся и убедительным, он должен поражать воображение и сильно влиять на эмоциональную сферу. При такой организации и выполнении химического эксперимента учащиеся глубоко вникают в существо опытов, задумываются над результатами и пытаются ответить на вопросы, возникающие в ходе эксперимента.
Правильно поставленный эксперимент и четкие выводы из него – важнейшее средство формирования научного мировоззрения учащихся.
Кроме того, химический эксперимент играет важную роль в успешном решении учебно-воспитательных задач при обучении химии:
Как первоначальный источник познания явлений;
Как единственное средство доказательства гипотезы, вывода;
Как единственное средство для формирования совершенствования практических навыков;
Как важное средство для развития, совершенствования и закрепления теоретических знаний;
Как метод проверки знаний и умений учащихся;
Как средство формирования интереса учащихся к изучению химии, развития у них наблюдательности, пытливости, инициативы, стремления к самостоятельному поиску, совершенствованию знаний и применению их на практике.
Важное учебно-воспитательное значение имеет школьный химический эксперимент для политехнической подготовки учащихся.
В практике обучения химии традиционно принято деление химического эксперимента на демонстрационный, осуществляемый учителем, и ученический, выполняемый школьниками.
Демонстрационные опыты – необходимый вид эксперимента. Он используется в следующих случаях:
когда учащиеся, особенно на первых этапах обучения, не владеют в достаточной мере техникой выполнения опытов, а потому не в состоянии выполнить их самостоятельно;
когда техническое оснащение опыта сложно для учащихся или отсутствует соответствующее оборудование в достаточном количестве;
когда отдельные лабораторные опыты заменяются демонстрационными в целях экономии времени и в случае недостаточного количества реактивов;
когда по внешнему эффекту и убедительности демонстрация превосходит опыт, выполняемый учениками;
когда по условиям техники безопасности учащимся запрещено использование некоторых веществ (брома, перманганата калия в твердом виде и др.).
Основное требование ко всякому химическому опыту – это требование полной безопасности его для учащихся.
Учитель отвечает за несчастный случай и морально, и юридически. Поэтому предварительная проверка опытов и соблюдение всех требований по технике безопасности обязательны для всех работающих в химическом кабинете. Основной гарантией безопасности демонстрационных опытов является высокая техническая грамотность учителя, вооруженного надлежащими навыками по технике безопасности.
Ученический эксперимент принято делить на лабораторные опыты, практические занятия, домашние опыты.
Дидактическая цель лабораторных опытов состоит в приобретении новых знаний, так как они проводятся при изучении нового материала. Практические работы обычно проводятся в конце изучения темы, и их целью является закрепление и систематизация знаний, формирование и развитие экспериментальных умений учащихся. По форме организации лабораторные опыты: 1) индивидуальные, 2) групповые, 3) коллективные. Оформление результатов опытов следует вести в рабочих тетрадях.
Практические занятия бывают:
проводимые по инструкции,
экспериментальные задачи.
Практические занятия – сложный вид урока. Опыты учащиеся выполняют парами по инструкции в учебниках.
Учителю нужно вести наблюдение за всем классом, корректировать действия учащихся. После выполнения опытов каждый учащийся оформляет отчет по форме.
Экспериментальные задачи не содержат инструкций, в них есть только условия. Подготовка к решению экспериментальных задач проводится поэтапно. Сначала задачи решают всем классом теоретически. Затем ученик проводит эксперимент. После этого класс приступает к выполнению аналогичных задач на рабочем месте.
Домашний эксперимент является одним из видов самостоятельной работы, имеющий большое значение как для развития интереса к химии, так и для закрепления знаний и многих практических умений и навыков.
Схема Классификация учебного химического эксперимента
Учебный химический эксперимент
Демонстрационный
Ученический
Лабораторные опыты
Практические занятия
Практикумы
Домашние опыты
Исследовательский
Иллюстративный
Помимо исследовательской работы в виде домашних заданий существует и внеурочная исследовательская деятельность.
Внеурочная исследовательская деятельность учащихся может быть представлена следующими формами участия в ней школьников: школьное НОУ; олимпиады, конкурс проектная деятельность; интеллектуальные марафоны; научно-исследовательские конференции различной направленности; факультативы, курсы по выбору, элективные курсы; экзаменационные работы.
Исследовательская работа возможна и эффективно только на добровольной основе, как и всякое творчество. Поэтому тема научного исследования должны быть: интересна учащемуся, увлекательна для него; выполнима; оригинальна (в ней необходим элемент неожиданности, необычности);доступна; должна соответствовать возрастным особенностям учащихся.
Учебно-исследовательская деятельность способствует: развитию интереса, расширению и актуализации знаний по предмету, развитию представлений о межпредметных связях; развитию интеллектуальной инициатив созданию предпосылок для развития научного образа мышления; освоению творческого подхода к любому виду деятельности; обучению информационным технологиям и работе со средствами коммуникации; получению предпрофессиональной подготовки; содержательной организации свободного времени детей. Наиболее распространенной формой защиты исследовательской работы является творческая модель защиты.
Творческая модель защиты предполагает:
Оформление стенда с документами и иллюстративными материалами по заявленной теме, их комментарий;
Демонстрация видеозаписей, слайдов, прослушивание аудиозаписей, представление фрагмента основой части исследования;
Выводы по работе, сделанные в виде презентации результатов;
Научная работа должна быть:
Исследовательской;
Актуальной;
Иметь практическую значимость для самого автора, школы.
Творческие находки и методические достижения учителя
Роль химии в решении экологических проблем огромна. В своей работе применяю методы активного обучения: нетрадиционные уроки, элективные курсы, экологические проекты, семинары, конференции. Экологизация химического эксперимента предусматривает экспериментальную проверку чистоты пищевых продуктов и служит основой для создания проблемных ситуаций.
2010-2011учебный год
В 2010 году я получила грамоту победителя 1 место районной научно-практической конференции от МОУ ДОД ЦВР муниципального района Волжский Самарской области в 11 классе
Эксперимент охватывает многие области человеческой деятельности и выражается в контролируемом изменении условий осуществления какого-либо явления с целью его изучения.
Химический эксперимент имеет важное значение и в химической науке, и в обучении химии. У истоков методики школьного химического эксперимента стояли такие известные методисты, как В.Н. Верховский, К.Я. Пармёнов, В.С. Полосин, Л.А. Цветков, А.А. Грабецкий и др.
Охарактеризуем триединые функции химического эксперимента . Образовательная функция заключается в том, что учащиеся получают информацию о свойствах веществах, о протекании химических реакций, о методах химической науки, происходит формирование практических умений и навыков. Только в тесном взаимодействии эксперимента и теории в учебно-воспитательном процессе можно достигнуть высокого качества обучения химии.
Воспитывающая функция эксперимента включает в себя формирование убеждений в объективности научных знаний в мире, в возможности познания и преобразования мира.
Химический эксперимент способствует развитию самостоятельности, повышает интерес к химии, т. к. в процессе его выполнения учащиеся убеждаются не только в практическом значении такой работы, но и имеют возможность творчески применять свои знания.
Химический эксперимент развивает мышление, умственную активность учащихся, его можно рассматривать как критерий правильности полученных результатов, сделанных выводов. Химический эксперимент открывает большие возможности как для создания и разрешения проблемных ситуаций, так и для проверки правильности выдвинутой гипотезы. В ходе выполнения эксперимента учащиеся овладевают общеорганизационными умениями по планированию, контролю собственной деятельности. Следовательно, эксперимент положительно влияет на развитие учащихся, а преподаватель имеет возможность управлять процессами мышления, обучения и усвоения знаний.
Эвристическая функция химического эксперимента проявляется в установлении новых а) фактов ; б) понятий и в) закономерностей .
Корректирующая функция химического эксперимента проявляется в преодолении трудностей освоения теоретического материала и исправлении ошибок учащихся. Очень час
Обобщающая функция химического эксперимента позволяет выработать предпосылки для построения различных типов эмпирических обобщений. С помощью серии опытов можно сделать обобщенный вывод, например, о принадлежности различных классов веществ к электролитам.
Исследовательская функция химического эксперимента наиболее ярко проявляется в проблемном обучении.
Виды химического эксперимента
Различают учебный демонстрационный эксперимент , выполняемый в основном преподавателем на демонстрационном столе, и ученический эксперимент – его проводят учащиеся на своих рабочих местах.
Демонстрационный эксперимент проводится главным образом при изложении нового материала для создания у школьников конкретных представлений о веществах, химических явлениях и процессах, а затем для формирования химических понятий. Он позволяет за небольшой промежуток времени сделать понятными важные выводы или обобщения из области химии, научить выполнять лабораторные опыты и отдельные приемы и операции.
Демонстрационный эксперимент проводится в следующих случаях:
– в распоряжение учащихся невозможно предоставить необходимое количество оборудования;
– опыт сложный, его не могут провести сами школьники;
– учащиеся не владеют нужной техникой для проведения данного опыта;
– опыты с небольшим количеством веществ или в небольшом масштабе не дают должного результата;
– опыты представляют опасность (работа с щелочными металлами, с применением электрического тока высокого напряжения и др.);
– необходимо увеличить темп работы на уроке.
Химический демонстрационный эксперимент должен отвечать следующим требованиям :
– соответствие целям и задачам урока ;
– наглядность
– техническая простота
Как правило, в химии объектом изучения выступает не сам прибор, а процесс в нём протекающий. Сложность прибора, несущественные детали опыта не должны отвлекать внимание учащихся от сущности эксперимента.
– надёжность : эксперимент должен проходить удачно, без срывов, для этого он заранее подготавливается преподавателем; неудавшийся демонстрационный опыт подрывает авторитет преподавателя. Если опыт всё-таки не получился, необходимо выяснить причины неудачи, устранить их и продемонстрировать опыт на следующем уроке.
– безопасность
К приёмам обеспечения безопасности эксперимента относят: чистоту посуды, предварительную проверку реактивов, использование реактивов в определённых количествах, строгое соблюдение указаний по технике проведения эксперимента. Если в ходе опыта ожидаются сильные эффекты (вспышка, громкий звук), то учащиеся заранее предупреждаются.
Ученический эксперимент обогащает учащихся знаниями, в ходе его вырабатываются разнообразные умения и навыки. К общелабораторным умениям относят: обращение с химической посудой и приборами, выполнение лабораторных операций (растворение, растворение, фильтрование, взвешивание и т.д.), получение веществ, их собирание, распознавание. Формируются и организационные умения: планирование эксперимента, самоконтроль, поддержание порядка на рабочем месте и т.д.
К основным видам ученического эксперимента относятся: лабораторные опыты, практические занятия, практикумы. Все они представляют разновидности самостоятельной работы учащихся, предполагающие выполнение химических опытов, а различаются прежде всего по дидактическим задачам.
Лабораторные опыты проводят преимущественно для изучения нового материала или его закрепления.
Практические работы имеют основную дидактическую задачу – совершенствование и применение знаний и умений, а также их контроль, каждый учащийся получает отметку за выполнение практической работы и оформление отчёта.
Организация химического эксперимента
Преподаватель химии должен уметь планировать эксперимент по всей теме и для конкретного урока, методически правильно его применять, отбирать варианты опытов, руководить познавательной деятельностью учащихся, анализировать и оценивать свою деятельность при проведении демонстраций и деятельность учащихся при выполнении ими самостоятельно экспериментальной работы.
В тематическом планировании в соответствии с учебной программой устанавливается последовательность проведения демонстраций, лабораторных опытов, практических занятий. Зная предварительно сроки проведения эксперимента, преподаватель имеет возможность заблаговременно подготовить к урокам оборудование, учебные пособия и др.
При составлении поурочных планов преподавателю нужно продумать, на каком этапе урока, в какой последовательности, с какими реактивами и приборами провести опыты, определить их место во время занятия в зависимости от значения поставленных задач, а также форму записи полученных результатов (рисунок, таблица, уравнение реакции и т. д.).
Роль преподавателя на практических работах заключается в наблюдении за правильностью выполнения опытов и правил техники безопасности, за порядком на рабочем столе, в оказании индивидуально-дифференцированной помощи.
Деятельность учащихся на практической работе оценивается на основании письменного отчета и результатов наблюдений. Такими критериями могут быть:
– безошибочное и аккуратное выполнение опытов;
– правильная запись объяснений, выводов и уравнений реакций;
– умелое обращение с реактивами и оборудованием;
– качество оформления отчета;
– соблюдение техники безопасности и дисциплины во время занятий.
Качество и прочность приобретенных умений и навыков зависят от частоты их применения на практических работах.
23
