Техника и методика постановки школьного эксперимента методические указания к выполнению самостоятельной работы

3.Составить картотеку демонстрационных опытов для 10 и 11 классов по программе О. С. Габриеляна «Химия. Базовый уровень».

4.Составить методику выполнения демонстрационного эксперимента в иллюстративном и проблемно-исследовательском плане каждому студенту. Выступить с защитой демонстрации опыта (провести эксперимент с учетом всех правил техники безопасности). Принять участие в анализе демонстрационных опытов, выполняемых одногруппниками.

П р и м е ч а н и е : тему опыта для защиты определить на занятии из школьной программы (по жребию или по рекомендации преподавателя).

3. УЧЕНИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

Ученический эксперимент – это вид самостоятельной работы. Он не только обогащает учащихся новыми знаниями, понятиями, умениями, но

идоказывает истинность приобретенных ими знаний, что обеспечивает более глубокое понимание и усвоение материала. Он позволяет более полно осуществлять принцип политехнизма – связь с жизнью, с практической деятельностью.

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

Каждый учащийся должен понимать, для чего он проделывает опыт

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

Ученический эксперимент подразделяют на два вида: 1) лабораторный эксперимент, проводимый учащимися в процессе приобретения новых знаний; 2) практическая работа, которую учащиеся проделывают после прохождения одной или двух тем.

3.1. Лабораторный эксперимент

Лабораторный эксперимент состоит в том, что обучающиеся под руководством учителя самостоятельно выполняют опыт, руководствуясь устной или письменной инструкцией. В зависимости от организации ла-

11

бораторного химического эксперимента он разделяется на фронтальный

иразбросной, индивидуальный и звеньевой, проводимый по письменной и по устной инструкции. Фронтальный эксперимент заключается в том, что все обучающиеся выполняют один и тот же опыт. При разбросном эксперименте отдельные группы обучающихся выполняют разные опыты.

По сравнению с демонстрационным экспериментом учителя лабораторный эксперимент должен быть, безусловно, безопасным и посильным для выполнения каждым обучающимся; способствовать развитию умений

инавыков техники лабораторных работ, аккуратности, осмотрительности

ибережного отношения к материалам и предметам оборудования; приучать обучающихся творчески подходить к разрешению возникающих вопросов.

Лабораторный эксперимент чаще всего выполняется в форме лабораторных опытов, сопровождающих объяснение учителя, в форме самостоятельных опытов или в форме экспериментальных задач.

Лабораторные опыты являются, как правило, единичными и помогают изучить отдельные стороны химического объекта. Лабораторные опыты имеют обучающий и развивающий характер и их роль в изучении химии наиболее важна.

Цель лабораторных опытов – приобретение новых знаний, изучение нового материала. В них первоначально отрабатываются способы действий, при этом чаще всего используется алгоритм: «Добавьте вещество А

к веществу (раствору) Б; наблюдайте внимательно за…; запишите ваши наблюдения и уравнения реакции». Объемы используемых реактивов должны быть минимальными для осуществления только запланированных реакций и ясного проявления соответствующих признаков, чтобы ученики их заметили и зафиксировали в памяти.

По форме организации лабораторные опыты могут быть индивидуальными, групповыми и коллективными. Очень важно правильно организовать деятельность учащихся, чтобы на выполнение опыта затрачивалось лишь отведенное время. Для этого необходима тщательная подготовка учебного оборудования и реактивов. Склянки с реактивами должны иметь этикетки. Если реактивы выдаются в пробирках, то они должны быть пронумерованы, а на доске или на листках сделаны соответствующие записи. Во время выполнения опытов необходимо руководить действиями учащихся. После выполнения работы нужно организовать обсуждение результатов. Оформление результатов опытов следует вести в рабочих тетрадях. Недостатком лабораторных опытов является то, что при их выполнении невозможно формировать экспериментальные умения и навыки.

Лабораторные работы представляют собой совокупность лабораторных опытов и позволяют изучить многие стороны химических объектов и процессов. Лабораторные работы заключаются в проведении

12

учащимися по заданию учителя опытов с использованием приборов, инструментов и прочего оборудования. По времени они могут занимать от 5–10 до 40–45 мин (лабораторный урок). На лабораторном уроке учащиеся работают в основном не по заданиям и не по книге, а на основании живого слова преподавателя.

Задания для самостоятельной работы по теме «Лабораторный эксперимент»

1.Пояснить место лабораторного опыта в уроке.

2.Составить методические рекомендации по организации и проведению лабораторных опытов.

3.Составить возможные варианты оформления лабораторных опытов.

4.Разработать план урока с лабораторным опытом, тему лабораторного опыта выбрать самостоятельно по желанию или по рекомендации преподавателя. Подготовить и оформить инструкцию проведения опыта, на занятии провести фрагмент урока с лабораторным опытом, соблюдая технику безопасности.

5.Разработать план урока - лабораторной работы, тему лабораторной работы выбрать самостоятельно по желанию или по рекомендации преподавателя. На занятии провести фрагмент лабораторной работы.

3.2. Практические работы

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

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

К практическим работам учащиеся обязательно готовятся и самостоятельно продумывают эксперимент. Во многих случаях практические работы проводятся в виде экспериментального решения задач, в старших классах – в виде лабораторного практикума, когда после прохождения ряда тем практические работы проводятся на нескольких уроках. На практических занятиях большое внимание обращается на выработку практических умений, так как их основы закладываются с самых первых этапов

13

изучения химии, а в последующих классах они получают развитие и совершенствуются.

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

Инструкция – это ориентировочная основа деятельности учащихся. В ней подробно изложен каждый этап выполнения опытов, даются указания, как избежать ошибочных действий, и содержится информация о мерах безопасности при выполнении работы. Инструкции к лабораторным опытам и практическим заданиям должны быть четкими, последовательными. Пример оформления инструкции к выполнению лабораторного опыта представлен в таблице 1. Однако при выполнении работы одной письменной инструкции недостаточно, учителю необходимо грамотно и четко показывать лабораторные приемы и манипуляции в процессе предварительной подготовки учащихся к практической работе.

Таблица 1

Пример оформления инструкции к опыту «Влияние неорганических катализаторов на скорость химических реакций»

14

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

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

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

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

Подготовку учащихся к решению экспериментальных задач можно проводить поэтапно.

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

2.Один из учащихся решает задачу теоретически у доски.

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

Экспериментальные задачи целесообразно распределять по вариантам, чтобы добиться большей самостоятельности и активности учащихся

впроцессе работы. Опытные учителя постепенно вводят экспериментальные задачи в учебный процесс. Так, например, при проведении практической работы «Получение кислорода и изучение его свойств» учитель предлагает хорошо успевающим ученикам задачу: «Какие из предложенных веществ (КNО3, К2SО4, КМnО4) можно использовать для получения кислорода?»

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

Практическое занятие – сложный вид урока. Учителю нужно вести наблюдение за всем классом, корректировать действия учащихся. Большую помощь педагогу могут оказать специально подготовленные ученики класса. Это может быть член кружка, ученик, интересующийся химией, или просто желающий.

15

Учитель приглашает таких учащихся во внеурочное время в кабинет химии и предлагает им выполнить предстоящую практическую работу под своим наблюдением, обращая внимание на возможные ошибки и тонкости. Затем каждому помощнику выдается лист учета и разъясняется, как его следует заполнять (табл. 2).

Таблица 2 Пример оформления листа учета по практической работе

«Получение кислорода и изучение его свойств»

Помощников нужно учить еще и общению, стилю поведения. Важно, чтобы к порученному заданию они относились ответственно, были коммуникабельны и не вели себя высокомерно. После этого уже на уроке этим учащимся поручается курировать микрогруппу из 3–4 учеников, сидящих за соседними столами, во время выполнения ими практической работы. Если ученик правильно и самостоятельно, без вмешательства учителя выполнит операцию, то он получит за нее 1 балл, если при выполнении операции он допустит ошибку, то не получает баллов. Заполненный лист учета сдается учителю по окончании работы и обязательно учитывается вместе с проверкой отчета в тетрадях. Помощники не только контролируют работу учащихся, но и оказывают им необходимую помощь, поясняют то, что непонятно, то есть выполняют некоторые функции учителя в своей группе.

Задания для самостоятельной работы по теме «Практические работы»

1.Пояснить место практических работ в школьном курсе химии.

2.Перечислить требования к этому виду ученического эксперимента.

3.Разработать план урока – практическая работа. Тему практической работы выбрать по желанию или по рекомендации преподавателя. Практически провести урок, соблюдая технику безопасности.

4.Оформить инструкции выполнения практической работы.

16

5.Пояснить значение решения экспериментальных задач для развития личности ученика.

6.Назвать классификацию экспериментальных задач.

7.Описать методику обучения учащихся решению экспериментальных задач.

8.Пояснить фронтальное и демонстрационное решение экспериментальных задач.

9.Пояснить контрольно-экспериментальное решение задач по теме «Важнейшие классы неорганических соединений».

4. ДОМАШНИЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ

Домашний химический эксперимент является одним из видов самостоятельной работы учащихся, имеющей большое значение как для развития интереса к химии, так и для закрепления знаний и многих практических умений и навыков. При выполнении некоторых домашних опытов ученик выступает в роли исследователя, который должен самостоятельно решать стоящие перед ним проблемы. Поэтому важна не только дидактическая ценность этого вида ученического эксперимента, но и воспитывающая, развивающая.

С первых уроков изучения химии необходимо нацелить учащихся на то, что они будут выполнять опыты не только в школе, но и дома. В домашний эксперимент включают опыты, для выполнения которых не нужны сложные установки и дорогие реактивы. Используемые реактивы должны быть безопасными и приобретаться в хозяйственных магазинах или аптеках. Однако и при использовании этих реактивов необходима консультация учителя.

Предлагаемые опыты могут носить разнообразный характер. Одни связаны с наблюдением явлений (сливание растворов соды и уксуса), другие – с разделением смеси веществ, при постановке третьих нужно объяснить наблюдаемые явления, используя свои знания по химии. Включаются и экспериментальные задачи, при выполнении которых ученики не получают от учителя готовых инструкций по технике выполнения опыта, например экспериментально доказать наличие солей в питьевой воде. Желательно, чтобы при проведении эксперимента присутствовали старшие члены семьи ребенка.

Учителю полезно создать к каждой теме инструкции по выполнению опытов (приложение). Тогда это направление будет носить системный характер.

Не менее важным моментом в работе учащихся является составление письменных отчетов о результатах домашнего химического эксперимента.

17

Можно рекомендовать учащимся составлять отчеты по той форме, которую они используют при выполнении практических работ (табл. 3).

Учитель может систематически просматривать домашние отчеты в рабочих тетрадях учащихся, а также заслушивать выступления учеников о результатах проделанной работы.

Таблица 3

Пример оформления практической работы или домашнего химического эксперимента

Название практической работы

Цель работы: …

Задания для самостоятельной работы по теме «Домашний химический эксперимент»

1.Пояснить роль домашнего эксперимента для формирования понятий о химической реакции.

2.Составить картотеку опытов для домашнего химического эксперимента.

3.Выполнить опыт дома самостоятельно (тематика опыта выбирается по желанию или по рекомендации преподавателя) и результаты сообщить на занятии; предложить вариант оформления постановки и наблюдений за ходом эксперимента учащимися.

18

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Тиванова, Л. Г. Методика обучения химии : учебное пособие / Л. Г. Тиванова, С. М. Сирик, Т. Ю. Кожухова. – Кемерово : Кемеровский государственный университет, 2013. – 156 с. – ISBN 978-5- 8353-1531-4; То же: URL: http://biblioclub.ru/index.php? page=book&id=232817.

2.Тиванова, Л. Г. Демонстрационный эксперимент в химии : учебное пособие / Л. Г. Тиванова, Т. Ю. Кожухова, С. П. Говорина. – Кемерово : Кемеровский государственный университет, 2010. – 86 с. – ISBN 978-5-8353-0992-4; То же: URL: http://biblioclub.ru/ index.php?page=book&id=232816.

3.Валуева, Т. Н. Теория и методика обучения химии : методическое пособие : в 3 ч. / Т. Н. Валуева, И. М. Ахромушкина. – Москва ; Бер-

лин : Директ-Медиа, 2017. – Ч. 2. – 74 с. : ил., табл. – ISBN 978-5- 4475-9525-8; То же: URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id =481429.

4.Валуева, Т. Н. Теория и методика обучения химии : методическое пособие : в 3 ч. / Т. Н. Валуева, И. М. Ахромушкина. – Москва ; Бер-

лин : Директ-Медиа, 2017. – Ч. 3. – 98 с. : табл., ил. – ISBN 978-5- 4475-9526-5; То же: URL: http://biblioclub.ru/index.php?page=book&id =481436.

5.Назарова, Т. С. Химический эксперимент в школе / Т. С. Назарова, А. А. Грабецкий, В. Н. Лаврова. – Москва : Просвещение, 1987. – 240 с.

19

Приложение

Примеры инструкций для домашнего химического эксперимента

1. Разделение смесей

(тема «Чистые вещества и смеси»)

Цель эксперимента: научиться разделять неоднородные смеси.

Оборудование: поваренная соль, земля, стружки после заточки карандаша, стакан, вода, фильтр, ложка, сковорода.

Методика проведения эксперимента: приготовьте смесь, перемешав по одной чайной ложке поваренной соли, земли и карандашных стружек. Растворите полученную смесь в стакане воды, всплывшие стружки удалите шумовкой и положите для сушки на лист бумаги. Изготовьте фильтр из бинта или марли, сложив 3–4 слоя, и нетуго натяните его на другой стакан. Профильтруйте смесь. Фильтр с оставшейся землей высушите, затем счистите ее с фильтра. Отфильтрованную жидкость (фильтрат) перелейте из стакана в сковороду и выпарьте. Выделившиеся кристаллики соли соберите. Сравните количества веществ до и после проделанных операций.

Результаты эксперимента и выводы:

Зарисуйте ход эксперимента.

Дайте понятие неоднородным смесям. Сделайте вывод о полноте выделения веществ.

На каких свойствах веществ основаны данные способы разделения смесей?

2. Взаимодействие между веществами

(тема «Признаки химических реакций»)

Цель эксперимента: научиться распознавать физические и химические явления, фиксировать признаки химических реакций, закрепить практические умения при работе с веществами и химическим оборудованием.

Оборудование: два стакана, пипетка, пинцет, питьевая сода, поваренная соль, уксус, медный купорос, железный гвоздь, нитки.

Методика проведения эксперимента: проведите следующие опыты и охарактеризуйте явления, которые при этом происходят:

а) поместите в стакан немного (1/3 чайной ложки) питьевой соды и прилейте к ней несколько капель уксуса (для этого можно использовать пипетку или стеклянную трубочку);

20