«Химический эксперимент – важнейший метод и средство обучения химии».
Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции.
М. В. Ломоносов
Модернизация российского образования ориентирует учебно-воспитательный процесс на развитие личности обучающихся, их познавательных начал и созидательных способностей, на реализацию творческого потенциала школьника, что исключает выступление ученика в роли пассивного слушателя. Эта проблема может быть решена в процессе формирования исследовательских умений обучающихся в ходе выполнения химического эксперимента, когда школьники учатся выявлять проблему, анализировать теоретические вопросы, выстраивать логическую цепь утверждений, самостоятельно проводить практическое исследование, фиксировать результаты наблюдения и формулировать выводы.
Ведущее место в преподавании химии занимает школьный химический эксперимент. Это основной и специфический метод обучения, который непосредственно знакомит с химическими явлениями и одновременно развивает познавательную деятельность учащихся.
Обучение, которое формирует навыки учебной деятельности учащихся и непосредственно влияет на умственное развитие и интенсификацию их практической деятельности, принято считать развивающим обучением. В системе современного обучения особенно велика роль химического эксперимента, если он используется не только в качестве иллюстрации, но и как средство познания. Справедливо отмечено: «…умение выполнять практическую работу, провести лабораторный опыт или решить задачу экспериментально, применяя в различных связях знания и практические умения, а также выполнить наблюдения в ходе эксперимента, получить нужный результат, выполнить правила техники безопасности, обобщать экспериментальные данные и т.п. – все это воспитывает самостоятельность действий учащихся».
Однако за последние годы интерес к школьному химическому эксперименту в значительной степени снизился. Это объясняется тем, что снижено количество часов химии, исчезли реактивы, при подготовке к аттестации нет практических работ, поэтому многие учителя, выполняя установки программ, практически перестали творчески подходить к химическому эксперименту. Широкое использование педагогами технических средств обучения также уменьшило их интерес к школьному химическому эксперименту.
В условиях развивающего обучения в настоящее время возникла необходимость поиска новых путей совершенствования школьного химического эксперимента, в особенности ученического. Рационализация современного преподавания химии с широким использованием ученического эксперимента осуществляется посредством продуманной деятельности учащихся по плану, в котором сливаются воедино их умственная и практическая деятельность.
В соответствии с концепцией развивающего обучения при постановке каждого химического опыта важно учитывать: особенности учебного материала, изучению которого помогает опыт; какие законы и теоретические положения, основные химические понятия должны быть усвоены, повторены, углублены, расширены и применены на практике; какие практические умения и навыки будут развиваться с помощью опыта; на что должно быть обращено особое внимание при развитии умственных способностей учащихся; какие воспитательные задачи могут быть реализованы при постановке опыта.
Только включение учащихся в активную экспериментальную познавательную деятельность дает им возможность проникнуть в суть химического явления, освоить его на уровне общих закономерностей курса химии, использовать усвоенный материал в качестве способа дальнейшего познания. Процесс развивающего обучения с использованием эксперимента порождает внутренние стимулы учения, способствует переходу знаний в убеждения, развитию познавательной самостоятельности в деятельности учащихся. Таким образом, все это вносит существенный вклад в формирование у учащихся основ научного мировоззрения.
В системе современного обучения велика роль химического эксперимента, если он используется не только в качестве иллюстрации, но и как средство познания
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.
развивает мышление,
умственную активность учащихся, его можно рассматривать как критерий правильности полученных результатов, сделанных выводов.
Проведение эксперимента обычно связано с выдвижением гипотезы. Привлечение к этой работе учащихся развивает их мышление, заставляет применять имеющиеся знания для формулировки гипотезы, а в результате ее проверки ребята получают новые знания. Химический эксперимент открывает большие возможности как для создания и разрешения проблемных ситуаций, так и для проверки правильности выдвинутой гипотезы. Следовательно, эксперимент положительно влияет на умственное развитие учащихся, а учитель имеет возможность управлять процессами мышления, обучения и усвоения знаний.
Химический эксперимент может выполнять различные дидактические функции, использоваться в различных формах и сочетаться с разными методами и средствами обучения. Он представляет собой систему, в которой используется принцип постепенного повышения самостоятельности учащихся: от демонстрации явлений через проведение фронтальных лабораторных опытов под руководством преподавателя к самостоятельной работе при выполнении практических занятий и решении экспериментальных задач.
Функции химического эксперимента
1.Эвристическая функция химического эксперимент проявляется в установлении новых а) фактов; б) понятий и в) закономерностей.
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
2.Корректирующая функция химического эксперимента проявляется в преодолении трудностей освоения теоретического материала и исправлении ошибок учащихся
Очень часто учащиеся считают, что при взаимодействии растворов соляной и серной кислоты с медью выделяется водород. Для исправления таких ошибок полезно продемонстрировать следующий опыт. В пробирки с соляной кислотой и раствором серной кислоты прибавляют кусочки меди. Учащиеся наблюдают, что при обычных условиях и при нагревании водород не выделяется.
Корректировке процесса приобретения экспериментальных умений способствуют эксперименты, которые демонстрируют последствия неправильного выполнения некоторых химических операций. Например, как проводить разбавление концентрированной серной кислоты водой. Для этого в высокий химический стакан наливают концентрированную серную кислоту. Стакан закрывают листом фильтровальной бумаги и через отверстие в бумаге приливают пипеткой горячую воду. При соприкосновении воды с кислотой происходит образование паров и разбрызгивание раствора. При приливании серной кислоты в воду и перемешивании раствора растворение протекает спокойно.
3.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 веществ к классам неорганических веществ.
4. Исследовательская функция химического эксперимента наиболее ярко проявляется в проблемном обучении. Исследовательская функция эксперимента обеспечивает самый высокий уровень развивающего обучения школьников. Она связана с развитием исследовательских умений и навыков учащихся по анализу и синтезу веществ, конструированию приборов и установок, освоению для школы методов научно-исследовательской работы. Ученический исследовательский эксперимент в условиях развивающего обучения сочетает преимущественное применение основных приемов научного метода с самостоятельным решением и выполнением учебных исследовательских заданий. Примером исследовательского эксперимента может быть использование мини- проектов, например, в 10 классе по теме «Синтетические моющие средства». Исследование моющих свойств различных порошков.
Исследовательская работа развивает черты творческой деятельности, формирует интерес к познанию химических явлений и их закономерностей. Наиболее распространенными и доступными для школьников исследованиями можно считать практические работы по качественному анализу веществ. (опыт с медом) Однако в химии важны не только качественные, но и количественные показатели.
Если внедрять в учебный процесс исследовательскую деятельность учащихся на межпредметной основе, то можно ожидать повышения уровня системности знаний и дальнейшего их развития, роста творческого потенциала. (опыт с яичным белком)
При изучении темы «Белки» учащимся можно поставить следующий вопрос: «Почему нельзя сушить обувь из натуральной кожи на батарее центрального отопления?»
Чтобы ответить на вопрос, ученики составляют план поиска ответа:
а) белковый состав кожи;
б) структура молекулы белка;
в) влияние температуры на структуру белка.
Затем находят ответ: «Высокая температура, вызывая денатурацию и деструктурирование белка, приводит к изменению прочности и размера обуви». В работе также можно использовать проблемный демонстрационный эксперимент, например: как влияет спирт на белок.
Опыт №1. К раствору яичного белка добавляю раствор этанола. Происходит процесс денатурации белка.
Виды эксперимента
Основными видами учебного химического эксперимента являются.
Демонстрационный эксперимент. главное средство наглядности на урок. Он позволяет не только выявлять факты, но и знакомить с методами химической науки. Демонстрационный эксперимент проводится с различными целями, например, может служить начальным этапом усвоения какого-либо теоретического положения
Как очистить соль если она содержит нерастворимые примеси.
Цель: формирование у учащихся понятий химической науки и умений наблюдать.
Лабораторные опыты. Дидактическая цель лабораторных опытов состоит в приобретении новых знаний, т.к. они проводятся при изучении нового материала.
Выполняя лабораторные опыты и практические работы, учащиеся самостоятельно исследуют химические явления и закономерности и на практике убеждаются в их справедливости, что способствует сознательному усвоению знаний. Иногда при проведении этих опытов проявляется творческий подход – применение знаний в новых условиях, это позволяет повторить, закрепить, углубить, расширить и систематизировать знания из разных разделов химии. Кроме того, у школьников формируются экспериментальные умения и навыки в обращении с реактивами и оборудованием. Все это способствует улучшению теоретических знаний и политехнической подготовке учащихся. Решая экспериментальные задачи, ученики совершенствуют свои умения и навыки, учатся применять полученные теоретические знания для решения конкретных заданий.
Цель: изучение нового материала.
Практические работы. Практические работы обычно проводятся в конце изучения темы, и их целью является закрепление и систематизация знаний, формирование и развитие экспериментальных умений учащихся.
Домашний 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.
Полевой эксперимент.
Цель: способствовать развитию интереса к химии и более осознанному усвоению научных знаний и навыков эксперимента.
Занимательные опыты.
Цель: формирование и развитие интереса учащихся к химии.
Виртуальный эксперимент.
Цель: показать на экране такие явления, которые в натуральном виде могут быть опасны, протекают длительно во времени, требуют особого оборудования и т.д.
Давайте с вами побудем в роли учащихся 8 класса.
Эксперимент выполняет эвристическую и обобщающую функции.
Пример №1: на моем демонстрационном столе находятся различные физические тела: химический стакан, воронка, пробирка, колбы
- гвоздь, ножницы, ложечка для сжигания веществ, щипцы
- Что общего у этих предметов? (они сделаны из стекла, из железа)
- Что такое вещество?
С веществами происходят различные изменения, например вода испаряется, стекло плавится, гниение растительных остатков и т.д.
Все эти изменения веществ можно отнести к физическим или химическим явлениям.
Мы с вами сейчас разберем признаки химических явлений.
Проведем с вами лабораторный опыт «Изучение признаков химических реакций»
Перед проведением опытов повторим правила по тб безопасности.
Опыт №1.
В химический стакан №1 добавьте 2-3 капли раствора кислоты.
Что наблюдаете? Назовите первый признак хим. реакций.( главным признаком при взаимодействии соды и лимонной кислоты является выделение газа. Однако более наблюдательные ученики могут отметить и другой признак: растворение твёрдого вещества соды в лимонной кислоте).
Для закрепления результатов опыта учащимся можно предложить ответить на вопросы:
Где в домашних условиях мы встречаемся с подобным признаком реакции?
Опыт №2.
В химический стакан №2 добавьте 1 каплю раствора фенолфталеина. Что наблюдаете?
Далее в этот раствор добавьте 2-3 капли раствора кислоты.
Что наблюдаете? Назовите второй признак хим. реакций.
Опыт №3.
В химический стакан №3добавьте 1-2 капли раствора нитрата серебра.
Что наблюдаете? Назовите третий признак хим. реакций.
Очень важно анализировать результаты экспериментов, чтобы получить четкий ответ на поставленный в начале опыта вопрос, установить все причины и условия, которые привели к получению данных результатов.
Систематическое использование на уроках химии эксперимента помогает бороться с формализмом в знаниях, развивает умения наблюдать факты и явления и объяснять их сущность в свете изученных теорий и законов; формирует и совершенствует экспериментальные умения и навыки; прививает навыки планировать свою работу и осуществлять самоконтроль; воспитывает уважение и любовь к труду. Эта работа способствует общему воспитанию, всестороннему развитию личности, готовит к деятельности на современном производстве.
Проводя эксперимент на уроках и во внеурочное время каждый учитель, прежде всего, стремится увлечь своим предметом ребят, ведь не секрет, что лучше всего опыты получаются у не очень способных на уроках учеников. Поэтому нужно поощрять, поддерживать их успех, может именно из них вырастут Бранды, Нобели или другие выдающиеся личности.
« Ни одна наука не нуждается в эксперименте в такой степени как химия.
Ее основные законы, теории и выводы опираются на факты.
Поэтому постоянный контроль опытом необходим.»
А. М. Бутлеров
