МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИУКРАЇНИ
Львівський національнийуніверситет імені Івана Франка
Хімічний факультет
Кафедра неорганічної хімії
Курсова робота
на тему:
« Навчальний хімічний експеримент науроках хімії (дидактичні функції) »
Виконала: студентка IV курсу
групи ХМХ-43
Урись Мар'яна Богданівна
Перевірив: Миськів М.Г.
ЛЬВІВ-2010
ЗМІСТ
1. Вступ
2.Шкільний навчальнийхімічний експеримент, його роль та функції
2.1 Демонстраційнийексперимент(демонстрації)
2.1.1 Основнівимоги щодо проведення демонстраційного хімічного експерименту
2.2 Лабораторні досліди
2.3 Практичні роботи і практикуми
2.4 Експериментальні задачі з хімії
3. Хімічний експеримент як засіброзвитку логічного мислення
4.Хімічний експеримент як засіб формування в учнів аналітичного мислення
5.Компетентнісний підхід доучнівського хімічного експерименту
6. Естетика шкільного кабінету хімії
7. Проблеми з організацією тапроведенням експерименту
8. Висновок
9. Додатки
10. Використана література
1. ВСТУП
Хімія – експериментально-теоретична наука, тому при вивченні її основважливу роль відіграє хімічний експеримент – складова частинанавчально-виховного процесу. Якщо подумки простежити історичний шлях хімічноїнауки, то можна переконатися в тому, що в її розвитку провідне місце належитьексперименту. Усі вагомі теоретичні відкриття в хімії є результатомузагальнення численних експериментальних фактів. Експеримент — найважливішийшлях здійснення зв'язку теорії з практикою при навчанні хімії, перетвореннязнань в переконання.
Відомо, щохімічний експеримент виконує різні дидактичні функції, використовується врізних формах і поєднується з різними методами й засобами навчання. Він являєсобою систему, в якій діє принцип поступового підвищення самостійності учнів:від демонстрації явищ через проведення фронтальних лабораторних дослідів підкерівництвом учителя до самостійної роботи під час виконання практичних робіт ірозв’язку експериментальних задач, домашнього експерименту.
Метою даноїроботи є розкрити дидактичні функції шкільного хімічного експерименту, показатийого важливе значення у вивченні науки хімії.
Пізнанняприроди речовин досягається за допомогою хімічного експерименту, він розкриваєвзаємозв’язки і взаємозалежності між ними. Ефективність уроку з хімії в повніймірі залежить від організації хімічного експерименту, бо саме він є джереломзнань і критерієм істинності. Хімічний експеримент є засобом набуття міцнихзнань, формування стійкого інтересу до предмета, виховання кращих людських рис.Хімічний експеримент сприяє формуванню системи наукових понять і уявлень проречовини тапроцеси, удосконаленню і закріпленню теоретичних знань, розвитку практичнихумінь і навиків, зацікавленості знаннями й активним мисленням. Знайомитьшколярів з деякими прийомами науково-хімічного дослідження, підвищує рівень засвоєннятеоретичного матеріалу, розвиває спостережливість, пізнавальну активність,виступає психологічним інструментом впливу і розвитку мотивації до вивченняхімії. Тому вчені, педагоги, методисти, вчителі завжди приділяли значну увагупроблемам шкільного хімічного експерименту.
Метою шкільноїхімічної освіти є здобуття учнями загальноосвітнього мінімуму хімічних знань.Проте свідоме засвоєння хімічних знань можливе лише за умови поєднання теорії зпрактикою, підкріпленою експериментами. Необхідно вести пошук різних формпідтвердження теорій і законів, що вивчаються учнями, експериментальним шляхом,а також ширше застосовувати прийоми і методи навчання, які відповідаютьсамостійному здійсненню учнями хімічного експерименту.
Хімічний експеримент слід розглядатияк процес, що включає в себе дві активно діючі сторони — учитель й учень. Уданому зв'язку хімічний експеримент у процесі навчання хімії можна розглядатияк творчу діяльність учителя спрямовану на «озброєння» школярів певною системоюзнань, умінь і навичок. У першому випадку учень виступає як об'єкт, на котрийвпливають, в другому — як суб'єкт, що зв'язує обидва види діяльності. Тількитак учень у змозі проникнути у суть хімічних явищ і процесів, засвоїти їх нарівні загальних закономірностей, провідних ідей, теорій і використовуватиотримані знання для подальшого пізнання предмету хімії. Внутрішнійвзаємозв'язок діяльності вчителя й учня у процесі проведення хімічногоексперименту дозволяє організувати вивчення хімії не на рівні описовогоознайомлення з явищами і процесами» а на рівні оволодіння їх сутністю,пояснення причинно-наслідкових зв'язків між ними з позиції сучасної хімічноїнауки.
2. ШКІЛЬНИЙ НАВЧАЛЬНИЙХІМІЧНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ, ЙОГО РОЛЬ ТА ФУНКЦІЇ
Шкільнийхімічний експеримент відіграє важливу роль у розв’язуванні навчально-виховнихзавдань. Зокрема, він є початковим джерелом знань, пов’язує теорію з практикою,доводить правильність теоретичних положень, сприяє формуванню практичних уміньі навичок учнів, розвитку, вдосконаленню і закріпленню знань. Він розкриваєінтерес учнів до вивчення хімії і формує їх науковий світогляд. Дослід(експеримент) ― один із засобів, методів демонстрування та виконаннялабораторно-практичних робіт. Вивчення хімії неможливе без використання цьогоспеціального засобу навчання, який класифікується як наочно-практичний.
Поняття «шкільнийхімічний експеримент» можна розглядати як дидактичну систему, основною метоюякої є набуття учнями практичного досвіду, засвоєння нових вмінь та навичок,формування діяльнісного підходу до засвоєння й закріплення знань.[1]
Навчальнийексперимент з хімії – це не тільки метод пізнання, а й одночасно методнавчання, розвитку і виховання учнів, який застосовується для досягнення різноїмети: повторення пройденого матеріалу, формування нових понять з хімії,прищеплення і закріплення знань і вмінь, перевірки їх засвоєння учнями. Крімтого, навчальний експеримент організовують для розвитку логічного ідіалектичного мислення учнів, їх інтересу, виховання ініціативи, творчоїсамостійності, акуратності, навичок роботи в колективі тощо.[2]
Як слушно зазначає Н.М. Буринська,«навчальний хімічний експеримент — це відтворення на уроках за допомогоюхімічних реактивів, матеріалів, спеціального посуду і приладів хімічних явищ вумовах, найбільш зручних для їх вивчення. Навчальний експеримент допомагаєвчителю: а) повніше розкривати перед учнями ідею розвитку хімії (генетичнийзв'язок речовин, переходи між класами різних сполук, синтези складних речовин зпростих, обумовленість протікання реакцій зовнішніми умовами тощо); б)показувати залежність хімічних властивостей речовин від їх будови та характервзаємного впливу атомів у молекулах (особливо під час вивчення органічноїхімії), а учням наочно спостерігати прояв хімічних законів; в) розвиватихімічне мислення школярів, загально навчальні вміння: г) успішно здійснюватиполітехнічне навчання, демонструвати застосування хімічних знань у виробництві,теоретичних положень на практиці; д) озброювати учнів практичними уміння інавичками лабораторного характеру. Отже, під час вивчення хімії навчальнийексперимент одночасно служить і джерелом знань, і методом навчання, виховання,розвитку учнів, і головним засобом наочності».[3]
Як вказує М.В. Дорофєєв, хімічнийексперимент — важливий метод пізнання хімії, який розкриває логіко-смисловуструктуру судження, його форми і способи реалізації .[4]
П.І. Беспалов розглядає хімічнийексперимент як важливий дидактичний принцип, який виконує в залежності відпоставлених цілей різноманітні функції, зокрема, дослідницьку, евристичну,корегуючу, узагальнюючу, виховну, розвиваючу, навчальну.[5]
Б.В. Мартиненко відмічає, що хімічнийексперимент — верховний суддя всіх теоретичних положень, відповідно, він маєбути у повазі як в наукової практики, так і в навчанні. Відмова від експериментуособливо небезпечна тим, що різко знижується інтерес школярів до вивчення хімії.[1]
На думку Е.Г. Злотнікова, хімічнийексперимент — джерело знань про речовини і хімічні реакції — важлива умоваактивізації пізнавальної діяльності учнів, виховання стійкого інтересу допредмета, формування діалектико-матеріалістичного світогляду, а також уявленьпро практичне застосування хімічних знань.[4]
За своєю дидактичною суттю навчальнийхімічний експеримент є складним, суперечливим явищем. Навчальний експериментможе мати різне призначення залежно від дидактичної мети уроку: набування новихзнань, закріплення, удосконалення і застосування знань і умінь, облік їх і оцінювання,але в першу чергу виходять з його пізнавального та виховного значення.
Для хімічного експериментухарактерні такі три основні функції:
— пізнавальна –для засвоєння основ хімії, вирішення практичних проблем, виявлення значенняхімії в сучасному житті,
— виховна — дляформування матеріального світогляду, впевненості, ідейної необхідності праці,
— розвиваюча – для накопичення і поглиблення загальнонаукових і практичних вміньі навичок.[6]
Крім уже зазначених функцій, шкільнийхімічний експеримент виконує наступні: евристичну, корегувальну, узагальнюючута дослідницьку.
Евристична функція пов'язана,насамперед, зі встановленням нових фактів. Хімічний експеримент дозволяє нелише встановити факти, але й є активним засобом формування багатьох хімічнихпонять.
Корегувальна функція шкільного хімічногоексперименту дозволяє долати труднощі при засвоєнні теоретичних знань,виправляти помилки учнів, вносити поправки у процес набуття експериментальнихумінь та навичок, здійснювати контроль набутих знань. Учнівські досліди з хіміїможна використовувати для формування правильних суджень та виправлення хибних.
Виправлення помилок є одним із методіврозвитку вірного мислення учнів, загалом їх успішної розумової діяльності. Упрактичній діяльності школярів існує також велика вірогідність помилок,пов'язаних з порушенням правил техніки безпеки. Тому у подібних ситуаціяхнеобхідно провести спеціальний корегуючий експеримент, який демонструє можливінаслідки при невірному проведенні реакції.
Узагальнювальна функція хімічногоексперименту пов'язана з утворенням передумов для побудови різних типівемпіричних узагальнень. У найпростішому випадку з серії хімічних дослідів можназробити простий узагальнюючий висновок. Але при викладанні хімії інодівиникають такі ситуації, коли узагальнення, здійснене на основі експерименту,доповнюється та уточнюється за допомогою теорії. При узагальненні на базіексперименту важливо не лише подавати хімічні знання, але й формувати загальніправила роботи в лабораторії. Експериментальні вміння школярів є такожсвоєрідними узагальненнями.
Дослідницька функція забезпечує найвищийрівень освіти учнів. Вона пов'язана з розвитком дослідницьких умінь та навичокшколярів з аналізу і синтезу речовин, конструювання приладів, установок;освоєння доступних для школи методів науково-дослідної роботи.[6]
За допомогоюшкільного хімічного експерименту вчитель може вирішити безліч завдань, зокремаактивізувати мислення учнів та задовольнити їх природну допитливість ідослідницький інтерес. Для цього необхідно:
1) сформуватив учнів навички роботи з хімічними реактивами та хімічним посудом;
2) навчитиїх самостійно аналізувати й відтворювати потрібну інформацію;
3) виробитисистемний аналітичний підхід, необхідний для подальшої діяльності.
Формування вучнів умінь проводити хімічний експеримент починається з виховання стійкоїуваги, здатності спостерігати за демонстраційним експериментом, що проводитьвчитель, осмислювати послідовність дій, прогнозувати кінцевий результат. Науроках хімії, завдяки експериментальному характеру цієї науки, можна створитивсі умови для розвитку самостійного творчого мислення школярів, збудження в нихінтересу до дослідництва.[7]
Про рольексперименту в навчанні хімії М.В.Ломоносов писав: «Хімії ніяким чиномнавчитися неможливо, не бачачи самої практики, не беручись за хімічніоперації». А російський мислитель-демократ Д.І.Писарєв відзначав, що вчитисяхімії за книжкою, без лабораторії ― це все одно, що зовсім не вчитися.[1]
Шкільний хімічнийексперимент є своєрідним наочним посібником. Так, вивчаючи теоріюелектролітичної дисоціації, учням можна продемонструвати досліди з сірчаноюкислотою. І вони переконаються, що після взаємодії цинку з концентрованоюсірчаною кислотою водень не утворюється. Якщо ж додати води, то почнетьсяінтенсивне виділення водню. В даному випадку цей дослід є ілюстрацією ролі водив електролітичній дисоціації. В учнівському експерименті відбувається поєднаннярозумової діяльності з практичною. Водночас виконання дослідів дає змогупознайомити учнів з методами дослідження в хімічній науці.
Творча участь удослідженні підвищує інтерес учня до навчання і активізує його мислення.[7]
Виконуючихімічний експеримент, учні переконуються, що теорії чи гіпотези не виникаютьвипадково. А створюються на основі фактів. Вони усвідомлюють, що хімічнийексперимент є не тільки методом перевірки гіпотез, а є джерелом знань. Світогляднуспрямованість мають досліди, які підтверджують взаємозв’язок речовин і явищ.
Шкільний хімічнийексперимент ― один із засобів навчання, що підвищує якість знань учнів.Він мобілізує увагу, ілюструє пояснення вчителя, підтверджує правильність теоретичнихзнань. Забезпечує взаємозв’язок теорії з практикою. [6]
У праці « Експериментз органічної хімії» Л.О.Цвєтков виокремлює такі завдання шкільногоексперименту:
а) забезпечитинаочне ознайомлення з речовинами;
б) демонструвативзаємоперетворення речовин при хімічних реакціях;
в) допомагатирозкрити ідею розвитку речовин;
г) показувати наконкретних фактах залежність хімічних властивостей речовин від їхньої будови тавзаємного впливу атомів;
д) формуватипрактичні вміння і навички при роботі з речовинами й приладами.[1]
Значенняшкільного експерименту у вивченні хімії визначає чинна програма. Він є джереломзнань, основою для висунення і перевірки гіпотез, засобом закріплення знань івмінь, способом контролю якості засвоєння матеріалу і сформованості вмінь.
Оскільки шкільнийхімічний експеримент ― це система, то її основними компонентами є:
- демонстрації;
- лабораторнідосліди;
- практичніроботи;
- практикуми.
Як окремий видучнівського експерименту деякі автори розглядають домашній експеримент,який з певних причин майже не згадується у сучасній методичній літературі.(Дод.А)
Розглянемо кожнийз видів шкільного хімічного експерименту в порядку зростання дидактичногонавантаження у напрямку формування самостійності його виконання.
2.1 Демонстраційнийексперимент(демонстрації)
Демонстраціївідносять до групи словесно-наочних методів навчання, особливістю яких єпоєднання слова вчителя з експериментом. Демонстрації за Цвєтковим — початковийетап, на якому формується спостережливість. Їх проводить учитель перед цілимкласом(також може проводити учень). Проводяться головним чином при викладінового матеріалу і дозволяє за невеликий проміжок часу зробити наочними важливівисновки або узагальнення з області хімії, навчити виконувати лабораторнідосліди, окремі прийоми й операції. Для самоосвіти це означає формувати способидій. [1]
До ньогозвертаються, коли: 1)учні в достатній мірі не володіють технікою виконаннядослідів; 2)технічне оснащення досліду складне для учнів; 3) за умовами технікибезпеки учням не дозволяється працювати з такими реактивами. Демонстраційнийхімічний експеримент повинен бути безпечним, простим, супроводжуватисянеобхідними поясненнями.[8]
Д.М.Кірюшкін іВ.С.Полосін визначають чотири форми поєднання слова вчителя з експериментом.
1.Учительдемонструє дослід, здійснюючи словесний супровід. Учні, спостерігаючи, отримуютьнавчальну інформацію.
2.Засобами словавчитель керує спостереженнями учнів і, опираючись на їхні знання, веде школярівдо з’ясування, усвідомлення та формування зв’язків, яких вони не можутьсамостійно виявити у процесі сприйняття.
3. Учитель подає«готові» знання про явище чи об’єкт, що вивчається, а потім проводитьексперимент, яким підтверджує своє пояснення.
4. Учитель даєповне пояснення явищ і зв’язків між ними, опираючись на знання, які учніотримали під час спостережень.[6]
Демонстраціїздійснюють двома методами: ілюстративним і дослідним. При ілюстративному методівчитель називає ознаки перебігу хімічних реакцій, пояснює на що акцентуватиувагу під час спостереження. Використовуючи дослідний метод, учитель формуєнавчальні цілі, підводить учнів до самостійної відповіді на поставленезапитання. У процесі спостережень за перебігом реакцій, учні здобувають новізнання, роблять висновки.
Отже, враховуючиформи поєднання слова вчителя, демонстрації та методів її проведення, можнастверджувати:
а) перша і другаформи є складовими дослідного методу, оскільки розвивають мислення, а відтакзабезпечують глибокі та міцні знання учнів;
б) третя ічетверта форми входять до складу ілюстративного методу, який у методичнійлітературі називають методом «готових» знань.[8]
Методикадемонстраційного експерименту визначає умови доцільності демонстрацій. До нихналежать: складність матеріалу, в якому демонстрації полегшують сприйняття; готовністьучнів до спостережень та здатність виявити ознаки реакцій тоді, коли їх важкосприймати; мінімальні затрати часу при досягненні максимального впливудемонстрації на учнів.
2.1.1 Основні вимоги щодо проведення демонстраційного хімічного експерименту
У багатьох працяхз хімії, зокрема у такій, як «Методика навчання хімії», значне місце відведенотехніці виконання демонстрацій, або інакше кажучи, застосуванню дидактичнихзасобів та прийомів, за допомогою яких забезпечується ефективність, доступністьсприйняття та певний емоційний стан учня. Ефективність досліду забезпечуєтьсяпри умові дотримання таких вимог щодо його проведення: а)наочність;б)безпечність; в) простота; г) надійність; д) необхідність пояснення; е)короткочасність; є) необхідність повторення; ж) дотримання техніки безпеки.Оскільки хімія, як навчальний предмет, формує елементи знань іззагальнолюдської культури, то до вищезгаданих вимог необхідно додати:змістовність, переконливість, естетичність, емоційність.[1]
Короткоохарактеризуємо кожну з вимог.
Наочністьдемонстрації полягає в тому, що демонстровані явища та зміни повинен побачитикожен учень класу, оскільки, з точки зору психології, найефективніше у цьомупроцесі працює зоровий канал інформації. Тому необхідно обирати засоби і прийомидля найсприйнятливішого вираження суті досліду, а саме: кількість реактивів,приладів, засобів підсилення, зокрема, застосування екрану, підставки. Штативи,на яких закріплюють прилади, мають бути повернуті стрижнем до вчителя, а лівоюстороною – до учнів. Терези ставлять завжди лицьовою стороною до класу. Настолі вчителя нічого не повинно відволікати увагу учнів. Учителю слідретельно продумати жести, аби його рухи не заважали спостерігати за тим, щовідбувається.[1]
На кожній склянці, в якій зберігаються реактиви, має бути етикетка з йоготочною назвою і формулою. Щоб етикетки не псувалися, їх покривають безбарвнимлаком, парафіном або липкою прозорою плівкою. Якщо речовини взаємодіють з повітрям,то банки закривають гумовими пробками, а якщо розкладаються під впливом світла,то їх зберігають у темних матеріальних банках.
Неслід використовувати для демонстрування дослідів побутовий посуд, закриватихімічні склянки з реактивами жмутком вати, тримати пробірку під час нагріваннязгорнутим папірцем. Усе це знижує культуру демонстраційного експерименту іперешкоджає естетичному вихованню учнів під час навчання хімії. З метоюзабезпечення наочності демонстраційного експерименту доцільно користуватисясхематичними малюнками приладів, зображуючи тільки зовнішні контури. Такімалюнки супроводжують пояснювальними підписами, хімічними формулами, рівняннямиреакцій. На малюнках використовують позначення цифрами або буквами, а назви,формули, рівняння виписують окремо. Малюнки вчителя мають бути насамперед графічнограмотними. При цьому доцільно застосовувати геометричну проекцію (зображення врозрізі). Для виконання малюнка потрібні трафарети лабораторного посуду, якіобводять крейдою. Великий емоційний вплив на учнів мають зовнішні, яскравіефекти демонстраційного експерименту. Вони добре запам'ятовуються і разом з тимсприяють засвоєнню виявлених закономірностей.
Безпечність демонстрації чи будь-якогоіншого виду експерименту забезпечується дотриманням правил безпеки,використанням реактивів відповідної концентрації, маси чи об'єму, правильнимповодженням з легкозаймистими, леткими та отруйними речовинами. Основноюгарантією безпеки є висока технічна грамотність учителя. Досліди проводять учистому посуді з відомими речовинами. Досліди, які супроводжуються спалахами,вибухами, розбризкуванням речовин, потрібно проводити на певній відстані відучнів. Під час демонстрування таких дослідів між демонстраційним столом іучнями встановлюють захисний екран з товстого скла. Кількість реактивів, щоберуться для дослідів, повинна бути такою, яка вказана в інструкціях. Досліди зотруйними речовинами необхідно проводити під витяжною шафою.
Простота експерименту полягає удоступності відображених ним явищ, розуміння суті хімічних процесів,використаних приладів та обладнання. Класичним прикладом простих і разом з тимнаукових є досліди, описані М.Фарадеєм у його книзі « Історія свічки».
Надійність виражається успіхом упроведенні досліду. Успіх забезпечується попередньою підготовкою вчителя, якийпроектує демонстрацію, враховуючи пояснення, умови проведення, хронометраж.Спостереження показують, що вчитель, у якого досліди не вдаються, швидковтрачає авторитет в учнів. Якщо дослід не вдався, вчитель має пояснити причининевдачі і повторити його. Якщо дослід складний, то його необхідно обов’язковопоказати на наступному уроці.
Необхідністьпояснення є складовою надійності експерименту. Кожнийдослід учитель повинен докладно пояснювати, мова має бути яскравою, образною тахімічно грамотною.
Поясненняакцентує увагу учнів на змінах, що відбуваються, на хімізмі процесів,результаті дослідження.
Необхідністьповтореннядемонстрації забезпечує формування стійких асоціацій, що сприяють утриманнюінформації в пам'яті. Окрім цього, повторення виконує дидактичну функцію: учнінабувають знань, на основі яких формують вміння самостійно виконувати чипродемонструвати дослід.
Короткочасність забезпечує проведеннядемонстрації з мінімальними затратами часу.
Дотриманнятехніки безпеки та техніки проведення експерименту– обов’язкова вимога до будь-якого виду шкільного експерименту. Вонавзаємопов’язана з безпечністю, надійністю, необхідністю повторення.Техніка виконання дослідів має бути досконалою. Кожний дослід краще пророблятипопередньо, до уроку, з метою відпрацювання техніки проведення, визначеннятривалості, з'ясування оптимальних умов його виконання. Як зазначав Дж.Тиндаль, мистецтво експериментування не є природним даром, воно виробляється.
Найхарактернішимивимогами можна назвати змістовність, переконливість, естетичність, емоційністьдемонстрації. [1]
Змістовність виражає зміст досліду, задопомогою якого повніше й достовірніше пізнається суть явища, умовні механізмийого здійснення.
Переконливість підтверджує змістовністьдосліду, оскільки забезпечує правильність та теоретичну обґрунтованістьдослідження певного змісту.
Емоційність – це наслідок дії досліду напсихіку учнів, спосіб зацікавлення, що стимулює бажання самостійно виконуватидосліди.
Естетичністьзабезпечує виховну функцію хімічного експерименту. Вона полягає у відборі приладівчи обладнання, гарно оформлених, чистих, уміло за компонованих один відносноодного та у поєднанні з підставкою, столом, фоном. Сюди ж відносятьраціональність виконання, здійснення вмілого керівництва увагою учнів, що єнайважливішою умовою їхньої пізнавальної діяльності. Під час демонструваннядосліду вчитель навчає дивитися і бачити навіть знайомий предмет (явище) зрізних точок зору, переключати увагу з деталі на деталь. Така властивість увагиназивається переключенням. Здатність переключатися з об’єкта на об’єкт навчаєучнів швидко переходити від одного виду діяльності до іншого.Посуд для дослідів має бути чистим, реактиви — заздалегідь перевіреними.Охайність, прагнення підтримувати чистоту виховуються в учнів і чітким порядкому лабораторному господарстві. Чистий хімічний посуд, який розмішений у шафах упевному порядку, реактиви із чітко написаними етикетками, прозоре скло витяжноїшафи — все це допомагає виховувати в учнів охайність, привчає доорганізованості, стає наочним прикладом справжньої культури праці.[9]
Ефективністьексперименту досягається завдяки таким умовам: справність приладів, певнийпорядок розміщення їх та реактивів на демонстраційному столі; чистота посуду;чітка послідовність окремих операцій під час виконання досліду; використанняяскраво забарвлених речовин, розчинів, реакцій зі зміною забарвлення,спалахами, вибухами тощо; обов'язкове додержання правил техніки безпеки.
Учніз цікавістю спостерігають такі досліди: горіння заліза, сірки, фосфору в кисні,вибух гримучої суміші в пробірці, взаємодію натрію з водою чи гліцерином,забарвлені розчини тощо.
Важливимчинником розвитку інтересу до хімічного експерименту є використання елементівзацікавлення. Назвемо найважливіші способи, як зацікавити учнів: 1) проблемнийексперимент (експеримент-загадка, дослід з несподіваним результатом тощо); 2)введення елементів гри; 3) імітація художньої творчості (хімічна «фотографія»);моделювання виробничих і природних процесів («вогнегасник», «вулкан», «фонтан»тощо).
Необхідноюумовою ефективності демонстраційних дослідів є їх органічне включення в урок.Вони мають бути тісно пов’язані з навчальним матеріалом.[1]
Дотримуючисьвимог проведення демонстрації, враховуючи основні завдання та дидактичнуфункцію, слід пам’ятати, що виконуваний учителем експеримент не забезпечуєучіння, оскільки учні не виконують його самі і відповідно, не набуваютьпрактичних умінь та навичок.[10]
Другою складовоюсистеми шкільного хімічного експерименту є учнівський експеримент.
Саме він напрактиці ознайомлює учнів з деякими прийомами науково-хімічних досліджень.Методисти і дидакти розглядають учнівський експеримент « як ефективний методформування системи наукових понять» та метод навчання прийомів раціональногомислення. [11]
Учнівськийексперимент включає:
- лабораторнідосліди;
- практичніроботи;
- практикуми.
Усі ці видихімічного експерименту учні виконують самі. Розглянемо кожний із них зокрема.
2.2 Лабораторнідосліди
Лабораторнідосліди –короткочасний експеримент, який учні виконують під керівництвом учителя або заінструкціями підручника безпосередньо на уроці. Лабораторні досліди – видсамостійної роботи, що припускає виконання хімічних дослідів на будь-якомуетапі уроку для більш продуктивного засвоєння матеріалу й одержання конкретнихуявлень і міцних знань.[1]
Лабораторнідосліди можна розглядати як проміжний етап між демонстраціями і практичнимироботами для формування самостійної діяльності учнів, спрямованої на оволодіннязнаннями, практичними уміннями і навиками. Такі дидактичні цілі даного виду експерименту.[11]
При організаціїта проведенні лабораторних дослідів застосовують ілюстративний та досліднийметоди, суть яких подана при описі демонстрацій.
Важливим єпитання: коли і який метод застосувати?
У деякихметодичних посібниках стверджується, що при першому ознайомленні учнів злабораторними дослідами доцільно застосовувати ілюстративний метод. Колиучитель пояснює хід роботи, він вказує, на які зміни звернути увагу, якийрезультат передбачається. Увага учнів концентрується на основному, їм пропонуєтьсязапам’ятати послідовність дій, характерні ознаки. Учні вчаться користуватисяреактивами, приладдям, дотримуватися правил безпеки. Однак, щоб сформуватидіяльнісний підхід до виконання дослідів, самостійність у їх проектуванні зарозподілом навчальних дій, короткочасністю(7-10хв.), спостереженнями, вміннямузагальнити та зробити висновки, доцільніші застосувати дослідний метод. Сутьцього методу така ж, як при демонстрації, за винятком того, що учні самівиконують досліди: підбирають реактиви, обладнання, спостерігають за ознаками,складають звіт про виконання.
У шкільнійпрактиці застосовують дві форми проведення лабораторних дослідів: фронтальну тагрупову. Фронтальна форма забезпечує виконання однакових дослідів усіма учнямикласу. При цьому формуються вміння встановлювати відомі факти та виявляти нові,знаходити взаємозв’язки між складом, будовою та властивостями, закономірностіперебігу хімічних реакцій.[1]
При груповійформі, кожна група виконує різні завдання, різної складності, які обов’язковообговорюються після закінчення дослідження.
Г.М.Чернобельськавважає, що досліди, які мають однакове завдання, але їх виконує кожен ученьзокрема, називають індивідуальними. Групова форма полягає у тому, що учні,сидячи за одним столом, виконують одну роботу, але функції між нимирозподілені. Якщо ж учні сидять за різними столами, виконують різні досліди,але результат доводять до відома цілого класу та обговорюють його – така формає колективною.
Успіхлабораторного досліду залежить від підготовки до нього, а саме:
— від підборуреактивів, що попередньо перевірені;
— від підбору тарозстановки обладнання, його надійності та функціональності;
— від розподілуобов’язків між учнями;
— від керівництва(усний чи письмовий інструктаж);
— відспостережень за діяльністю учнів та її корекції.[6]
Засвоєння методівпроведення лабораторних дослідів дає підстави стверджувати, що учні готові досамостійного виконання практичних робіт і практикумів.
2.3 Практичніроботи і практикуми
Практичні роботиі практикуми – довготривалий експеримент, що пропонується навчальною програмоюпісля опрацювання й вивчення учнями цілого розділу чи курсу. Вони включаютьширше коло питань, ніж лабораторні досліди. Практична робота сприяє закріпленнюотриманих знань в нових ситуаціях і розвитку інтелектуальних умінь(аналізувати, порівнювати, узагальнювати, робити висновки), а також формуваннюй удосконаленню експериментальних умінь і навичок. Практичну роботу ученьвиконує самостійно, що сприяє підвищенню дисципліни, зібраності й відповідальності.[1]
Практичні роботипроводять на базі вивченого матеріалу, який пропонується учням для повторенняперед виконанням роботи. Дидактична ціль практичних робіт та практикумів –узагальнення та систематизація матеріалу, контроль та оцінка практичних уміньта навиків учнів. Тому при виконанні практичних робіт і практикумів ученьповинен моделювати власну діяльність: за самостійно складеним планом визначитипослідовність дій відповідно до поставленої мети, передбачити результатидосліджень, провести досліди, спостереження, зробити висновки.
Практичну роботувчитель починає з актуалізації знань, з техніки експерименту даної роботи.Кілька учнів інформують про хід роботи, обладнання, послідовність виконуванихоперацій, хімізм процесів. Потім вчитель дає настанови щодо послідовностіроботи та проводить інструктаж з техніки безпеки. Ця підготовча робота повинназаймати небагато часу. Під час експерименту та складання звіту про виконануроботу учням дозволяється користуватися інструкціями. Якщо значна частина учнівдопускає типові помилки, учитель припиняє роботу і пояснює учням, як їхусунути. Крім цього, вчитель спостерігає за роботою певної групи учнів з тим,щоб оцінити їх вміння і навички. Після виконання досліду кожний учень у зошитідля практичних занять складає звіт. У ньому записують дату, тему практичноїроботи, послідовність виконання досліду, рівняння реакцій, результати досліду,висновки, роблять малюнки приладів.
Отже, практичнаробота, практикум – це найскладніший вид самостійної роботи учня, на виконанняякої витрачається більше сил і часу, ніж на будь-яку іншу самостійну роботу.
Під час виконанняпрактичної роботи чи практикуму учень самостійно повинен визначити план власнихдій, зокрема:
- усвідомитимету роботи і коротко її сформулювати;
- скластиплан проведення досліджень й окреслити шляхи досягнення результату;
- вмітипередбачити результат дослідження та після його виконання зіставитипередбачуване із спостереженнями;
- осмислитиспостереження, дати їх пояснення, зробити висновки;
оформити письмовийзвіт про виконану роботу.[4]
Щоб піднятиефективність учнівського експерименту, полегшити підготовку вчителя та учня дойого організації та проведення, зекономити час у багатьох регіонах Українистворені та знайшли широке застосування зошити для практичних та лабораторнихробіт з хімії з друкованою основою. Вони стали своєрідним алгоритмом дійвчителя та учня в процесі виконання й оформлення роботи з використаннямексперименту.
2.4 Експериментальнізадачі з хімії
Експериментальнізадачі – це завдання практичного характеру, відповіді на які учні знаходять упроцесі спостережень за дослідами.[1]
На відміну відлабораторних робіт і практичних занять експериментальні задачі учні розв’язуютьсамостійно без додаткових інструкцій вчителя.
За своїм змістомекспериментальні задачі можуть бути:
а) наспостереження та пояснення явищ,
б) на добуваннярозчинів,
в) на проведенняхарактерних реакцій,
г) нарозпізнавання речовин.
Експериментальнізадачі з хімії можна розв’язати методами: аналітико-синтетичним, гіпотез, іпроб. Але здебільшого експериментальні задачі з хімії розв’язуютьсяаналітико-синтетичним методом.
За таким методомучні спочатку визначають хід розв’язання, дають йому всебічне обґрунтування.Робота над задачею розбивається на окремі етапи, кожний з яких підтверджуєтьсярівняннями реакцій.
Вибір методурозв’язання задач залежить від наявності в учнів теоретичних знань тапрактичних умінь.
Експериментальнізадачі поглиблюють знання з хімії та сприяють розвиткові логічного мислення,змушують учнів порівнювати, осмислювати, аналізувати.[10]
3. ХІМІЧНИЙЕКСПЕРИМЕНТ ЯК ЗАСІБ РОЗВИТКУ ЛОГІЧНОГО МИСЛЕННЯ
Хімія — цеекспериментальна наука, і саме через хімічний експеримент можна навчити дитинумислити. Сучасний педагогічний процес має бути спрямований на засвоєння дитиноюнайрізноманітніших прийомів, методів, способів мислення, тобто учень маєволодіти технологією проведення відповідних розумових дій. Вже після кількохвступних уроків треба намагатись формувати в учня вміння дедуктивного мислення.[10]
Аналізуючитемпературу спиртів, доходять дедуктивного висновку, що серед спиртів немаєгазів. Це в свою чергу створює проблемну ситуацію. Чому? Адже з попередньовивчених тем учні знали, що кожний гомологічний ряд починався газами, а з 5-го— рідинами. Аналіз будови молекули спирту дозволяє дійти висновку прополярність хімічного зв’язку в ОН-групі, а також про можливість виникненняводневих зв’язків, а отже, зменшення відстані між молекулами і, як наслідок, —відсутність газоподібного стану серед спиртів за звичайних умов. Дедуктивнийметод важливий і при аналізі демонстраційного досліду учнями. [10]
Демонстраційнийексперимент має носити навчальний і розвивальний характер, а не просто бутизасобом створення ефектності уроку. Так, при вивченні теми « Альдегіди» демонструєтьсядослід « Окиснення етанолу купрум(II)оксидом. Проаналізувавши побачене, учніроблять висновки: на початку досліду мідна дротина була чорною – це оксиднаплівка(Сu). Після занурення в спирт вона стала рожевою. Отже, відбулася реакціявідновлення, бо мідь має рожевий колір. Але якщо речовина відновилася, то іншамусить окислитись. Логічно – це етиловий спирт.(Дод.Б)
4. ХІМІЧНИЙЕКСПЕРИМЕНТ ЯК ЗАСІБ ФОРМУВАННЯ В УЧНІВ АНАЛІТИЧНОГО МИСЛЕННЯ
Уміння міркувати. Готуючи учнів до розв'язування експериментальнихзадач, варто звернути увагу на розвиток уміння міркувати. Наприклад, при розв'язуванні задачі про те, щоб із магній оксиду добути магній хлорид,міркування учнів можуть бути такими: для тогощоб від магній оксиду перейти до магній хлориду потрібно використати складнуречовину, яка містить, Хлор і реагує з оксидом; оскільки магній оксид маєосновні властивості, а магній хлорид є сіллю хлоридної кислоти, то такоюречовиною може бути лише хлоридна кислота, тому що основні оксиди реагують із кислотами.[12]
Післяцього учні пишуть рівняння реакції(1) міжмагній оксидом і хлоридною кислотою, підписуючи під кожною формулою речовин їх агрегатний стан та колір:
MgO +2HCl =MgCl2 + H2О. (1)
Порошок Безбарвна Безбарвний розчин
білого кольору рідина
Потімучні (за допомогою вчителя) з'ясовують, чи потрібно нагрівати суміш, в якомувигляді необхідно одержати сіль (у вигляді розчину чи кристалів) та як виділитисіль із розчину.
Передвиконанням дослідів учитель наголошує на тому, скільки потрібно взяти магній оксиду (на дні пробірки,шпатель, лопатку тощо) та хлоридної кислоти (крапель, мілілітрів).
Лишепісля повного обговорення експериментального процесу учні приступають до виконання задачі.
Уміння відбирати реактивні проби. Формування вмінь відбиратиреактивні проби розглянемо на прикладі задачі на розпізнавання речовин.[12]
Задача. У трьох пронумерованих пробіркахмістяться розчини лугу і кислоти та дистильована вода.| Дослідним шляхомвизначте кожну речовину
Рекомендації. Длярозв'язування даної експериментальної задачі потрібно показати учням:
• яквідбирати проби з пробірок, відливаючи невеликі порції в чисті пробірки;
• якпрацювати з пробами по черзі;
• як вести чіткі записи плану роботи.
Наприклад:
Розчин пробірки 1 + лакмус → розчинсинього кольору => луг.
Розчинпробірки 2 + лакмус → розчин фіолетового кольору => вода.
Розчинпробірки З +лакмус → розчин червоного кольору=:> кислота.
Уміннявибирати раціональний спосіб розв'язування.Учнівслід навчити вибирати раціональний спосіброзв'язування експериментальних задач. Як приклад розглянемо розв'язуваннязадачі на розпізнавання речовин.(Дод.В)[12]
Умінняаналізувати задачі, складати плани розв 'язування та звіти. Підчас розв'язування експериментальних задач можна використовувати алгоритми. Прицьому в учнів формуються вміння аналізувати задачі, складати планирозв'язування та звіти.(Дод. Г.)[12]
5.КОМПЕТЕНТНІСНИЙ ПІДХІД ДО УЧНІВСЬКОГО ХІМІЧНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ
Аналіз навчальнихпрограм з хімії, зміст лабораторних дослідів і практичних робіт, описаних упідручниках, а також у методичній літературі з питань експериментальних умінь,дає підстави виділити такі три групи компетенцій. [13]
Ι.Організаційні. 1. Планування експерименту. 2. Підбір реактивів та обладнання.3. Підготовка форми звіту. 4.Раціональне використання часу, засобів, методів іприйомів під час виконання роботи. 5. Здійснення самоконтролю. 6. Утриманняробочого місця в чистоті й охайності. 7. Самостійність у роботі.
ΙΙ.Технологічні. 1. Користування лабораторним посудом, обладнанням і реактивами.2. Складання приладів з готових деталей. 3. Проведення хімічних операцій
ΙΙΙ.Інтелектуальні. 1.Уточнення мети і визначення завдань експерименту, 2. Висунення гіпотези. 3.Використання здобутих знань. 4. Опис спостереження за процесами й явищами. 5.Аналіз результатів експерименту. 6. Узагальнення і висновки на підставіексперименту.[13]
Процесформування експериментальних умінь і навичок поділяють на три ступені.
1.Підготовчий, або аналітичний, ступінь. Ознайомлення з правиламироботи, виділення й осмислення кожної операції. Саме на цьому ступеніспостерігається найбільше помилкових дій.
2.Синтетичнийступінь. Окремі операції зливаються в одне ціле, виникаєпотреба координації дій. Учні, знаючи певні правила роботи, правильно виконуютьті чи інші операції, але роблять це з великим напруженням свідомості, їхні діїще не доведено до автоматизму.
3.Заключний ступінь. Унаслідок багаторазовихоперацій дії стають автоматичними, робота виконується спокійно.
Найуспішнішеекспериментальні навички з хімії формуються за таких умов.
• напочатковому етапі окремі навички слід розчленувати надрібні операції;
• учительпояснює черговість виконання усіх операцій і показує, як це робити;
• учительперевіряє, чи правильно учні зрозуміли його пояснення;
• інодіпояснення корисно доповнити малюнками, щоб уточнити окремі деталі виконуваноїроботи.
Отже,оволодіння учнями кожної дії відбувається під керівництвом учителя. Зазвичайвиконання тих чи інших операцій він пояснює під час демонстраційногоексперименту й проведення лабораторних дослідів. Удосконаленняекспериментальних умінь і навичок учнів відбувається в процесі виконаннялабораторних дослідів і практичних занять.
Експериментальнівміння та навички з хімії не зводяться лише до проведення хімічних експериментів.Учні повинні знати, як використовувати набуті на уроках хімії знання й уміння вповсякденному житті. Досягти цього можна завдяки мотивації навчання, розкриттюпрактичної значущості здобутих знань та вмінь. Наприклад, уміння готуватирозчини з певною масовою часткою розчиненої речовини стане в пригоді в побутіпід час консервування овочів, цими вміннями скористаються і лаборанти хімічногоаналізу. Лабораторні досліди щодо денатурації білка можна використати під часнадання першої домедичної допомоги людині, яка отруїлася солями важких металів,органічними розчинниками, кислотами тощо. їй даютьвипити розчин білка курячого яйця — він зв'язує отруйні речовини.
Уміння виявляти Карбон, Гідроген, Хлор в органічних сполуках потрібнілаборантам хімічного аналізу, експертам біохімічних та криміналістичнихлабораторій.
Отже, набуті експериментальні уміння будуть для учня компетентнісними,якщо він уміє їх мобілізувати, застосувати в практичній ситуації.
Ось деякі методичні прийоми використання хімічного експерименту з метоюрозкриття його практичного значення.[2]
1.Неповна демонстрація дослідів. Учительвиставляє склянки з вихідними речовинами та продуктами реакцій. Учні повиннірозповісти про дослід без його виконання, написати рівняння і зазначити застосуванняпродуктів реакції.
2.Елементипошуково-дослідницької роботи під час розв'язування експериментальних задач. Зметою підсилення практичної спрямованості таких задач до їх змісту доцільновключати відомості про речовини, які використовують у побуті, сільськомугосподарстві, виробляють на регіональних підприємствах. Наприклад, під часрозв'язування експериментальних задач у 10 класі учням можна запропонуватирозпізнати за характерними ознаками аміачну селітру й амофос (їх використовуютьу сільському господарстві як мінеральні добрива).
Можнапроводити досліди з речовинами ужиткового характеру. Наприклад, на етикетці дозасобу для чищення «Туалетне каченя» у флаконі білого кольору зазначено, що вінмістить хлорид-ну кислоту і потребує особливо обережного поводження. Як можнавиявити кислоту в його складі'1 Як довести, що це саме хлориднакислота?
3.Рольові ігри. Такий прийом використанняхімічного експерименту сприяє глибокому і свідомому застосуванню наукових знаньу виробничих процесах. Так, підчас проведення рольової гри на тему «Виробництвоамоніаку» співробітник хімічної лабораторії пропонує провести експериментальнедослідження. учні розв’язують запропоновані задачі шляхом уявного експерименту.
4.Використаннятестових завдань. Таким завданням може бути, наприклад: позначте характернуознаку взаємодії альдегіду з купрум(ІІ)гідроксидом:
А.виділення металу;
Б.утворення розчину синього кольору,
В.утворення осаду червоного кольору,
Г.поява запаху.
5.Використання творчих задач-малюнків. Перед учнями стоїть завдання: складітьприлад, за допомогою якого можна довести, що під час згорання воднювитрачається кисень повітря. Намалюйте його та опишіть дослід.[2]
Оскількинавчальна компетентність розглядається як інтегрований компонент навчальнихдосягнень учнів, то її рівень сформованості також визначається за 12-бальноюшкалою. Для характеристики рівнів компетентності у проведенні експериментіввикористовують такі параметри:
• виконанняексперименту учнем:
- під керівництвом учителя;
- за консультацією вчителя;
- самостійно;
• описдослідів:
- фрагментарний;
- неповний;
- повний;
- з елементами творчості;
•розумові операції;
- уміння аналізувати;
- уміння порівнювати;
- уміння встановлювати причинно-наслідкові зв’язки;
- уміння робити висновки.
Чотирирівні компетентності учнів:
— початковий рівень – учень знає правила техніки безпеки під час виконаннядослідів, виконує лише окремі досліди під керівництвом учителя, описує їхфрагментарно;
— середній рівень – учень складає прилади під керівництвом учителя, самостійновиконує окремі хімічні досліди згідно з інструкцією, описує їх безспостережень;
— достатній рівень – учень самостійно виконує досліди згідно з інструкцією,інколи звертається за консультацією до вчителя, описує спостереження, робитьвисновки, але неповні, необґрунтовані;
— високий рівень – учень самостійно виконує хімічний експеримент, раціональновикористовує обладнання та реактиви, робить поетапні спостереження, складаєзвіт, що містить обґрунтовані висновки.[13]
хімічнийексперимент педагогічний викладання
6.ЕСТЕТИКА ШКІЛЬНОГО КАБІНЕТУ ХІМІЇ
Важливиму досягненні вчителем дидактичних цілей є естетика шкільного кабінету хімії.[9]
Оснащеннякабінету хімії та умови роботи в ньому мають бути такими, щоб забезпечувативчителеві й учням: 1) мінімальні психофізіологічне навантаження, стомлювання танапруження під час виконання різноманітних робіт; 2) зручні робочі пози іраціональні прийоми роботи; 3) зручність у роботі під час використаннярізноманітних засобів навчання; 4) дотримання санітарно-гігієнічних іестетичних норм та правил техніки безпеки.
Важливо,щоб хімічний кабінет був добре освітлений, чистий, затишний. Усе в ньому своїмзовнішнім виглядом має позитивно впливати на естетичні почуття учнів, щоб вонивідчували себе не лише в діловій обстановці, айв обстановці, яка викликаєвідчуття краси, інтерес до хімічної науки.
Щобінтер'єр кабінету хімії сприяв успішний трудовій діяльності учнів і вчителя,треба гармонійно поєднувати оформлення експонованих матеріалів із забарвленнямстін, підлоги, кольором та оздобленням меблів.
Уприміщенні хімічної лабораторії мають бути лише ті навчальні посібники, якізастосовуються майже на кожному уроці, а також портрети вчених-хіміків. Дотаких посібників належать насамперед довідкові таблиці (періодична системахімічних елементів Д. І. Менделєєва, розчинність солей, кислот і основ у воді,електрохімічний ряд напруг металів, ряд електронегативностей хімічнихелементів), інструктивні матеріали і таблиці, які допомагають виконувати окреміхімічні операції.
7. ПРОБЛЕМИ З ОРГАНІЗАЦІЄЮ ТА ПРОВЕДЕННЯМ ЕКСПЕРИМЕНТУ
На сьогоднішнійдень у школах існують проблеми з організацією та проведенням учнівськогоексперименту, який найчастіше виконується як ілюстративний, і не сприяєрозвитку мислення, експериментальних умінь і навиків. [2]
Серед такихпричин: зміна послідовності вивчення тем та окремих понять, зміна функційтеоретичних знань, нестача реактивів і обладнання, виявлені недоліки в знанняхта вміннях учнів. Ці недоліки полягають у:
- неглибокомузасвоєнні учнями основних понять, законів, теорій хімії, вчення про хімічнізв’язки, хімічну реакцію, генетичні зв’язки, властивості речовин, їх добуванняі застосування;
- відсутностіосмисленого розуміння періодичного закону;
- неаргументованості теорії будови органічних речовин;
- невмінніпояснювати, узагальнювати, встановлювати причинно-наслідкові зв’язки, виділятиголовне, здійснювати перенесення знань, передбачати можливі хімічні реакції таїх ознаки.
Усі перерахованінедоліки суттєво впливають на формування практичних умінь і навичок учнів.Окрім цього, важливо зазначити, що підготовка до організації та проведеннялабораторних дослідів та практичних робіт трудомістка і вимагає затрат часу начітке планування, зокрема, на:
а) визначеннямети та основних завдань експерименту, продумування форм та способів йогопроведення;
б) підготовкуінструктивних карток і варіантів завдань, усного чи письмового інструктажу зтехніки безпеки;
в) добірреактивів та обладнання для кожного з варіантів завдань і перевірка їх напридатність;
г) продумуванняметодів керівництва роботою учнів впродовж уроку;
д) перевірку таоцінювання.
У практиці роботи молодих учителів інодізустрічається підхід до шкільного хімічного експерименту, який можна назвати«демонстрація-практична робота». Він базується на тому, що вчитель демонструєдосліди, а учні у зошитах для практичних занять оформлюють їх результати. Цеможна назвати фальшивою практичною роботою, від якої слід відмовитися. Нерідкоодна форма експерименту замінюється іншою, наприклад, лабораторні досліди — демонстраціями і навпаки. На жаль, сьогодні ще зустрічається „крейдяний"підхід, коли вчитель заміняє демонстраційні досліди записами формул і рівняньреакцій. Таким чином, аналіз стану викладання хімії свідчить про те, що вшкільній та вузівській практиці існує чимало недоліків, пов'язаних зорганізацією і проведенням шкільного хімічного експерименту, які викликанізміною співвідношення між учнівським та демонстраційним експериментом, їхзмістом, завданнями, функціями та метою.[4]
8. ВИСНОВОК
Експеримент повинен стати невід'ємноючастиною уроку хімії. Школярі мають знати для чого проводять той чи іншийдослід, яке теоретичне значення він має, яке положення підтверджує, на якезапитання допомагає відповісти. Дуже важливо аналізувати результатиексперименту, щоб отримати чітку відповідь на поставлене запитання, встановитивсі причини й умови, котрі привели до одержання даних результатів. Крім того,правильно організований експеримент виховує свідому дисципліну, розвиває творчуініціативу, формує бережливе відношення до природи і здоров'я людини.
Використовуючи різні види хімічногоексперименту, вчитель навчає школярів конкретизувати теоретичні знання,знаходити загальне в одиничному, робити відповідні висновки. Хімічнийексперимент допомагає учням наповнити хімічні поняття, що вивчаються, живимконкретним змістом, побачити в окремих фактах загальні закономірності. Якщо жексперимент має таке важливе значення в хімічній науці, то і при вивченні основцієї дисципліни у школі та вузі йому має належати чільне місце. Формуванняуявлень і понять про речовини і їх перетворення в курсі хімії, а на основіцього і теоретичних узагальнень, не можливе без цілеспрямованого спостереженняза цими речовинами і без хімічного досліду. У цей же час для пояснення сутностіпроцесів і явищ, які відбуваються в ході виконання хімічного експерименту, відучнів вимагається глибоке знання законів і теорій. Виконувати експериментможливо лише спираючись на отримані знання. Теоретична основа досліду сприяєйого розумінню й осмисленню. Проведення експерименту пов'язано з висуненнямгіпотези. Залучення до цієї роботи учнів розвиває їх мислення, спонукаєзастосовувати набуті знання для формулювання гіпотези, а в результаті їїперевірки школярі отримують нові знання. Крім того, хімічний експериментвідіграє першорядну роль у формуванні умінь і навиків експериментування. Такимчином, тільки у тісному взаємозв'язку експерименту і теорії внавчально-виховному процесі можна досягти високої якості знань учнів з хімії.
Хімічний експеримент сприяє розвиткусамостійності школярів, підвищує інтерес до вивчення хімії, так як у процесійого виконання учні переконуються не тільки в практичному значенні такоїроботи, але й мають можливість творчо застосовувати свої знання. Хімічнийексперимент розвиває мислення, розумову активність школярів; його можнарозглядати як критерій правильності одержаних результатів та сформульованихвисновків. У розумовому розвитку людини провідна роль належить теорії, але вгармонійному поєднанні з експериментом, практикою.
Таким чином, шкільний хімічнийексперимент — це багатокомпонентна, багатофункціональна педагогічна система, щопов'язує між собою діяльність учителя та учнів, навчальний матеріал, методи,мету і завдання навчання.
Звичайно можуть виникати і певнітруднощі із використанням хімічного експерименту, які насамперед пов’язані знестачою реактивів і обладнання, некомпетентністю вчителя. Проте, ці проблемиможна вирішити. Майбутні учителі повинні оволодіти новими методиками проведенняхімічних дослідів, приладами та обладнаннями, які б цілком задовольняли вимогамнауковості, наочності, надійності, доступності, точності, економічності,екологічності та безпеки.
9. ДОДАТКИ
Додаток А
Домашнійексперимент
Домашнійексперимент – вид самостійної роботи, що виконується без контролю з бокувчителя, але з безумовним дотриманням техніки безпеки. Його виконання привчаєсамостійно планувати й організовувати експеримент, застосовувати отриманізнання, вміння й навички в нових ситуаціях та вміння представляти результативласного спостереження або дослідження.
Експеримент вдомашніх умовах учні виконують за завданням вчителя. Його навчально-виховнезначення полягає в розвитку інтересу учнів до хімії, розширенні їхньогокругозору. Зміст експерименту визначається насамперед темою або розділом, щовивчається на уроках, характером навчального матеріалу. Тематика дослідів даєможливість учням ознайомитися з хімічними процесами живої і неживої природи,які зустрічаються у виробництві та побуті. Для проведення дослідів у домашніхумовах вибирають доступні реактиви(можна придбати в аптеці чиспеціалізованих магазинах) і матеріали (розчинів йоду, нашатирного спирту,оцту, лимонної кислоти, спирту медичного, питної соди, калій перманганату тощо).Бажано, щоб вони використовувались у кількох дослідах, були безпечними.Організація домашніх дослідів потребує від учителя великої педагогічноїмайстерності. Учитель ознайомлюється з відповідною методичною літературою.Визначає тематику дослідів, добирає такі, які не потребують складного обладнання.Для початку можна використати досліди, які наведені в шкільних підручниках. Їхвчитель виконує сам, щоб з’ясувати, з якими труднощами можуть зіткнутися учні.Форми контролю за виконанням дослідів вдома можуть бути різні: фронтальнабесіда, короткі письмові звіти учнів, схематичні кольорові малюнки, рівнянняреакцій речові докази(добуті речовини, прилади).
При проведенні домашніх хімічних експериментів перевага надається тим, які можна застосувати уповсякденному житті:
— виведення плям іржі за допомогою лимонної кислоти чикухонної солі;
— добування крохмалю з картоплі;
— чищення одягу чи речей домашнього вжитку різнимирозчинниками;
— зберігання харчових продуктів;
— використання питної соди як мийного засобу та розпушувачатощо.
Деякі результати домашніх експериментів можна використати іна уроках. При оцінюванні роботи учнів практикую створення ситуації успіху унавчанні.
Обов'язковими вважаю методи самоконтролю, взаємоконтролю,зокрема взаємодопомоги та консультації. Досвід показує, що завдяки цьомуполіпшується якість знань учнів з різними можливостями, підвищується їхняактивність, розвиваються навички самостійного здобуття знань, формуютьсядослідницькі якості, більшість учнів намагається одержати додаткові завдання таотримати по дві оцінки. Форми контролю завиконанням дослідів вдома можуть бути різні: фронтальна бесіда, короткіписьмові звіти учнів, схематичні кольорові малюнки, рівняння реакцій речовідокази(добуті речовини, прилади).
Прикладидомашніх дослідів.
Дослід 1. Виявлення крохмалю за допомогою йоду.
1. Візьміть скибку свіжого білого хліба або розрізанукартоплину.
2.Капніть на нихспиртовим розчином йоду з домашньої аптечки.
3.Щоспостерігається?
4.Зробіть висновок.
Дослід 2. Властивості шампуню.
1.Опустіть краплю шампуню на індикаторний папірець(лакмусовий червоний).
2.Як змінився коліріндикатора?
3.Зробіть висновок
Додаток Б
Для поясненнясуті досліду можна застосувати графічні малюнки, важливі деталі обвестикольоровою крейдою. Наприклад: у пробірках 1, 2, 3 дано сульфатну, хлоридну інітратну кислоти. Визначити кожну з трьох запропонованих речовин:
BaCl2
1 2 3 1 2 3
/> /> /> /> /> />
H2SO4 HCl HNO3 BaSO4↓ ?
↓ H2SO4
AgNO3
2 3
/> /> /> />
? HCl, HNO3AgCl↓ ↓
↓ HNO3
HCl
На дедуктивномуметоді ґрунтуються всі практичні роботи, особливо розв’язуванняекспериментальних задач. Розв’язувати такі задачі можна навчити, складаючи двітаблиці.
Першатаблиця підготовча: учні теоретично продумуютьрозв'язок задачі; друга — наслідок проведеногоексперименту.
Наприклад:
У трьох пробірках під номерами є розчини глюкози, сахарози і гліцерину.Визначити кожну із запропонованих речовин .
У пробірки №1,2,3 доливаємо Сu(ОН)2 і нагріваємо. В пробірці №2 оранжевий осад, отже в пробірці № 2 глюкоза:
С6Н12O6 + 2Сu(ОН)2 /> СН2ОН—(СНОН)4—+ Сu2O + 2Н2O
Відділившипробірку № 2 від 1 і 3, додамо до кожної Н2SO4 інагріємо. Нейтралізуємо лугом і додамо Сu(ОН)2. В пробірці № 3з'явився оранжевий осад. Отже, тут сахароза, бо при її гідролізі утворюєтьсяглюкоза, яка дає з Сu(ОН)2 оранжевий Сu2О. За методомвиключення розуміємо: в пробірці № 1 гліцерин.
При вивченні теми «Хімічні властивості металів» можна поставити проблему:довести на практиці, що метали є відновниками.
Пропонуєтьсясхема:
хімічнареакція → відновник + окисник
метал (?)
Якісною характеристикою активності металів є їх реакції витіснення. Надошці виконано малюнок, який допомагає зрозуміти суть демонстраційногоексперименту.
Fe Cu Cu
/> CuSO4/> FeSO4/> AgNO3
Демонструється хімічний експеримент задані схемою. Учні аналізують експеримент:
•У пробірці № 1 на сірій пластинцічервоний наліт. Це мідь. Отже, залізо — більш активний метал, бо витісняє мідь з розчину їїсолі:
Fе + СuСl2 = Сu + FеСl2
• У пробірці № 2 змін не відбулось. Отже,мідь — менш активний метал, ніж залізо.
• У пробірці № 3 чорний наліт на червонійній пластинці. Це срібло:
Сu + 2АgNО3 = 2Ag + Сu(NО3)2.
Отже, мідь — більш активний метал, ніжсрібло, бо витісняє його з розчину солі. Учні доповнюють ці рівняння записомпереходу електронів від більш активного металу до менш активного.
Далі можна запропонувати учнямсамостійно закінчити можливі рівняння реакції, проектуючи запис черезграфопроектор:
ZnCl2+ Рb=...;
РbСl2 + Zn = ...;
FеСl3+Na = …
Учні, як правило, закінчують усіреакції, хоча не всі з них відбуваються реально. Для цього створюєтьсяпроблемна ситуація: демонструється взаємодія натрію з водою в чашці Петрі, щопроектується на екран через графопроектор. Учні доходять висновку, що натрій незможе витіснити залізо з розчину його солі, бо сам прореагує з водою.
Якщо учні володітимуть навичкамидедуктивного мислення, тобто вміннями передбачати властивості конкретноїречовини, знаючи загальні властивості певної групи речовин, то хімія будепостійно цікавим предметом, а учні одержуватимуть задоволення від навчання.
ДодатокВ
Задача. У чотирьох пронумерованих пробірках містяться розчини алюміній сульфату,амоній хлориду, натрій сульфату, натрій карбонату. Дослідним шляхом визначтекожну речовину.
Рекомендації. Длярозв'язування задачі учні можуть вибирати різні способи, виходячи з наявних уречовинах катіонів та аніонів і користуючись при цьому таблицею «Розчинністьоснов, кислот та содей у воді»:
Спосіб 1.
1.Щоб визначити солі Алюмінію таамонію, діють лугом (при нагріванні).
2.Щоб визначити сульфат та карбонатнатрію, діють сіллю Барію.
3.Щоб розпізнати натрій карбонат, наодержані осади ВаSO4 і ВаСО3 діють хлоридною кислотою.
Підчас розв'язування задачі було використано З реактиви і проведено тринагрівання.
Спосіб 2.
1.Щоб визначити амоній хлорид (завідсутності ■ ознак реакції), діють сіллю Барію на проби.
2.Щоб визначити карбонат, діютькислотою (хлоридною або нітратною) на осади, що утворилися, один з якихрозчиниться з виділенням карбон(ІV) оксиду.
3.Щоб визначити Алюміній і натрій сульфат, що залишилися, діють лугом, урезультаті чого Алюміній випадає в осад у вигляді Аl(ОН)3.
Висновок. Підчас розв'язування задачі було використано тільки З реактиви, як і в першомуспособі, але беї нагрівання. Отже, більш раціональним буде другий спосіб.
Прицьому план розв'язування задачі складають у вигляді таблиці.
ДодатокГ
Алгоритмрозв'язування експериментальних задач на спостереження і пояснення явищ.[12]
1.Прочитайтеуважно умову задачі.
2.Проаналізуйте її (що дано, що потрібно знайти).
3.Напишіть формули сполук, зазначених в умові задачі: визначте їх клас.
4.Зазначтепотрібні реактиви та обладнання.
5.Виконайте дослід практично, опишіть хід його виконання, запишіть рівняннявідповідних хімічних реакцій та зазначте їх ознаки.
Задача. Дорозчину натрій карбонату додайте кілька крапель розчину кальцій хлориду. Опишіть,ознаки перебігу реакцій.
Дано:розчини натрій карбонату NaCO3і кальцій хлориду СаСl2 належать до класу сполук —сіль.
Обладнання і реактиви: штативіз пробірками.
Визначити: ознаки перебігу реакцій.
Розв'язування
1.У пробірку наливаю розчин натрій карбонату об'ємом 1 мл.
2.Додаю такий же об'єм розчину кальційхлориду.
3.Спостерігаю, що випадає білий осад.
4.Записую рівняння реакції:
Na2CO3 + CaCl2 = CaCO3 +2NaCl.
Алгоритмрозв'язування експериментальних задач на проведення характерних реакцій
1.Прочитайте уважно умову задачі.
2.Проаналізуйте її (що дано, щопотрібно знайти).
3.Запишіть формулу речовини,зазначеної в умові задачі, визначте її клас.
4.Зазначте реакції, характерні для даного класу сполук.
5.Зазначте досліди, які слід проробити, щоб підтвердити властивостіречовин.
6.Виконайте досліди практично, опишіть хід роботи, запишіть рівняннявідповідних хімічних реакцій та зазначте їх ознаки.
Задача. Проробіть реакції, характерні длянатрій карбонату.
Дано: натрій карбонат; клас сполук — сіль;солі взаємодіють із активними металами, лугами, солями, кислотами.
Обладнання і реактиви: Na2CO3,HCl, Са(ОН)2, MgSO4: штатив із пробірками.
Визначити: реакції, характерні для Na2CO3.
Розв'язування
1.У три пробірки наливаю безбарвнийрозчин натрій карбонату об'ємом 1 мл.
2.У першу пробірку додаю З-4 крапліхлоридної кислоти. Виділяються бульбашки безбарвного газу:
3.
Na2CO3 + 2НСl= 2NaCl + H2O +CO2↑.
4.У другу пробірку додаю рівний об'єм вапняної води. Випадає білий осад:
5.
Na2CO3 + Са(ОН)2 = СаСО3 ↓+2NaOН.
6.Утретю пробірку додаю розчину магній сульфату об'ємом 0,5 мл. Випадає осадбілого кольору:
Na2CO3+ MgSO4 = MgCO3↓+ Na2SO4.
10. ВИКОРИСТАНАЛІТЕРАТУРА
1. Савчин М. Шкільний хімічнийексперимент як система та його дидактичне забезпечення// Педагогічна Думка. –2003.– № 1-2.– С.36-44.
2. Книш Л.А. Застосування хімічногоексперименту при вивченні хімії // Хімія. – 2004. – №4/52/. – С. 2-6.
3. Буринська Н.М. Хімія, 7кл.: підруч.для загальноосвіт. навч. закл./Н.М.Буринська. – К.:Ірпінь: ВТФ «Перун», 2007. –112с.
4. Куленко О.А. Шкільний хімічнийексперимент в умовах реформування навчально-виховного процесу з хімії //Хімія.– 2009.– №7.– С.36-39.
5. Беспалов П.И. Как сделатьбезотходным школьный химический кабинет / П.И.Беспалов.А.А., Гамаюнова // Химияв школе.– 2000.– №5.– С.31-33.
6. Хімічний експеримент: Теорія іпрактика. – К: Шкільний світ, 2008 – Спеціальний номер газети « Хімія» – 2008.–№1 / 541/.– С.48.
7. Симоненко С. Шкільний хімічнийексперимент як основа розвитку творчої діяльності учнів // Хімія. – 2008. – №13/553/.– С.22-24.
8. Коник М. Демонстраційнийексперимент у системі засобів навчання /на прикладі вивчення хімії // Матеріализвітних наукових конференцій кафедри педагогіки. – Л. 2005. – Вип. 4, С. 20-24.
9. Грабовий А. Естетика шкільногохімічного експерименту// Біологія і хімія в школі. – 2007.– №1. – С.17-20.
10. Гаврилюк І. Хімічний експериментяк засіб розвитку логічного мислення учнів // Хімія. – 2006. – №11 /479/. –С.11-17.
11. Романенко Ю., Олійник М.Технологія моніторингу навчання: Хімічний експеримент // Біологія і хімія вшколі.– 2006.– №3.– С.43-45.
12. Йосипенко Л. Хімічний експеримент:формування в учнів системного аналітичного мислення // Хімія. – 2010. – № 9/621/.– С.11-22.
13. Грабовий А. Компетентніснийпідхід до учнівського хімічного експерименту // Біологія і хімія в школі. –2006. – №4. – С.13-15.