Химический эксперимент в школьном курсе химии
статья по химии на тему

Химический эксперимент в школьном курсе химии

                             Автор Пучкина Зинаида Адольфовна

                                 Учитель химии ГБОУ СОШ №523

                                           Санкт-Петербург

     Структура школьного курса химии направлена не только на изложение химических фактов, но и на понимании химических теорий и понятий.  Но любые знания – это результат поиска ответов на вопросы и поиска решения проблем, поставленных перед учащимися. В противном случае труд учителя будет напрасным, поскольку просто запомнить все невозможно. Поэтому истинное освоение материала возможно только при творческом его восприятии, и химический эксперимент является основным методом обучения. Без химического эксперимента  трудно представить сущность химических процессов. Естественно, что в начале восьмого класса, когда знаний учащихся недостаточно, они наблюдают демонстрационные опыты. Однако даже здесь можно предложить учащимся решение простейших проблем. Например, после наблюдения опытов по получению кислорода и водорода им необходимо сделать выводы о физических свойствах этих газов, сравнить их, объяснить, почему различаются способы их собирания. Именно здесь начинается подготовка к экспериментальной и проектной деятельности на уроках химии.

     Эксперимент включает в себя определение объектов исследования, подбор необходимого оборудования, процессы наблюдения, оформление результатов.

     В литературе можно встретить определение значения химического эксперимента в решении учебных задач при обучении химии в следующих направлениях:

     - как первоначального источника познания явлений;

     - как необходимого средства доказательства правильности или ошибочности сделанного предположения;

     - как единственного средства формирования практических навыков в обращении с лабораторным оборудованием;

     - как средства развития и закрепления теоретических знаний;

     - как метода проверки знаний и умений учащихся.

     На основании этого школьный химический эксперимент делится на демонстрационный – проводимый учителем (учащиеся наблюдают, описывают процесс, сравнивают, делают выводы), лабораторную работу (учащиеся получают новые знания под руководством учителя), практическую работу (учащиеся работают самостоятельно, закрепляя полученные знания, учитель оценивает знания и умения учащихся).

     На начальном этапе обучения химии эксперимент направлен на иллюстрацию химических законов. Но уже на этом этапе необходимо проблемная подача этих экспериментов, чтобы включить обучающихся в активный мыслительный процесс. Здесь эксперимент является фрагментом урока, который заставляет учащихся более активно участвовать в работе, объединяя теоретические и практические знания. Наиболее продуктивно использовать такой прием в темах «Способы разделения смесей», «Типы химических реакций», «Количество вещества».

     Но основное применение химического эксперимента это использование его в целях формирования умения мыслить. В целом химический эксперимент - это эксперимент проблемный.  В образовании цель экспериментальной деятельности — в приобретении учащимися навыка исследования как способа усвоения химических свойств веществ, в развитии способности к исследовательскому типу мышления, активизации деятельности учащегося в образовательном процессе на основе приобретения самостоятельно получаемых знаний.

     В процессе формированию навыков практической работы в химической лаборатории необходимо пройти с учащимися несколько этапов. Сначала необходимо сформировать навыки вести наблюдения. Этот процесс начинается уже при первой демонстрации свойств кислорода и водорода. Необходимо объяснить, что не каждый опыт протекает мгновенно (а они ждут именно этого) и что «химия не терпит суеты». Далее умение наблюдать развивается на каждой лабораторной и практической работе: действие индикаторов на кислоты и щелочи, признаки химических реакций, качественные реакции и т.д. Через наблюдение школьники познают природу веществ, накапливают факты для сравнения, обобщений, выводов.

     Следующий этап – это планирование работы. Здесь разумно использовать мысленный эксперимент. Он позволяет ставить перед учащимися проблемы, намечать пути их решения, подтверждать или опровергать предположения, что важно для развития их мыслительной деятельности и самостоятельности. Потому в начале изучения курса химии разумно перед практической частью работы проводить мысленный эксперимент. Сочетание мысленного и реального эксперимента способствует процессу переноса умений в новые ситуации, формировать действия по аналогии. На этом этапе разумно предлагать небольшие работы, сформулировав учащимся цель этой работы. В дальнейшем цели работы учащиеся будут формулировать самостоятельно, исходя из ее темы. Например, тема работы «Получение оксида углерода (4) и распознавание карбонатов». Цели работы учащиеся формулируют примерно так:

1. Получить оксид углерода.

2. Подтвердить его свойства.

3. Провести качественную реакцию на карбонаты.

    Далее нужно отработать навыки оформления работы в таблицу и умение делать выводы, исходя из темы работы, не повторяясь в описании признаков реакций (что поначалу происходит довольно часто).

      Наиболее часто учителя используют традиционную таблицу:

И т.д.

   Однако очень интересными оказались инструктивные карты практических работ и опытов, предложенные Киселевой Е.В.

                      Практическая работа «Классы неорганических веществ»

Цель: Научиться проводить химические эксперименты по плану, экспериментальным путем определять свойства веществ, анализировать результаты и оформлять отчет.

Опыт 1. Опыт с солями

1. В двух пробирках находятся растворы хлорида железа (3) и хлорида бария, Подумайте, как их различить, проведите соответствующие опыты, определите классы полученных веществ.

2. Отметьте признаки наблюдаемых явлений, составьте уравнения в молекулярном и ионном виде.

Опыт 2. Опыты с основаниями.

1. Составьте план изучения химических свойств полученного в первом опыте их хлорида железа (3) вещества.

2. Подберите реактивы и проведите 2 опыта с веществом, полученным их хлорида железа (3)

3. Отметьте признаки химических реакций, составите уравнения в молекулярном и ионном виде.

Задание «Мысленная экспериментальная задача»

1. В вашем распоряжении: магний, оксид магния, растворы серной кислоты и сульфата натрия и вода. Подумайте, сколькими способами вы могли бы получить гидроксид магния?

2. Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

                    Алгоритм оформления отчета по практической работе.

1. Название практической работы_____________________________________________________

2. Запишите цели практической работы _____________________________________________

________________________________________________________________________________

3. Перечислите необходимое оборудование реактивы__________________________________

__________________________________________________________________________________

4. Продумайте план выполнения работы_________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Запишите уравнения реакций и отметьте их предполагаемые признаки__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Получив разрешение учителя, приступайте к выполнению эксперимента.

7. Оформите отчет о выполнении работы

8. Выполните задания мысленного эксперимента________________________________________

__________________________________________________________________________________

9. Запишите выводы о химических свойствах исследованных веществ________________________

___________________________________________________________________________________

    В данном примере отчета я уже произвела некоторые изменения, адаптированные к теме «Свойства веществ с точки зрения ТЭД». Предложенные Киселевой Е.В. формы отчета и таблицы очень удобны, их можно использовать с 8 по 11 класс в разных темах курса.

     Если практические и лабораторные работы проблемного химического эксперимента проводятся в системе, усложняются постепенно от отдельной проблемной задачи до комплексного выполнения тематического задания, осуществляются учащимися самостоятельно, то усвоение материала происходит легче, и учащиеся представляют изученный материал не только в виде формул, но и реальных веществ и из взаимосвязей.  Более того, можно, используя полученные практические учебные действия, выйти на более высокий уровень. Уже на протяжении нескольких лет учителя химии Колпинского и Пушкинского районов Санкт-Петербурга проводят межрайонный конкурс презентаций по органической химии. В каждой работе нужно представить отчет по выполнению исследовательского мини-проекта. Работы всегда очень интересные. Десятиклассники представляли работы по исследованию чая, меда, молочных продуктов, природных индикаторов и т.д.

       Таким образом, хорошо отработанная система химического эксперимента, использование его регулярно для подтверждения свойств веществ, решение проблемных задач способствует развитию мыслительных способностей учащихся, интересу к предмету (а этого очень трудно добиться при одном часе химии в неделю) и формированию универсальных учебных действий.

Использованная литература:

1. Гликман И.З. «Подготовка к творчеству: учебное исследование школьников» - статья

2. Киселева Е.В. «Экспериментальная химия в системе проблемно-развивающего обучения»                             Волгоград: Издательство «Учитель», 2015. – 107 стр.

3.  Развитие исследовательской деятельности учащихся. Методический сборник. — М.: Народное образование, 2001. — 272 стр.

4. Гара Н.Н. «Школьный практикум» - М.: «Дрофа», 1999

5. http://him/1 septembar.ru

Химический эксперимент в школьном курсе химии

                             Автор Пучкина Зинаида Адольфовна

                                 Учитель химии ГБОУ СОШ №523

                                           Санкт-Петербург

     Структура школьного курса химии направлена не только на изложение химических фактов, но и на понимании химических теорий и понятий.  Но любые знания – это результат поиска ответов на вопросы и поиска решения проблем, поставленных перед учащимися. В противном случае труд учителя будет напрасным, поскольку просто запомнить все невозможно. Поэтому истинное освоение материала возможно только при творческом его восприятии, и химический эксперимент является основным методом обучения. Без химического эксперимента  трудно представить сущность химических процессов. Естественно, что в начале восьмого класса, когда знаний учащихся недостаточно, они наблюдают демонстрационные опыты. Однако даже здесь можно предложить учащимся решение простейших проблем. Например, после наблюдения опытов по получению кислорода и водорода им необходимо сделать выводы о физических свойствах этих газов, сравнить их, объяснить, почему различаются способы их собирания. Именно здесь начинается подготовка к экспериментальной и проектной деятельности на уроках химии.

     Эксперимент включает в себя определение объектов исследования, подбор необходимого оборудования, процессы наблюдения, оформление результатов.

     В литературе можно встретить определение значения химического эксперимента в решении учебных задач при обучении химии в следующих направлениях:

     - как первоначального источника познания явлений;

     - как необходимого средства доказательства правильности или ошибочности сделанного предположения;

     - как единственного средства формирования практических навыков в обращении с лабораторным оборудованием;

     - как средства развития и закрепления теоретических знаний;

     - как метода проверки знаний и умений учащихся.

     На основании этого школьный химический эксперимент делится на демонстрационный – проводимый учителем (учащиеся наблюдают, описывают процесс, сравнивают, делают выводы), лабораторную работу (учащиеся получают новые знания под руководством учителя), практическую работу (учащиеся работают самостоятельно, закрепляя полученные знания, учитель оценивает знания и умения учащихся).

     На начальном этапе обучения химии эксперимент направлен на иллюстрацию химических законов. Но уже на этом этапе необходимо проблемная подача этих экспериментов, чтобы включить обучающихся в активный мыслительный процесс. Здесь эксперимент является фрагментом урока, который заставляет учащихся более активно участвовать в работе, объединяя теоретические и практические знания. Наиболее продуктивно использовать такой прием в темах «Способы разделения смесей», «Типы химических реакций», «Количество вещества».

     Но основное применение химического эксперимента это использование его в целях формирования умения мыслить. В целом химический эксперимент - это эксперимент проблемный.  В образовании цель экспериментальной деятельности — в приобретении учащимися навыка исследования как способа усвоения химических свойств веществ, в развитии способности к исследовательскому типу мышления, активизации деятельности учащегося в образовательном процессе на основе приобретения самостоятельно получаемых знаний.

     В процессе формированию навыков практической работы в химической лаборатории необходимо пройти с учащимися несколько этапов. Сначала необходимо сформировать навыки вести наблюдения. Этот процесс начинается уже при первой демонстрации свойств кислорода и водорода. Необходимо объяснить, что не каждый опыт протекает мгновенно (а они ждут именно этого) и что «химия не терпит суеты». Далее умение наблюдать развивается на каждой лабораторной и практической работе: действие индикаторов на кислоты и щелочи, признаки химических реакций, качественные реакции и т.д. Через наблюдение школьники познают природу веществ, накапливают факты для сравнения, обобщений, выводов.

     Следующий этап – это планирование работы. Здесь разумно использовать мысленный эксперимент. Он позволяет ставить перед учащимися проблемы, намечать пути их решения, подтверждать или опровергать предположения, что важно для развития их мыслительной деятельности и самостоятельности. Потому в начале изучения курса химии разумно перед практической частью работы проводить мысленный эксперимент. Сочетание мысленного и реального эксперимента способствует процессу переноса умений в новые ситуации, формировать действия по аналогии. На этом этапе разумно предлагать небольшие работы, сформулировав учащимся цель этой работы. В дальнейшем цели работы учащиеся будут формулировать самостоятельно, исходя из ее темы. Например, тема работы «Получение оксида углерода (4) и распознавание карбонатов». Цели работы учащиеся формулируют примерно так:

1. Получить оксид углерода.

2. Подтвердить его свойства.

3. Провести качественную реакцию на карбонаты.

    Далее нужно отработать навыки оформления работы в таблицу и умение делать выводы, исходя из темы работы, не повторяясь в описании признаков реакций (что поначалу происходит довольно часто).

      Наиболее часто учителя используют традиционную таблицу:

И т.д.

   Однако очень интересными оказались инструктивные карты практических работ и опытов, предложенные Киселевой Е.В.

                      Практическая работа «Классы неорганических веществ»

Цель: Научиться проводить химические эксперименты по плану, экспериментальным путем определять свойства веществ, анализировать результаты и оформлять отчет.

Опыт 1. Опыт с солями

1. В двух пробирках находятся растворы хлорида железа (3) и хлорида бария, Подумайте, как их различить, проведите соответствующие опыты, определите классы полученных веществ.

2. Отметьте признаки наблюдаемых явлений, составьте уравнения в молекулярном и ионном виде.

Опыт 2. Опыты с основаниями.

1. Составьте план изучения химических свойств полученного в первом опыте их хлорида железа (3) вещества.

2. Подберите реактивы и проведите 2 опыта с веществом, полученным их хлорида железа (3)

3. Отметьте признаки химических реакций, составите уравнения в молекулярном и ионном виде.

Задание «Мысленная экспериментальная задача»

1. В вашем распоряжении: магний, оксид магния, растворы серной кислоты и сульфата натрия и вода. Подумайте, сколькими способами вы могли бы получить гидроксид магния?

2. Составьте уравнения реакций в молекулярной и ионной форме.

                    Алгоритм оформления отчета по практической работе.

1. Название практической работы_____________________________________________________

2. Запишите цели практической работы _____________________________________________

________________________________________________________________________________

3. Перечислите необходимое оборудование реактивы__________________________________

__________________________________________________________________________________

4. Продумайте план выполнения работы_________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Запишите уравнения реакций и отметьте их предполагаемые признаки__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Получив разрешение учителя, приступайте к выполнению эксперимента.

7. Оформите отчет о выполнении работы

8. Выполните задания мысленного эксперимента________________________________________

__________________________________________________________________________________

9. Запишите выводы о химических свойствах исследованных веществ________________________

___________________________________________________________________________________

    В данном примере отчета я уже произвела некоторые изменения, адаптированные к теме «Свойства веществ с точки зрения ТЭД». Предложенные Киселевой Е.В. формы отчета и таблицы очень удобны, их можно использовать с 8 по 11 класс в разных темах курса.

     Если практические и лабораторные работы проблемного химического эксперимента проводятся в системе, усложняются постепенно от отдельной проблемной задачи до комплексного выполнения тематического задания, осуществляются учащимися самостоятельно, то усвоение материала происходит легче, и учащиеся представляют изученный материал не только в виде формул, но и реальных веществ и из взаимосвязей.  Более того, можно, используя полученные практические учебные действия, выйти на более высокий уровень. Уже на протяжении нескольких лет учителя химии Колпинского и Пушкинского районов Санкт-Петербурга проводят межрайонный конкурс презентаций по органической химии. В каждой работе нужно представить отчет по выполнению исследовательского мини-проекта. Работы всегда очень интересные. Десятиклассники представляли работы по исследованию чая, меда, молочных продуктов, природных индикаторов и т.д.

       Таким образом, хорошо отработанная система химического эксперимента, использование его регулярно для подтверждения свойств веществ, решение проблемных задач способствует развитию мыслительных способностей учащихся, интересу к предмету (а этого очень трудно добиться при одном часе химии в неделю) и формированию универсальных учебных действий.

Использованная литература:

1. Гликман И.З. «Подготовка к творчеству: учебное исследование школьников» - статья

2. Киселева Е.В. «Экспериментальная химия в системе проблемно-развивающего обучения»                             Волгоград: Издательство «Учитель», 2015. – 107 стр.

3.  Развитие исследовательской деятельности учащихся. Методический сборник. — М.: Народное образование, 2001. — 272 стр.

4. Гара Н.Н. «Школьный практикум» - М.: «Дрофа», 1999

5. http://him/1 septembar.ru