Роль практических и лабораторных работ в формировании естественно-научной грамотности.
статья по химии

Роль практических и лабораторных работ в формировании естественно-научной грамотности.

В современных условиях роль предметов естественнонаучных дисциплин, имеющих множество «пограничных» с другими дисциплинами областей исследования, возрастает и обеспечивает разработку эффективных путей и средств решения жизненно важных для людей задач и проблем, таких как: производство энергии, охрана и защита окружающей среды, медицина и здравоохранение.

Естественнонаучная грамотность – способность использовать естественнонаучные знания, выявлять проблемы и делать обоснованные выводы, необходимые для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность человека, и в соответствии с этим принимать правильные решения.

Использование разнообразных лабораторных опытов позволяет формировать коммуникативные, интеллектуальные химические компетенции, а использование разных вопросов и проблемных ситуаций  способствует саморазвитию личности в процессе обучения и формированию естественно-научной грамотности..

Эксперимент – наблюдение исследуемого явления при определенных условиях, позволяющих следить за ходом явления и повторять его при соблюдении этих условий. При этом учащиеся не только быстрее усваивают теоретические знания, но и учатся их подтверждать химическими опытами, приобретая практические умения и навыки.

Лабораторная работа - учебное занятие (этап урока), в рамках которого осуществляется тот или иной научный эксперимент, направленный на получение результатов, имеющих значение с точки зрения успешного освоения школьниками учебной программы.

В процессе лабораторной работы обучающийся:

•

изучает практический ход тех или иных процессов, исследует явления в рамках заданной темы —применяя методы, освоенные на текущем или предыдущих уроках;

•

сопоставляет результаты полученной работы с теоретическими концепциями;

•

осуществляет интерпретацию итогов лабораторной работы, оценивает применимость полученных данных на практике, в качестве источника научного знания.

Тема урока : Практическая работа № 1 «Изучение строения пламени»

Тип урока: практическая работа с элементами исследования .

Цель урока: создать условия для формирования у обучающихся познавательных универсальных учебных действий, умений проводить простейшие исследования, навыка составлять отчёт о работе и делать выводы и формирование навыков естесвенно-научного мышления.

Планируемые результаты:

Предметные:

•применять основные методы познания: наблюдение, измерение, эксперимент;

•соблюдать правила безопасной работы при проведении нагревания;

•пользоваться спиртовкой, лабораторным оборудованием и посудой .

Метапредметные:

•познавательные: наблюдать и выполнять химические эксперименты, формулировать выводы на основе анализа наблюдений за экспериментом .

•регулятивные: составлять план последовательных действий при выполнении опытов, организовывать рабочее место при выполнении химического эксперимента .

•коммуникативные: эффективная работа в паре, в группе при решении учебных задач .

Личностные:

•соблюдать правила безопасного обращения с реактивами и оборудованием .

Оборудование, программное обеспечение и расходные материалы: Компьютер с программным обеспечение, цифровой датчик температуры термопарный, штатив с зажимом; спиртовка, пробирка, сухое горючее; свеча .

Работа с терминами и понятиями.

Повторить и обобщить знания учащихся об устройстве и принципе работы лабораторного штатива и спиртовки, знакомство с датчиком температуры . Описание проблемной ситуации.

Для приготовления чая две хозяйки поставили на газовую плиту чайники с одинаковым объёмом воды . Зажгли газовую горелку . У первой хозяйки чайник закипел на две минуты раньше, чем у второй . С чем это может быть связано?  Создатся проблемная ситуация. Учащиеся отвечают на вопросы, высказывают свои предположения; строят гипотезы; предлагают способы и средства решения учебной задачи.

Выполнение практической работы

Инструкция к практической работе «Изучение строения пламени» .

1. Запустите на регистраторе данных программное обеспечение Наулаб.
2. Подключите высокотемпературный датчик (термопару) к регистратору данных (компьютеру) .
3. Закрепите датчик в штативе так, чтобы его кончик касался фитиля спиртовки .
4. Запустите измерение температуры клавишей «Пуск» .
5. Зажгите спиртовку
6. Когда показания стабилизируются, запишите значение температуры на схеме пламени (рис. 1) .

1. Перемещайте датчик температуры в следующие точки пламени в соответствии с указанной схемой . Для этого ослабляйте муфту и перемещайте её (вместе с лапкой и датчиком) в нужное место . Когда показания стабилизируются, снова заносите значение температуры в соответствующей точке на схему .

8. Перемещайте датчик температуры в следующие точки пламени в соответствии с указанной схемой . Для этого ослабляйте муфту и перемещайте её (вместе с лапкой и датчиком) в нужное место . Когда показания стабилизируются, снова заносите значение температуры в соответствующей точке на схему .

9.Таким способом измерьте температуру во всех точках пламени, отмеченных на схеме . Повторите действия со свечой и сухим горючим

10.Обратите внимание! При изучении строения пламени сухого горючего используется 1/4 часть таблетки . Кусочек горючего помещают на керамическую плитку .

11. Внесите в пламя спиртовки на полминуты пробирку . Извлеките пробирку из пламени и рассмотрите её поверхность .

12.Повторите опыт со свечой .

Контрольные вопросы:

1.Какого цвета образовался налёт?

2.Что это за вещество?

Выводы: В выводах указать, какой источник теплоты предпочтительно использовать в химической лаборатории и почему .Контрольные вопросы:

1 . Какой источник пламени был использован?

2 . Какая часть пламени самая горячая?

3 . До какой максимальной температуры удаётся прогреть термопару?

4 . Что горячее – центр пламени или края?

5 . Почему спиртовка горит почти бесцветным пламенем, а свеча – светящим? Можно ли использовать свечи в лаборатории вместо спиртовок?

6 . Какие продукты горения одинаковы у спиртовки и свечи?

7.При нагревании твёрдых веществ в пробирке необходимо:

1) взять пробирку в руки и нагревать ту часть, где лежит вещество;

2) закрепить пробирку в штативе и нагревать ту часть, где лежит вещество;

3) взять пробирку в руки, прогреть всю пробирку, а затем ту часть, где лежит вещество;

4 ) закрепить пробирку в штативе, прогреть всю пробирку, а затем ту часть, где лежит вещество . (Правильный ответ: 4 .)

8 . Задание для развития естественно-научной грамотности

В книге Майкла Фарадея «История свечи» автор описывает опыт, который он демонстрировал на своих лекциях . В пламя свечи он помещал изогнутую стеклянную трубку . Один конец трубки опускался недалеко от фитиля, второй выводился на несколько сантиметров от пламени . Через некоторое время к концу трубки подносили горящую лучину . Появлялось пламя, которое существовало отдельно от пламени свечи . Как можно объяснить это явление?

Ответ: В этой части пламени происходит испарение парафина . Пары парафина на воздухе, при поджигании, загораются .

Таким образом, использование разнообразных  лабораторных работ способствует:-привлечению внимания ученика к вопросу, задаче, учебному материалу, возбуждает у него подсознательный интерес и другие мотивы деятельности;

- ставит перед посильным познавательным затруднением;

- направляет ученика к пониманию основной проблемы и задачи, помогает наметить план поиска пути для решения, побуждает ученика к активной деятельности.

Список литературы:

1.Борщевская А. Функциональная грамотность в контексте современного этапа развития образования. - Журнал «Наука и школа», №1/2021 год - С.199-208.

2. Каверина А. А., Молчанова Г. Н., Свириденкова Н. В., Снастина М. Г.
Из опыта разработки заданий по оценке естественнонаучной грамотности школьников при обучении химии. - ЖурналПедагогические измерения - Выпуск №2/2017.- С.91-96.

3.Ковалева Г.С. Что необходимо знать каждому учителю о функциональной грамотности // Вестник образования России. 2019. № 16. - С. 32-36.

4.https://www.art-talant.org/publikacii/99938-formirovanie-estestvennonauchnoy-gramotnosti-na-urokah-himii

5.https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/509626-prakticheskaja-rabota-1-izuchenie-stroenie-pl