Эксперимент на уроке химии в условиях ФГОС
статья по химии (8, 9, 10, 11 класс)

                                                                                             Никитина Ольга Анатольевна

                                                                                             Учитель химии ГБОУ СОШ №188

                                                                                             с углубленным изучением      

                                                                                             мировой художественной культуры

                                                                                             Красногвардейского района

                                                                                             Санкт-Петербурга

Эксперимент на уроке химии в условиях ФГОС.

       Одной из основных задач, поставленных перед современной школой в проекте ФГОС второго поколения, является подготовка выпускника школы с активной жизненной позицией, т.е. формирование личности, способной к критическому анализу, к непредвзятой оценке фактов и мнений. Каждый учитель химии стремится к тому, чтобы его ученики получили прочные знания по предмету и понимали тесную взаимосвязь химии с другими науками, формируя при этом целостную картину мира. Умение учителя вызвать интерес к предмету – одно из условий успешного обучения.

      Современные учащиеся перегружены огромным потоком информации: большим количеством терминов, формул, определений. Для учителей-химиков эта проблема особенно актуальна, т.к. в рейтинге предметов химия занимает отнюдь не первые места в силу своей сложности и большого информационного объема в сравнительно небольшое (1-2 часа в неделю) количество часов. Современный учитель должен владеть большим запасом технологий для повышения мотивации школьников к учебной деятельности.  Одним из эффективных способов для достижения данного результата является использование технологии научного исследования, которая даст возможность разнообразить, сделать более значимым и интересным предмет химии. Цель данной технологии – формирование у обучающихся системы понятий, определений, правил, приемов, методов научного исследования, необходимых не только в учебе, но и в повседневной жизни. В методических пособиях по преподаванию химии 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». При обучении химии посредством эксперимента происходит осуществление связи теории с практикой, превращение знании в убеждения.

     Химический эксперимент обычно проводится поэтапно: первый этап – обоснование постановки опыта, второй – планирование и проведение работы, третий этап – оценка полученных результатов. В ходе химического эксперимента необходимым компонентом является активная деятельность учащихся – или их непосредственное участие (проведение эксперимента), или косвенное (наблюдение, выдвижение гипотез, аргументация выводов и т. д.). К проведению школьного эксперимента предъявляются определенные методические и технические требования.

      Выделяют 5 видов учебного химического эксперимента:  это демонстрационный, ученический, домашний, виртуальный и проблемный. При характеристике каждого вида сопоставлю его применение на определенных этапах современного урока.

Демонстрационные опыты по химии. 

      Эти опыты проводятся с целью создания у учащихся определенных представлений о веществах, химических явлениях и процессах с последующим формированием химических понятий. Данный эксперимент обычно проводит сам учитель: сложность проведения опыта для учащихся; учащиеся не владеют нужной техникой для проведения данного опыта; лабораторные опыты не дают должного результата; в распоряжение учащихся невозможно предоставить необходимое количество оборудования; опыты представляют некоторую опасность для здоровья учащихся в случае допущения ошибки при их проведении. Поэтому подобные опыты может проводить только специалист. Первое правило при проведении химического эксперимента – это его безопасность для учеников и учителя. К другим требованиям относятся: наглядность, возможность увидеть все детали и моменты опыта всеми учениками, надежность, выразительность, эмоциональность, убедительность, быстрое и простое исполнение, четкость, минимализм приборов и т. д. До начала урока учитель обязательно должен проделать этот опыт, чтобы отработать методику его проведения и, конечно, проверить качество используемых реактивов.  Например, на этапе актуализации знаний по теме «Химические реакции и их признаки» можно продемонстрировать любимый всеми опыт «Вулканчик» (Разложение бихромата аммония). При этом учащимся можно предложить задание: кто больше найдет признаков данной химической реакции, Таким образом, с технологией эксперимента будет тесно связана и игровая технология (соревнование). Занимательные опыты, как разновидность демонстрационного эксперимента, можно изредка проводить на уроках, но чаще использовать на внеклассных занятиях с целью формирования и развития интереса учащихся к химии. Однако нельзя ни в коем случае превращать химические опыты в фокусы, даже при демонстрации их в младших классах. Поэтому, применяя учебный химический эксперимент во внеклассной работе, необходимо широко использовать все виды эксперимента. Так, весьма простой, но поистине волшебный опыт «Превращение железного гвоздя в медный» можно применить как на этапе постановки цели урока, так и на этапе первичного закрепления полученных знаний. А опыт по окрашиванию пламени катионами различных металлов вполне подходит для создания условий по разрешению проблемной ситуации: как распознать соли натрия, калия, лития, не имея подручных реактивов.

    Ученический эксперимент. 

       Ученические эксперименты подразделяются на лабораторные опыты и практические работы. Цель лабораторных опытов – приобретение новых знаний, изучение нового материала. Цель практических занятий- закрепление и совершенствование знаний, умений и навыков. Отчеты по лабораторным опытам ученики могут выполнять в рабочей тетради, отчеты по практическим работам – в специальных тетрадях для практических работ, которые хранятся в школьном кабинете химии. Выполняя лабораторные опыты и практические закономерности, при этом формируются экспериментальные умения и навыки в обращении с реактивами и оборудованием. Все это способствует улучшению теоретических знаний и подготовке учащихся.  Например, на этапе формирования новых знаний учащимся, разделенным на команды, можно предложить провести исследования химических свойств кислот, оснований солей (на соответствующих уроках тематического плана), затем выступить с презентацией полученных результатов перед всем классов. Так может быть осуществлен проект по теме: «Химические свойства классов неорганических веществ», продутом которого будет выпуск учениками серии газет, отражающих свойства каждого отдельного класса неорганических соединений.

     Виртуальный эксперимент.

   Данный вид эксперимента - это не только дань современности. Его рекомендуется проводить в тех случаях, когда исходные вещества недоступны, реакции протекают длительно во времени, сопровождаются выделением опасных веществ, требуют сложного оборудования и т.д. Кроме того, виртуальные опыты полезны перед проведением реальных процессов, чтобы убедиться в том, что ученики полностью осознают ход предстоящего опыта.  Виртуальные опыты основаны на представлениях воображения, и, чтобы они были ближе к фактическим явлениям, необходимо предварительно формировать у учащихся соответствующие представления памяти. Особой формой виртуального химического эксперимента являются опыты, которые можно конструировать и "проводить" с помощью компьютерных программ (Chem. Lab., Виртуальная химическая лаборатория и др.). Электронное издание «Виртуальная лаборатория для 8-11 классов» включает более 150 химических опытов, которые проводятся в реализованной на экране монитора лаборатории. Подобные эксперименты хорошо подходят для демонстрации опытов, например, с сильными окислителями или токсичными органическими веществами. Они могут быть использованы как на этапе первичного усвоения новых знаний, так и при контроле их усвоения. Главное, перед просмотром подобного видео правильно сформулировать вопросы и поставить перед учащимися задачу, ответом которой будут новые полученные знания и реализация поставленной на уроке цели.

Домашний эксперимент.

      Очень важным является домашний эксперимент. Детям младшего возраста интересно проводить его дома, а если помогают родители, это еще лучше. При изучении темы «Растворы» можно вместе с родителями получить дистиллированную воду, используя два чайника и стакан. При изучении темы «Гидролиз» исследовать соли на свойства и реакцию среды, можно самим приготовить индикаторы. Самым интересным бывает эксперимент по выращиванию кристаллов. Получаются кристаллы только у очень аккуратных и терпеливых учеников. В своей педагогической практике эксперимент по выращиванию кристаллов я превратила в проект, продуктом которого является собственно выставка собственноручно выращенных кристаллов, сборник исследовательских работ учащихся и рекомендации по практике выращивания ими кристаллов в домашних условиях. Подобную выставку с удовольствием посещают не только младшие школьники, но и мои коллеги. При проведении домашнего эксперимента часто могут получиться и нежелательные результаты при нарушении технологии его проведения. Так, у меня в кабинете есть коллекция подобных экспонатов: «Что будет, если…». Например, в этой коллекции есть дырявая ложка, которую опустили в раствор медного купороса и долго там выдерживали, желая превратить в медную. Или безнадежно испорченные пятновыводителями ткани. Все эти экспонаты могут пригодиться для проблемного обучения на этапе постановки цели, первичного усвоения знания и их закрепления.

     Проблемный эксперимент – это форма применения химического эксперимента в обучении, дающая возможность создать проблемную ситуацию и вызвать интерес учащихся к поиску причин наблюдаемого явления. Когда проведен нестандартный, оригинальный или неожиданный по наблюдаемым результатам эксперимент, то он своим содержанием или необычным направлением сразу создает проблемную ситуацию. После осознания проблемы ученики непроизвольно включаются в поисковую деятельность, которая требует от них оригинального подхода или нового, неизвестного им ранее способа ее решения. Проблемный и исследовательский эксперимент – понятия не однозначные. Проблемный эксперимент ставит проблему в процессе обучения (путем создания противоречий, неожиданностей, несоответствий), а исследовательский эксперимент направлен на ее решение. Проблемный эксперимент может применяться на различных этапах учебного познания: при изучении нового материала, при совершенствовании знаний, при повторении, закреплении или контроле знаний. Проблемные опыты можно не только включать в содержание уроков, но и применять во внеурочной деятельности.

    В заключении хочу отметить, что с помощью эксперимента можно оценить многие качества учащихся, начиная от уровня знания теории до практических умений и навыков учеников. При всем этом  химический эксперимент, выполняя различные дидактические функции, может использоваться в различных формах и должен сочетаться с другими методами и средствами обучения. Он представляет собой систему, в которой используется принцип постепенного повышения самостоятельности учащихся: от демонстрации явлений через проведение лабораторных опытов под руководством преподавателя к самостоятельной работе при выполнении практических занятий и решении экспериментальных задач. 

Литература.

1. Маркина И.В. Современный урок химии. – Ярославль: Академия развития, 2008. – 288 с.

2. Стивен У. Мойе. Занимательная химия. Замечательные опыты с простыми веществами. – Москва: АСТ: Астрель, 2006. – 96 с.

3. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования www.standart.edu.ru;  

4. Под ред. Асмолова А.Г. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий // Серия стандарты второго поколения. – М.: Просвещение, 2011. – 159с;.