МКОУ  « Средняя  общеобразовательная  школа  п. Ола»

Обобщение опыта по теме:

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ ПО ХИМИИ КАК СРЕДСТВО ВОСПИТАНИЯ ТВОРЧЕСКОЙ САМОСТОЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ

 Фандеева Яна Дмитриевна

учитель химии-биологии

п. Ола, 2016 год

Содержание

Введение………………………………………………………………………….. 3

Актуальность темы………………………………………………………………. 4

Ученический лабораторный эксперимент …………………………………….. 5

Проведение лабораторных работ на уроках химии………………………….... 7

Заключение……………………………………………………………………….18

Библиографический список ……..……………………………………………. 19

Введение

В процессе обучения химии огромную роль играет именно химический эксперимент как таковой, так как является составной частью учебного процесса в школьном химическом образовании. Наличие химического эксперимента должно быть указано в любой программе по химии, а также в годовом тематическом планировании. Химический эксперимент может выполнять различные дидактические функции в различных формах и сочетаться с различными методами и средствами обучения. В целом, он представляет собой систему, в которой используется принцип постепенного повышения самостоятельности учащихся: от демонстрации явлений через проведение фронтальных и лабораторных опытов под руководством учителя к самостоятельной работе при выполнении исследовательских проектов.

Экспериментальный характер предмета «Химия» проявляется, прежде всего, в том, что обобщенная система знаний формируется на основе восприятия учениками. Химический эксперимент помогает учащимся наполнить полученные ими химические понятия определенным содержанием, способствует развитию самостоятельности, повышает интерес к химии, развивает мышление, умственную активность учащихся и т.д.

Актуальность темы

Великий И. В. Гете сказал: «Просто знать – еще не все, знания нужно уметь использовать». Изменение содержания обучения химии требует изменения форм учебной деятельности, направленной на достижения более глубокого образовательного уровня, развитие творческих, интеллектуальных способностей школьников. Известно, что при изучении химии часто учащиеся испытывают дисгармонию, особенно если в условиях сокращения часов учитель вынужден преподносить знания как систему устоявшихся знаний. Однако современный урок химии требует соответствующего уровня демонстрации химических опытов, более совершенной методики организации лабораторных работ.

При выполнении эксперимента учащиеся глубоко вникают в сущность проводимых опытов, задумываются над их результатами и пытаются ответить на вопросы, неизбежно возникающие в ходе их постановки, только в том случае, если эксперимент поражает воображение и сильно влияет на эмоциональную сферу. Эксперимент дает возможность не только устанавливать новые факты, но также исправлять ошибки в знаниях учащихся, уточнять и корректировать понимание ими отдельных вопросов курса химии, а также подводить их к выводам обобщающего характера.

Ученический лабораторный эксперимент

Химический эксперимент обычно проводится поэтапно: первый этап – обоснование постановки опыта, второй – планирование и проведение работы, третий – оценка полученных результатов. Теоретическое обоснование опыта способствует его восприятию, поэтому выполнение эксперимента возможно только с опорой на полученные ранее знания. В ходе химического эксперимента необходимым компонентом  является активная деятельность учащихся – или их непосредственное участие (проведение эксперимента), или косвенное (наблюдение, выдвижение гипотезы, аргументация выводов и т.д.). к проведению школьного эксперимента предъявляется определенные методические и технические требования.

Цель лабораторных опытов – приобретение новых знаний, изучение нового материала. Выполняя лабораторные опыты, учащиеся самостоятельно исследуют химические явления и закономерности, при этом формируются экспериментальные умения и навыки в обращении с реактивами и оборудованием. Особое внимание обращается на технику выполнения работы: процессы растворения веществ, нагревание в пробирке или колбе, проверка среды растворов растворами индикаторов, проведение качественных реакций и т.д.

В работе П.Н. Жукова 29 умений и навыков представлены так: из них 14 – общих лабораторных умений, 6 – организационных, 9 – связанных со свойствами веществ.

Функции лабораторных опытов:

• Информативная  – приобретение новых знаний.
• Эвристическая – формулировка выводов и нахождение закономерностей.
• Критериальная – постановка гипотез, которые подтверждаются (или нет) в ходе эксперимента.
• Корректирующая – коррекция теоретических знаний, которые могут являться неполными
• Исследовательская – новые факты.
• Обобщающая – формирование своего мнения по отношении к объектам и процессам.
• Мировоззренческая – выработка объективного взгляда на окружающий мир.

Дидактические принципы:

• Обучение на высоком (но посильном) уровне трудности
• Продвижение вперед быстрым темпом
• Активизация + интенсификация учебной деятельности
• Дифференцированный подход

Коллективные формы познавательной деятельности и формирование межличностных отношений.

Проведение лабораторных работ на уроках химии

Лабораторный химический практикум предполагает:

- усвоение на более высоком уровне за счет собственной активной и познавательной деятельности школьника;

- усвоение нового знания через этап материального (опыты) или материализованного (уравнения реакций) действия.

Рассмотрим на конкретных примерах раскрытие основных аспектов в химии с помощью лабораторных работ:

1. Изучение сущности химических явлений

На данном уровне приобретаются умения при использовании поисковой деятельности учащихся на уроках изучения нового материала.

 Примеры: «Извержение вулкана», «дым без огня», «Фиолетовый туман» и т.д.

2. Исследование отдельных сторон химических объектов

Одним из путей осуществления данного способа является организации проблемной ситуации. Например, с целью формирования правильных представлений учащихся об отношении щелочных металлов к растворам различных солей целесообразно проводить опыты с литием. Выбор этого щелочного металла, прежде всего, объясняется его относительной безопасностью для применения в школьных кабинетах химии. В 9 классе при изучении свойств щелочных металлов обсуждается возможность взаимодействия с растворами солей.

В штатив помещают небольшую пробирку, заполненную наполовину раствором сульфата меди (II), и затем в этот раствор добавляют кусочек лития, размером с небольшую горошину. На поверхности раствора соли протекает энергичная реакция, сопровождающаяся выделением газообразного вещества. Поджигают газ, и по характерному хлопку учащиеся убеждаются в том, что один из продуктов данной реакции – водород. Одновременно, если не проводить перемешивание раствора, в верхней части пробирки образуется интенсивный черный осадок, постепенно распространяющийся по всему объему раствора. После окончания реакции на доске делаю следующую запись:

Li + CuSO4 = H2 + осадок черного цвета (CuO)

Предлагаю учащимся обсудить результаты опыта и определить, какое именно вещество выпадает в осадок. Поскольку учащимся известно только одно соединение меди черного цвета, то некоторые из них могут выдвинуть гипотезу об образовании оксида меди (II).  Такой результат вызывает у учащихся недоумение, возникает конфликтная ситуация: новые факты вступают в противоречие с известными, казалось бы, устоявшимися представлениями.

Данный опыт эффектно и наглядно убеждает учащихся в том, что при действии активного щелочного металла на растворы солей не происходит вытеснение менее активного металла, как предполагалось ранее, а образуются нерастворимый гидроксид.

В первую очередь, щелочной металл активно взаимодействует с водой, образуя щелочь и водород:

2Li + 2H2O = 2LiOH +H2 +Q

Затем выясняется, что щелочь реагирует с раствором соли и получается нерастворимое основание:

2LiOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Li2SO4

Обсуждение вопроса о цвете осадка приводит к мысли о разложении нерастворимого гидроксида меди, представляющего собой голубой осадок, под действием теплоты, выделившейся при реакции лития с водой

Cu(OH)2 = CuO + H2O

Задание 2. Выявить роль воды в реакциях взаимодействия щелочных металлов с растворами различных солей.

Задание 3. Взаимодействие алюминия с растворами солей меди.

3. Изучение многих сторон химических объектов

Например, обобщающий лабораторный опыт по общей химии с микроколичествами реактивов – «Семь превращений в одной пробирке».

Каждая серия превращений охватывает широкий круг химических явлений и закономерностей, исследуя их на примере соединений металлов побочных подгрупп (в том числе, условия протекания реакций ионного обмена, кислотно-основное равновесие, гидролиз, окислительно-восстановительные реакции, комплексообразование).

Задание: проследите за поведением иона железа в различных системах, осуществив практически следующие превращения:

(Все опыты выполняются последовательно в одной пробирке)

1. Поместить в пробирку 30 капель раствора хлорида железа. Добавить пять капель раствора карбоната натрия. В результате образования нестойкой кислоты и нерастворимого гидроксида железа происходит необратимый гидролиз соли.
2. Добавьте к выпавшему осадку гидроксида железа 7 капель раствора соляной кислоты до растворения осадка. А результате связывания оставшихся карбонат-ионов и растворения осадка раствор становится прозрачным.
3. В полученный раствор, содержащий ионы железа, добавьте 4 капли раствора роданида калия, что приводит к окрашиванию раствора в кроваво-красный цвет вследствие образования комплексного иона.
4. В полученный раствор добавьте 20 капель раствора фторида натрия. При этом происходит обмен: комплексный ион железа, окрашивающий раствор в красный цвет, превращается в более устойчивый комплексный ион фторид железа (раствор становится бесцветным).
5. В полученный раствор добавьте 10 капель раствора гидроксида натрия. При этом комплексный ион разрушается, образуя кирпичного цвета осадок гидроксида железа.
6. В полученный раствор добавьте 10 капель раствор сульфида натрия. В пробирке образуется осадок черного цвета.

Задание 2. Распознайте соли угольной кислоты среди других солей.

Задание 3. Изучите влияние температуры на смещение равновесия реакции гидролиза ацетата натрия.

4. Развитие экспериментальных умений

Задание 1. Получение кислорода, водорода, хлороводорода, аммиака, углекислого газа, этилена.

Задание 2. Очистка поваренной соли.

Задание 3. Приготовление раствора сахара и расчет его массовой доли в растворе.

5. Формирование обобщенных химико-экспериментальных умений (исследовательская деятельность)

При определении тематики ученических исследований необходимо учитывать следующие критерии:

1)актуальность темы, недостаточность ее изученности и важности в практическом отношении;

2)соответствие интересам учащегося;

3) возможность более глубокого осмысления общих закономерностей процессов, изучаемых избранной наукой;

4) обеспеченность необходимым количеством различных источников, реактивов.

Научно-исследовательские работы школьников успешно ведутся в МКОУ СОШ п. Ола. На протяжении пяти лет я являюсь научным руководителем, формируя личности, обладающие элементарными навыками самостоятельной научно-исследовательской работы.

• Использование электронных лабораторий

Перспективы развития учебного оборудования новейшего поколения, таких как цифровая лаборатория «Архимед», позволила привлечь большое количество учащихся Ольской средней школы  к научно-исследовательской работе на уровне современных исследований, с развитием электронных средств коммуникации.

Самые важные педагогические задачи, которые решаются при выполнении эксперимента с подобным оборудованием это:

• повышение мотивации к обучению;

 • максимальное использование наглядности в эксперименте;

• обучение учащихся новейшим средствам реализации учебного эксперимента;

 • усиление поддерживающей функции компьютера при проведении натурного эксперимента;

• возможность дистанционного обмена информацией и проведения эксперимента в сетевом контакте с помощью новейших средств коммуникации

• работа учащихся на стыке нескольких учебных дисциплин: химия - физика, физика-биология, биология – химия.

Учащиеся получают возможность заниматься исследовательской деятельностью, не ограниченной темой конкретного урока, и самим анализировать полученные данные. При работе с цифровой лабораторией повышается наглядность в ходе работы с  новыми измерительными приборами, входящими в комплект лаборатории как биологии-химии (датчики дыхания, концентрации кислорода, частоты сердечных сокращений, давления,  температуры, кислотности), так и лаборатории физики (датчики силы, расстояния, давления, температуры, тока, напряжения, освещенности, звука, магнитного поля).

П р и м е р ы  з а д а н и й:

1) Метеослужба города зафиксировала выпадение дождевых осадков с pH = 2,5. Какую окраску примут известные вам индикаторы в такой дождевой воде?

2) Ученик решил исследовать раствор стирального порошка с помощью лакмуса. Однако выбранный индикатор незначительно изменил свою окраску. Как по-другому проверить, какая среда в исследуемом растворе?

3) Какой индикатор следует выбрать, чтобы обнаружить небольшую концентрацию щелочи в исследуемом растворе?

4) Окраска цветов гортензии в зависимости от кислотности почвы может изменяться: если pH почвы ниже 5,5, то цвет – голубой; если более 5,5 – розово-малиновый. Как это можно объяснить?

5) Как будет изменяться значение рН насыщенного водного раствора углекислого газа при нагревании?

Во внеурочное время можно провести следующие исследования:

• Измерение освещенности в помещениях школы;
• Измерение кислотности почвы на пришкольном участке;
• Измерение физических параметров воздуха в помещениях школы;
• Влияние кислотности различных напитков на организм учащихся Ольской средней школы;

Используя цифровые лаборатории в учебном процессе, повышается уровень знаний по предмету за счет активной деятельности учащихся в ходе экспериментальной исследовательской работы, раскрывается творческий потенциал учащихся через выполнение индивидуальных и исследовательских проектов.

• Развитие творческих умений в ходе домашнего эксперимента

Домашний эксперимент – это особый вид самостоятельной работы учащихся, который организует и контролирует учитель с целью развития интереса к предмету и формирования самостоятельности в познании. При выполнении домашнего эксперимента учащиеся формируют и далее закрепляют организационные, технические, интеллектуальные умения.

Главные задачи домашнего эксперимента:

- формирование умений наблюдать химические явления в природе и быту;

- формирование интереса к эксперименту и к изучению химии;

- формирование самостоятельности и активности.

Домашние опыты и наблюдения по химии, проводимые самими учащимися:

• Дают возможность расширить область связи теории с практикой;
• Развивают у учащихся интерес к химии;
• Будят творческую мысль;
• Приучают учащихся к самостоятельной исследовательской работе;
• Вырабатывают у них ценные качества: наблюдательность, внимание, настойчивость и аккуратность;
• Приучают учащихся к сознательному, целесообразному труду.

Темы для выполнения эксперимента в домашних условиях:

• В 8 классах:

- Выращивание кристаллов;

- Самодельные растительные индикаторы;

- Кислоты в нашем доме;

- Домашний вулкан;

- Определение качества питьевой воды.

• В 9 классах:

- Содержание нитратов в овощных продуктах;

- Окисление ювелирных украшений и их очистка;

- Химчистка на дому!;

- Невидимые надписи – как их сделать и как проявить;

-  Средство от ржавчины;

• В 10 классах:

- Сворачивание молока;

- Изготовление мыла;

- Определение рН в моющих средствах (стиральные порошки, шампуни, гели для души) и их влияние на организм;

- Резиновый мячик из куриного яйца;

- Опыты с белками;

- Опыты с ферментами: амилазы.

• В 11 классах:

- Как покрасить живые цветы;

-  Изучаем чай;

-  Делаем акварельные краски;

- Получение соли из морской соли;

- Рисование йодом.

Заключение

Уже стало общепризнанным, что задача по гармонизации отношений между наукой, образованием и производством не только и не столько приобщением учащихся к необозримому массиву научной и технологической информации, но, прежде всего, включением их в процесс активной познавательной деятельности с освоением научной методологии, образцов, норм и ценностей исследовательской культуры. Главное место в этом процессе отводится самостоятельному исследованию, экспериментированию, учению через открытие.

По истечению пяти лет работы над данной темой, разработаны лабораторные работы для разного возраста школьников, выполнена учащимися  - 21 работа научно-исследовательского цикла, написана методичка для выполнения интересных экспериментов в домашних условиях.

Библиографический список

1. Маркина, И. В. Современный урок химии. Технологии, приемы, разработки учебных занятий / И. В. Маркина. – Ярославль: Академия развития, 2008. – 288 с.
2. Современные технологии в процессе преподавания химии: Развивающее обучение, проблемное обучение, проектное обучение, кооперация в обучении, компьютерные технологии /      С. В. Дендебер, о. В. Ключникова. – М.: 5 за знания, 2007. – 112 с.
3. Космодемьянская, С. С. Методика обучения химии: учебное пособие / С. С. Космодемьянская, С. И. Гильманшина. – Казань: ТГГПУ, 2011. – 136 с.