Навчальний хімічний експеримент на уроках хімії (дидактичні функції)

Хімічний експеримент сприяє розвитку самостійності школярів, підвищує інтерес до вивчення хімії, так як у процесі його виконання учні переконуються не тільки в практичному значенні такої роботи, але й мають можливість творчо застосовувати свої знання. Хімічний експеримент розвиває мислення, розумову активність школярів; його можна розглядати як критерій правильності одержаних результатів та сформульованих висновків. У розумовому розвитку людини провідна роль належить теорії, але в гармонійному поєднанні з експериментом, практикою.

Таким чином, шкільний хімічний експеримент -- це багатокомпонентна, багатофункціональна педагогічна система, що пов'язує між собою діяльність учителя та учнів, навчальний матеріал, методи, мету і завдання навчання.

Звичайно можуть виникати і певні труднощі із використанням хімічного експерименту, які насамперед пов'язані з нестачою реактивів і обладнання, некомпетентністю вчителя. Проте, ці проблеми можна вирішити. Майбутні учителі повинні оволодіти новими методиками проведення хімічних дослідів, приладами та обладнаннями, які б цілком задовольняли вимогам науковості, наочності, надійності, доступності, точності, економічності, екологічності та безпеки.

9. ДОДАТКИ

Додаток А

Домашній експеримент

Домашній експеримент - вид самостійної роботи, що виконується без контролю з боку вчителя, але з безумовним дотриманням техніки безпеки. Його виконання привчає самостійно планувати й організовувати експеримент, застосовувати отримані знання , вміння й навички в нових ситуаціях та вміння представляти результати власного спостереження або дослідження.

Експеримент в домашніх умовах учні виконують за завданням вчителя. Його навчально-виховне значення полягає в розвитку інтересу учнів до хімії, розширенні їхнього кругозору. Зміст експерименту визначається насамперед темою або розділом, що вивчається на уроках, характером навчального матеріалу. Тематика дослідів дає можливість учням ознайомитися з хімічними процесами живої і неживої природи, які зустрічаються у виробництві та побуті. Для проведення дослідів у домашніх умовах вибирають доступні реактиви(можна придбати в аптеці чи спеціалізованих 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 педагогічної майстерності. 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. Їх вчитель виконує сам, щоб з'ясувати, з якими труднощами можуть зіткнутися учні. Форми контролю за виконанням дослідів вдома можуть бути різні: фронтальна бесіда, короткі письмові звіти учнів, схематичні кольорові малюнки, рівняння реакцій речові докази(добуті речовини, прилади).

При проведенні домашніх хімічних експериментів перевага надається тим, які можна застосувати у повсякденному житті:

- виведення плям іржі за допомогою лимонної кислоти чи кухонної солі;

- добування крохмалю з картоплі;

- чищення одягу чи речей домашнього вжитку різними розчинниками;

- зберігання харчових продуктів;

- використання питної соди як мийного засобу та розпушувача тощо.

Деякі результати домашніх експериментів можна використати і на уроках. При оцінюванні роботи учнів практикую створення ситуації успіху у навчанні.

Обов'язковими вважаю методи самоконтролю, взаємоконтролю, зокрема взаємодопомоги та консультації. Досвід показує, що завдяки цьому поліпшується якість знань учнів з різними можливостями, підвищується їхня активність, розвиваються навички самостійного здобуття знань, формуються дослідницькі якості, більшість учнів намагається одержати додаткові завдання та отримати по дві оцінки. Форми контролю за виконанням дослідів вдома можуть бути різні: фронтальна бесіда, короткі письмові звіти учнів, схематичні кольорові малюнки, рівняння реакцій речові докази(добуті речовини, прилади).

Приклади домашніх дослідів.

Дослід 1. Виявлення крохмалю за допомогою йоду.

1. Візьміть скибку свіжого білого хліба або розрізану картоплину.

2.Капніть на них спиртовим розчином йоду з домашньої аптечки.

Що спостерігається?

Зробіть висновок.

Дослід 2. Властивості шампуню.

1.Опустіть краплю шампуню на індикаторний папірець (лакмусовий червоний).

Як змінився колір індикатора?

Зробіть висновок

Додаток Б

Для пояснення суті досліду можна застосувати графічні малюнки, важливі деталі обвести кольоровою крейдою. Наприклад: у пробірках 1, 2, 3 дано сульфатну, хлоридну і нітратну кислоти. Визначити кожну з трьох запропонованих речовин:

BaCl₂

1 2 3 1 2 3

H₂SO₄ HCl HNO₃ BaSO₄v ?

v H₂SO₄

AgNO₃

2 3

? HCl, HNO₃ AgClv v

v HNO₃

HCl

На дедуктивному методі ґрунтуються всі практичні роботи, особливо розв'язування експериментальних задач. Розв'язувати такі задачі можна навчити, складаючи дві таблиці.

Перша таблиця підготовча: учні теоретично продумують розв'язок задачі; друга -- наслідок проведеного експерименту.

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

Відділивши пробірку № 2 від 1 і 3, додамо до кожної Н₂SO₄ і нагріємо. Нейтралізуємо лугом і додамо Сu(ОН)₂ . В пробірці № 3 з'явився оранжевий осад. Отже, тут сахароза, бо при її гідролізі утворюється глюкоза, яка дає з Сu(ОН)₂ оранжевий Сu₂О. За методом виключення розуміємо: в пробірці № 1 гліцерин.

При вивченні теми «Хімічні властивості металів» можна поставити проблему: довести на практиці, що метали є відновниками.

Пропонується схема:

хімічна реакція > відновник + окисник

метал (?)

Якісною характеристикою активності металів є їх реакції витіснення. На дошці виконано малюнок, який допомагає зрозуміти суть демонстраційного експерименту.

Fe Cu Cu

CuSO₄ FeSO₄ AgNO₃

Демонструється хімічний експеримент за дані схемою. Учні аналізують експеримент:

*У пробірці № 1 на сірій пластинці червоний наліт. Це мідь. Отже, залізо -- більш активний метал, бо витісняє мідь з розчину її солі:

Fе + СuСl₂ = Сu + FеСl₂

У пробірці № 2 змін не відбулось. Отже, мідь -- менш активний метал, ніж залізо.

У пробірці № 3 чорний наліт на червоній ній пластинці. Це срібло:

Сu + 2АgNО₃ = 2Ag + Сu(NО₃)₂.

Отже, мідь -- більш активний метал, ніж срібло, бо витісняє його з розчину солі. Учні доповнюють ці рівняння записом переходу електронів від більш активного металу до менш активного.

Далі можна запропонувати учням самостійно закінчити можливі рівняння реакції, проектуючи запис через графопроектор:

ZnCl₂+ Рb=...;

РbСl₂ + Zn = ...;

FеСl₃+Na = …

Учні, як правило, закінчують усі реакції, хоча не всі з них відбуваються реально. Для цього створюється проблемна ситуація: демонструється взаємодія натрію з водою в чашці Петрі, що проектується на екран через графопроектор. Учні доходять висновку, що натрій не зможе витіснити залізо з розчину його солі, бо сам прореагує з водою.

Якщо учні володітимуть навичками дедуктивного мислення, тобто вміннями передбачати властивості конкретної речовини, знаючи загальні властивості певної групи речовин, то хімія буде постійно цікавим предметом, а учні одержуватимуть задоволення від навчання.

Додаток В

Задача. У чотирьох пронумерованих пробірках містяться розчини алюміній сульфату, амоній хлориду, натрій сульфату, натрій карбонату. Дослідним шляхом визначте кожну речовину.

Рекомендації. Для розв'язування задачі учні можуть вибирати різні способи, виходячи з наявних у речовинах катіонів та аніонів і користуючись при цьому таблицею «Розчинність основ, кислот та содей у воді»:

Спосіб 1.

Щоб визначити солі Алюмінію та амонію, діють лугом (при нагріванні).

Щоб визначити сульфат та карбонат натрію, діють сіллю Барію.

Щоб розпізнати натрій карбонат, на одержані осади ВаSO₄ і ВаСО₃ діють хлоридною кислотою.

Під час розв'язування задачі було використано З реактиви і проведено три нагрівання.

Спосіб 2.

Щоб визначити амоній хлорид (за відсутності ¦ ознак реакції), діють сіллю Барію на проби.

Щоб визначити карбонат, діють кислотою (хлоридною або нітратною) на осади, що утворилися, один з яких розчиниться з виділенням карбон(ІV) оксиду.

3.Щоб визначити Алюміній і натрій сульфат, що залишилися, діють лугом, у результаті чого Алюміній випадає в осад у вигляді Аl(ОН)₃.

Висновок. Під час розв'язування задачі було використано тільки З реактиви, як і в першому способі, але беї нагрівання. Отже, більш раціональним буде другий спосіб.

При цьому план розв'язування задачі складають у вигляді таблиці.

Додаток Г

Алгоритм розв'язування експериментальних задач на спостереження і пояснення явищ.[12]

1.Прочитайте уважно умову задачі.

2.Проаналізуйте її (що дано, що потрібно знайти).

3.Напишіть формули сполук, зазначених в умові задачі: визначте їх клас.

4.Зазначте потрібні реактиви та обладнання.

5. Виконайте дослід практично, опишіть хід його виконання, запишіть рівняння відповідних хімічних реакцій та зазначте їх ознаки.

Задача. До розчину натрій карбонату додайте кілька крапель розчину кальцій хлориду. Опишіть, ознаки перебігу реакцій.

Дано: розчини натрій карбонату NaCO₃ і кальцій хлориду СаСl₂ належать до класу сполук -- сіль.

Обладнання і реактиви: штатив із пробірками.

Визначити: ознаки перебігу реакцій.

Розв'язування

1.У пробірку наливаю розчин натрій карбонату об'ємом 1 мл.

Додаю такий же об'єм розчину кальцій хлориду.

Спостерігаю, що випадає білий осад.

Записую рівняння реакції:

Na₂CO₃ + CaCl₂ = CaCO₃ + 2NaCl.

Алгоритм розв'язування експериментальних задач на проведення характерних реакцій

Прочитайте уважно умову задачі.

Проаналізуйте її (що дано, що потрібно 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 властивості речовин.

6.Виконайте досліди практично, опишіть хід роботи, запишіть рівняння відповідних хімічних реакцій та зазначте їх ознаки.

Задача. Проробіть реакції, характерні для натрій 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

У три пробірки наливаю безбарвний розчин натрій карбонату об'ємом 1 мл.

У першу пробірку додаю З-4 краплі хлоридної кислоти. Виділяються бульбашки безбарвного газу:

Na₂CO₃ + 2НСl = 2NaCl + H₂O + CO₂^.

У другу пробірку додаю рівний об'єм вапняної води. Випадає білий осад:

Na₂CO₃ + Са(ОН)₂ = СаСО₃ v+ 2NaOН.

У третю пробірку додаю розчину магній сульфату об'ємом 0,5 мл. Випадає осад білого кольору:

Na₂CO₃ + MgSO₄ = MgCO₃v+ Na₂SO₄.

10. ВИКОРИСТАНА ЛІТЕРАТУРА

1. Савчин М. Шкільний хімічний експеримент як система та його дидактичне забезпечення// Педагогічна Думка. - 2003.- № 1-2.- С.36-44.

2. Книш Л.А. Застосування хімічного експерименту 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 хімічний експеримент в умовах реформування навчально-виховного процесу з хімії // Хімія.- 2009.- №7.- С.36-39.

5. Беспалов П.И. Как сделать безотходным школьный химический кабинет / П.И.Беспалов.А.А., Гамаюнова // Химия в школе.- 2000.- №5.- С.31-33.

6. Хімічний експеримент: Теорія і практика. - К: Шкільний світ, 2008 - Спеціальний номер газети « Хімія» - 2008.- №1 / 541/.- С.48.

7. Симоненко С. Шкільний хімічний експеримент як основа розвитку творчої діяльності учнів // Хімія. - 2008. - №13 /553/.- С.22-24.

8. Коник М. Демонстраційний експеримент у системі засобів навчання /на прикладі вивчення хімії // Матеріали звітних наукових конференцій кафедри педагогіки. - Л. 2005. - Вип. 4, С. 20-24.

9. Грабовий А. Естетика шкільного хімічного експерименту// Біологія і хімія в школі. - 2007.- №1. - С.17-20.

10. Гаврилюк І. Хімічний експеримент як 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 в школі.- 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. Компетентнісний підхід до учнівського хімічного експерименту // Біологія і хімія в школі. - 2006. - №4. - С.13-15.

Размещено на Allbest.ru