Н.Ф. Костылева, учитель химии, МОУ Иловская СОШ им. Героя России В.Бурцева, Алексеевский район Белгородская область
Химический эксперимент как источник познания и средство развития

творческих способностей обучающихся
Химии никоим образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции. М.В.Ломоносов Если мысленно проследить исторический путь химической науки, то можно убедиться, что в ее развитии огромная роль принадлежит эксперименту. Все значимые теоретические открытия в химии являются результатом обобщения большого числа экспериментальных фактов. [3] Если эксперимент имеет такое важное значение в химической науке, то и при обучении основам этой науки в школе ему принадлежит не меньшая роль. Формирование представлений и понятий о веществах и их превращениях в курсе химии, а на основе этого и теоретических обобщений невозможно без конкретного наблюдения за этими веществами и без химического эксперимента. В то же время для объяснения сущности наблюдаемых химических явлений и процессов, протекающих в ходе выполнения химического эксперимента, от учащихся требуется глубокое знание законов и теорий. Кроме того, химический эксперимент играет важную роль в формировании умений и навыков для проведения опытов. Следовательно, только в тесном взаимодействии эксперимента и теории в учебно- воспитательном процессе можно достигнуть высокого качества знаний учащихся по химии. ……………………………………………………………….. Химический эксперимент включает в себя две активно действующие стороны – педагог и ученик. Внутренняя взаимосвязь деятельности учителя и учащихся в процессе химического эксперимента позволит организовать процесс познания химии не на уровне описательного ознакомления с явлениями и процессами, а на уровне овладения их сущностью, объяснения причинно-следственных связей между ними с позиций современной химической науки. ……………………… Используя различные виды химического эксперимента, я учу конкретизировать теоретические знания, находить общее в единичном, конкретном. Химический эксперимент помогает учащимся наполнить усваиваемые ими химические понятия живым, конкретным содержанием, увидеть в отдельных фактах общие закономерности.…………………………. Химический эксперимент способствует развитию самостоятельности, повышает интерес к химии, т. к. в процессе его выполнения учащиеся убеждаются не только в практическом значении такой работы, но и имеют возможность творчески применять свои знания.…………………………….. Химический эксперимент развивает мышление, умственную активность учащихся, его можно рассматривать как критерий правильности полученных результатов, сделанных выводов. Очень часто эксперимент становится 1
источником формируемых представлений, без которых не может протекать продуктивная мыслительная деятельность. В умственном развитии ведущую роль играет теория, но в единстве с экспериментом, с практикой. Опыт моей работы показывает, что одна из причин отставания в учебе – затруднение, вызванное переходом от наглядных образов к абстрактным понятиям. Систематическое проведение экспериментов, в ходе осмысления которых ребята тренируются в таком навыке, может способствовать повышению успеваемости, в частности по химии. Полученные умения и навыки учащиеся используют не только для самостоятельного и активного овладения знаниями при обучении в среднем учебном заведении, но и после его окончания в ходе самообразования. Проведение эксперимента обычно связано с выдвижением гипотезы. Привлечение к этой работе учащихся развивает их мышление, заставляет применять имеющиеся знания для формулировки гипотезы, а в результате ее проверки ребята получают новые знания. Химический эксперимент открывает большие возможности как для создания и разрешения проблемных ситуаций, так и для проверки правильности выдвинутой гипотезы. Следовательно, эксперимент положительно влияет на умственное развитие учащихся, а преподаватель имеет возможность управлять процессами мышления, обучения. Программы по химии предусматривают широкое использование химического эксперимента – демонстрации, лабораторные опыты, практические занятия и экспериментальные задачи – на протяжении всех лет обучения.[4] Проведение демонстраций позволяет познакомить учеников с различными химическими явлениями и связями между ними, обобщение которых может быть положено в основу закона, теоретического вывода; с устройством и принципом действия приборов и установок; с сущностью протекающих в них процессов, которые могут выступать в качестве критериев правильности выводов. Демонстрационный эксперимент проводится с различными целями, например, может служить начальным этапом усвоения какого-либо теоретического положения. Так, при рассмотрении условий, от которых зависит степень диссоциации электролитов, я предлагаю ответить на вопрос: «Зависит ли степень диссоциации от концентрации раствора?». Демонстрируется опыт, основанный на испытании электропроводности концентрированного и разбавленного растворов уксусной кислоты. Сравнивая результаты опыта, ученики приходят к выводу, что степень диссоциации электролита зависит от концентрации раствора, и устанавливают закономерность – с разбавлением раствора. степень диссоциации возрастает. ……………………………………. Демонстрационный эксперимент иллюстрирует правильность изложенного учителем теоретического положения. Например, для доказательства того, что при нагревании некоторых солей выделяются летучие кислоты, получаем азотную кислоту из нитратов и отмечаем ее специфические свойства или, говоря о химических свойствах металлов, показываю опыты взаимодействия металлов с неметаллами и водой. При этом каждый раз я четко формулирую 2
цель эксперимента. Его пояснения помогают проанализировать полученные результаты, выделить главное, установить связи между теоретическими п о л ож е н и я м и и о п ы т н ы м и д а н н ы м и , и х и л л ю с т р и р у ю щ и м и . Выполняя лабораторные опыты и практические работы, учащиеся самостоятельно исследуют химические явления и закономерности и на практике убеждаются в их справедливости, что способствует сознательному усвоению знаний. При проведении опытов развиваются творческие способности учащихся. В своей работе я использую творческий подход. Поделюсь своим опытом проведения практических работ на примере работы в 9 классе «Качественные реакции на ионы железа». Ее цель — изучить качественные реакции на ионы Fe 2+ и Fe 3+ . А провожу данную работу нетрадици- онно. [1] Реактивы и оборудование: сульфат железа(II) FeSO 4 (свежеприготовленный), хлорид железа(III) FeCl 3 , гидроксид натрия NaOH, гексацианоферрат(II) калия K 4 [Fe(CN) 6 ] (желтая кровяная соль), гексацианоферрат(III) калия K 3 [Fe(CN) 6 ] (красная кровяная соль), роданид калия KCNS; восемь пробирок, штатив для пробирок, цветные карандаши (фломастеры). Ход работы Учитель начинает рассказывать историю. Жил-был художник один. Домик имел и огромное количество лучших в мире красок. Но вот однажды закончились у него самые ходовые краски. Остались только пустые ведерки. Очень расстроился художник. Как же теперь без красок? Но не беда! Вы, ребята, можете помочь художнику и сами получить краски. Для этого вам необходимо проделать некоторые опыты. Исследуйте, как изменится цвет некоторых растворов при смешивании их друг с другом. Для этого добавьте к растворам солей Fe 2+ и Fe 3+ растворы щелочей, желтой кровяной соли, роданида калия (табл. 1). Таблица 1 С помощью цветных карандашей раскрасьте в таблице ведерки в соответствующий цвет. Обратите внимание, как изменяется на воздухе цвет осадка, образовавшегося при сливании растворов, содержащих ионы Fe 2+ и ОН - . Итак, вы наполнили ведерки красками? Молодцы! - А теперь составьте для художника «рецепты» красок. Для этого заполните табл. 2. 3
Таблица 2 Уравнения реакций Сокращенное ионное Полное ионное Молекулярное Fe 2+ + 20Н - = Fe(OH) 2 ↓ 3Fe 2+ + 2 K 3 [Fe(CN) 6 ] 3- = Fe 3 [Fe(CN) 6 ] 2 ↓ 4FeCl 3 + 3 K 4 [Fe(CN) 6 ] = Fe 4 [Fe(CN) 6 ] 3 ↓ +12KCl В заключение подскажите, ребята, художнику, как правильно раскрасить рисунок, который он начал рисовать. Для этого вам не понадобятся краски. Напишите на фрагментах рисунка формулы катионов Fe 2+ или Fe 3+ и соответствующих анионов, при соединении которых получатся необходимые цвета. Таким образом, практическая работа проходит интересно и увлекательно. Учащиеся с удовольствием работают на уроке, применяя полученные знания на практике. Такие работы позволят повторить, закрепить, углубить, расширить и систематизировать знания из разных разделов химии. Кроме того, у школьников формируются экспериментальные умения и навыки в обращении с реактивами и оборудованием. Решая экспериментальные задачи, ученики совершенствуют свои умения и навыки, учатся применять полученные теоретические знания для решения конкретных заданий. Также предлагаю обучающимся опыты для выполнения в домашних условиях. [2] Домашние опыты и наблюдения представляют собой простые эксперименты, выполняемые без контроля со стороны преподавателя. Их проведение приучает самостоятельно применять полученные знания. Наблюдение как метод познания широко используется при проведении химиче ского эксперимента. Деятельно сть учащихся с т а н о в и т с я целенаправленной и приобретает активную форму при условии четкой постановки задачи и разработки методики ее решения. Например, если ребята наблюдают электролиз сульфата меди(II), то главное – следить за изменением 4
окраски раствора соли и появлением красного налета на одном угольном электроде и пузырьков газа возле другого. Результаты наблюдений школьники интерпретируют с учетом имеющихся теоретических знаний.……………. При наблюдении за выполнением опытов (лабораторных и на практических занятиях), а также в ходе решения экспериментальных задач функционируют все анализаторы. С их помощью ребята могут определять цвет, запах, вкус, плотность и другие свойства исследуемых объектов, при сравнении которых они обучаются выделять существенные признаки, познают их природу. Эксперимент является необходимой частью урока при изучении конкретных вопросов. Ученики должны знать, для чего проводить эксперимент, какое теоретическое положение он подтверждает, на какой вопрос поможет ответить. Например, при объяснении химических свойств металлов я выношу на обсуждение вопрос: «Все ли металлы взаимодействуют с водой?» После демонстрации мной опытов учащиеся самостоятельно делают вывод. Очень важно анализировать результаты экспериментов, чтобы получить четкий ответ на поставленный в начале опыта вопрос, установить все причины и условия, которые привели к получению данных результатов. Кроме того, правильно организованный эксперимент воспитывает сознательную дисциплину, развивает творческую инициативу, бережное отношение к собственности. Систематическое использование на уроках химии эксперимента помогает бороться с формализмом в знаниях, развивает умения наблюдать факты и явления и объяснять их сущность в свете изученных теорий и законов; формирует и совершенствует экспериментальные умения и навыки; прививает навыки планировать свою работу и осуществлять самоконтроль; воспитывает уважение и любовь к труду. Эта работа способствует общему воспитанию, всестороннему развитию личности, готовит к деятельности на современном производстве. Библиография 1. Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии. - М.: Просвещение, 1995. 2. Батина Е.В. Развитие самостоятельности учащихся при выполнении лабораторных опытов // Химия в школе.-2006.-№2.- С.54-56. 3. Грабовый А.К. Технологизация обучения во взаимосвязи с химическим экспериментом // Химия в школе.-2006.-№1.- С.60-69. 4. Назарова Т.С., Грабецкий А.А., Лаврова В.Н. Химический эксперимент в школе.- М.: Просвещение, 1987. 5