Практикум по методике преподавания химии удк 541. (075. 8) Ббк 24. 1 Адырбекова Г. М. Практикум по методике преподавания химии Шымкент юкгу им. М. Ауезова, 2004. 79с
 Скачать 0.63 Mb.
|
|
Глава II ШКОЛЬНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ Работа 6 Ученический эксперимент З А Д А Н И Е : 1. Какой учебный эксперимент по химии следует называть демонстрационным ? 2. Каковы требования к демонстрационному эксперимннту по химии? 4. Из программы по химии (приложение 5) выпишите названия демонстрационных опытов по химии, какие требования техники безопасности нужно обеспечить при выполнении каждого из них? 5. Какие виды ученического эксперимента известны? Чем они отличаются друг от друга? 6. В чем различие в дидактической цели практической работы по инструкции и экспериментального решения задач? Повышение эффективности учебно – воспитательного процесса преподавания химии предполагает совершенствование всех его сторон: содержания, методов, организационных форм и учебно - материальной базы. Программа является основой для успешного решения этих задач. Химия является экспериментально – теоретической наукой, поэтому ведущая роль в этом учебном предмете принадлежит химическому эксперименту. Учебный эксперимент является методом исследования , источником и средством нового знания. Для него характерны три основные функции : познавательная – для усвоения основ химии, постановки и решения практических проблем, выявления значения химии в современной жизни; воспитывающая – для формирования материалистического мировоззрения , убежденности , идейной потребности к труду, ориентации учащихся на рабочие профессии; развивающая – для приобретения и совершенствования общенаучных и практических умений и навыков. Ученический эксперимент – это вид самостоятельной работы школьника. Согласно действующей программе химический эксперимент используется в различных формах: демонстрационный эксперимент, выполняемый обычно учителем, и ученический , выполняемый учащимися. Ученический эксперимент разделяют на лабораторные опыты и практические занятия. Они различаются по дидактической цели. Цель лабораторных опытов – приобретение новых знаний, изучение нового материала. Практические занятия обычно проводятся в конце изучения темы и служат для закрепления и совершенствования, конкретизации знаний, формирования практических умений, совершенствования уже имеющихся умений и навыков учащихся. Но ни один из видов химического эксперимента , взятый в отдельности, не дает возможности полностью решить поставленные вопросы обучения основам химии. Выбор той или иной формы химического эксперимента на уроке определяется многими факторами: целью эксперимента, его местом в учебном процессе, длительностью и безопасностью его проведения. Наглядность и выразительность опытов - первое требование к химическому эксперименту, так как любой химический опыт направлен на реализацию наглядности изучаемых предметов и явлений. Второе требование: химические опыты должны быть доступными для восприятия и всегда убедительными, не должны давать повод учащимся для неправильных толкований. Каждый опыт, осуществляемый учителем или учеником, должен быть безотказным, а оборудование для его выполнения – надежным. Неудавшаяся демонстрация нарушает ход урока, вызывает разочарование у учащихся, недоверие к учителю и снижает интерес к предмету. Поэтому приборы, в которых проводят опыты, должны быть заранее подготовлены и испытаны. Химический эксперимент является основным источником знания о химическом веществе и химической реакции. Он становится важным звеном проблемного подхода в изучении многих вопросов химии. Эксперимент не только обогащает новыми понятиями, умениями, навыками, но и является способом проверки истинности приобретенных знаний, способствует более глубокому пониманию материала, усвоению знаний . Он позволяет более полно осуществить связь с жизнью, с будущей практической деятельностью учащихся. Требования к химическому эксперименту определяются содержанием школьного курса химии. Главные из них: обеспечить ознакомление учащихся с изучаемыми веществами, их свойствами, химическими процессами, условиями протекания, ознакомить с основными законами химии, раскрыть научные основы химических производств, сформировать у школьников важные практические знания и умения. Ученик должен понимать, для чего он делает опыт и что он должен сделать, чтобы решить поставленную перед ним проблему. Он изучает вещества органолептически, с помощью приборов или индикаторов. Выполнение опыта требует владение приемами и манипуляциями, умение наблюдать и замечать особенности хода процесса, отличать важные изменения от несущественных. После анализа, который учащийся должен сделать самостоятельно, он делает вывод на основе соответствующей теоретической концепции. После выполнения опыта учащийся делает отчет, который должен быть краток, выражать точную мысль и правильно записан. Например, форма отчета может быть следующим: Тема работы________________ Название опыта_____________ Цель опыта Порядок выполнения Рисунок прибора, наблюдение Вывод и уравнения реакций Лабораторные опыты учащихся по неорганической химии Успех лабораторного опыта на уроке зависит от его подготовки. Прежде всего необходимо продумать расстановку и подбор оборудования на каждом столе. Отсутствие любой детали, нехватка пробирки и т.п. может дезорганизовать работу класса. Реактивы в емкостях должны быть обязательно проверены. Если реактивы выдаются в пробирках, то они должны быть пронумерованы. Необходимо просчитать время для проведения опыта, выполнения необходимых записей и уборку рабочего места с учетом возрастных особенностей и уровня подготовленности учащихся. После окончания работы организовывают обсуждение результатов. Практические занятия по химии Практические занятия бывают двух видов: проводимых по инструкции и экспериментальные задачи. Инструкция – это ориентировочная основа деятельности учащихся .В ней подробно в письменном виде изложен каждый этап выполнения опытов, содержится информация о мерах безопасности при выполнении работ, оговариваются даже возможные ошибки. Экспериментальные задачи не содержат инструкции, а только условие Разрабатывать план решения и осуществить его учащиеся должны самостоятельно ИНСТРУКТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ. В инструктивных материалах должны учитываться возрастные особенности школьников, запас и уровень предшествующих знаний , умений и навыков. Инструкции и задания должны включать: 1. четко сформулированную цель 2. перечень операций, которые необходимо осуществить, их последовательность, приемы выполнения, меры предосторожности 3. перечень или рисунки необходимого оборудования 4. указания к тому , как надо фиксировать наблюдения 5. указание о приведении рабочего места в порядок. Инструктивные материалы должны быть четкими , короткими и наглядными, в виде алгоритма с четкой и краткой формулировкой выполнения операций, постепенно переходящие в план проведения работы Экспериментальные задачи не содержат инструкции, а только условия. Экспериментальные задачи – это проверка , контроль знаний и умений учащихся поэтому разрабатывать план решения и осуществить его учащиеся должны индивидуально и самостоятельно. Отличительным признаком экспериментальных задач является то, что в их тексте – познавательной части, условии или вопросе- обязательно используются сведения о химическом эксперименте : проведение опыта, наблюдение, сборка приборов , предположение эксперимента. Качественные химические реакции могут быть решены устно или проведением химических опытов. При экспериментальном решении задач на практическом занятии предусматривается органическое сочетание действий , направленных на нахождение ответа, обозначенного в задаче вопроса с обязательным осуществлением химических опытов. Экспериментальные задачи подразделяются на семь типов в зависимости от постановки вопроса 1. Задачи, в которых предусмотрено выполнить опыт по инструкции, провести наблюдения, сделать предположение или объяснить наблюдаемые явления, например, опустите в пробирку гранулу цинка, прилейте соляной кислоты, опишите наблюдения; 2. Задачи, в которых предусмотрено использование знаний характерных свойств веществ, например, провести реакции характерные для гидроксида кальция; 3. Задачи, в которых предусмотрено экспериментальное подтверждение состава вещества например, докажите качественный состав соляной кислоты; 4. Задачи, в которых предусмотрено распознавание нескольких веществ, например, даны четыре пробирки без надписи с твердыми веществами. Используя знания физических и химических свойств, распознайте каждое из них; 5. Задачи, в которых предлагается доказать практически наличие примесей в образце, пользуясь физическими и химическими способами, например, очистить вещество из примеси и выделить его из смеси; 6. Задачи, в которых требуется получить вещества из выданных исходных веществ непосредственно или через промежуточные соединения, например, получите разными способами оксид меди (II) или осуществите на практике цепочку превращения Си – Х –СиCl 2 ; 7. Задачи, в которых требуется собрать простейший прибор и провести опыты в нем. Решение экспериментальных задач можно разбить на три основных этапа. На первом этапе учитель должен выяснить, все ли понятно в условиях задачи, найден ли способ решения, помочь составить план работы. В процессе обучению учащихся составлению плана решения задачи и выбору наиболее рационального способа ее выполнения учителю следует обратить внимание учащихся на необходимость решения экспериментальной задачи, с использованием небольшого числа практических действий, выбирать наиболее доступные и дешевые реактивы и экономно их расходывать. Второй этап заключается в том, что учитель должен сам или с помощью учащегося показать образец действия, обратив внимание на соблюдение правил техники безопасности в работе с веществами, оборудованием, способа отбора проб. Учащиеся должны мысленно представить или повторить наиболее сложные элементы действия, записывать результаты наблюдения по ходу проведения исследований, сделать обобщающие выводы, сверить результаты работы с целью, указанной в условиях задачи- это последний этап решения задачи . Большая самостоятельность в ведении учащимися записей проявляется при составлении отчетов к практическим работам. Для отчетов к практическим работам по химии лучше использовать отдельные тетради, которые хранятся в химическом кабинете. Желательно тетради обернуть , для предохранения их от порчи при попадании реактивов. На обложке тетради можно проставить номер рабочего места в кабинете, что значительно сократит время раздачи перед практическим занятием. ЛАБОРАТОРНЫЕ ОПЫТЫ Работа 7. Рассмотрение веществ с различными физическими свойствами З А Д А Н И Е : 1. Написать план проведения урока 2. Рассчитать количество необходимых образцов на класс с количеством учащихся 25 человек 3. Подготовить все необходимое оборудование, посуду 4. Рассчитать время проведения лабораторной работы 5. Представить запись в ученической тетради 6. Написать план - инструкцию проведения лабораторных работ № 2, 3, 4, 6, 7 (Л.1. стр. 45) Цели урока: образовательная - научить учащихся характеризовать вещество по их физическим свойствам на основе имеющихся знаний, систематизировать и оформлять свои наблюдения в краткой форме. воспитательная – воспитывает у учащихся наблюдательность, умение сравнивать, анализировать, развивающая – развивает логическое мышление учащихся, навыки и приемы обращения с веществами и приборами План- инструкция Для данной работы следует подобрать вещества в различном агрегатном состоянии с запахом или без него, например можно предложить хлорид натрия, сахароза, алюминий, цинк, железо, вода, сера и т.д. хлорид натрия, сахароза, алюминий, цинк, железо, вода , разбавленная уксусная кислота, нашатырный спирт, сера и т.д. Ответы необходимо систематизировать и записать желательно в виде таблицы учитель на доске , учащиеся в тетради, которая служит планом изучения физических свойств веществ Учащиеся получают задание рассмотреть внешний вид, и записать агрегатное состояние, цвет вещества в таблицу. № Название вещества Агрегат- ное сос- тояние Цвет Запах Раствори- мость в воде Твер- дость Плот- ность Температу -ра плавле- ния и кипе-ния Перед ознакомлением учащихся с запахом учитель должен показать как необходимо правильно выполнять эту операцию , а затем предложить ознакомиться с запахом (рис.1). Для исследования растворимости веществ учитель сначала сам знакомит учащихся с правилами обращения с веществами: способы взятия твердого реагента из банки (ложечкой, сухой пробиркой, бумагой), переносом вещества в пробирку , внесением вещества пипеткой, без пипетки и различными приемами перемешивания (стеклянной палочкой, встряхиванием, взбалтыванием под пробкой ). Все это необходимо показать крупным планом на соответствующих таблицах для того чтобы учащиеся хорошо Рисунок 3. Видели правильные приемы их выполнения , после чего приступают к самостоятельному их выполнению Определение плотности раствора при помощи ареометра Для определения плотности вещества необходимо предложить учащимся вспомнить из курса физики определение плотности вещества и как ее рассчитывать. При помощи ареометра показывается в виде демонстрации определение плотности жидких веществ (рис.4). Исследование твердости веществ осуществляется с помощью коллекции «Шкала твердости». Сначала учитель знакомит, а затем предлагает определить твердость выданных образцов. Рисунок 4. Работа 8. Вытеснение галогенов друг другом из растворов их соединений З А Д А Н И Е : 1. Какие цели достигаются при выполнении данной лабораторной работы 2. Собрать установку как показано на рисунке 3. Написать происходящие реакции. На основании каких свойств галогенов основана данная работа 4. Какие меры безопасности необходимо соблюдать при данной работе 5. Представить запись в ученической тетради План- инструкция Вытеснение галогенов друг друга Установка для проведения лабораторного опыта включает сосуд Ландольта (1) или дугообразную трубку, пробку с пипеткой (2), две трубки- сосуды ( с пробками №16 и газоотводными трубками) (3) и хлоркальциевую трубу с активированным углем (4) для поглощения остатков газа (рис.3). В сосуд реактор помещают несколько кристалликов перманганата калия. В другую половину наливают соляной кислоты (1:2). В трубки–сосуды вставляют полоски фильтровальной бумаги. Одну смачивают раствором соли бромоводорода, а вторую – раствором соли иодоводорода с крахмалом. Рисунок 3. Рисунок 5. Работа 9 Получение и свойства водорода З А Д А Н И Е : 1. Составить план проведения лабораторной работы 2. Просчитать необходимое количество реактивов и оборудования на 25 учащихся 3. Для чего необходимо проверять полученный водород на чистоту ? 4. Почему пробирку с оксидом меди необходимо закреплять наклонно? 5. Представить запись в ученической тетради 6. Составить план-инструкцию лабораторных работ № 11,12, 13 План -инструкция Для выполнения настоящей работы учащимся необходимо на основе полученных навыков и умений ( приемы работы с лабораторным штативом, спиртовкой, умения проверять прибор на герметичность, выпаривать, насыпание твердых веществ, наполнение жидкими веществами) собрать прибор согласно рисунку 4 Восстановление меди водородом из оксида меди (II) Рисунок 6. В пробирку поместите несколько гранул цинка и закрепите на лабораторном штативе. Прилейте 3-4 мл разбавленного раствора соляной кислоты и закройте пробирку газоотводной трубкой. Конец газоотводной трубки поместите в пробирку, держа ее отверстием вниз. Через 2-3 минуты газоотводную трубку необходимо вынуть, а пробирку закрыть пробкой. Для проверки полученного водорода на чистоту учитель показывает, как необходимо правильно выполнять эту операцию и подносит к отверстию пробирки спичку, объясняя, что если собранный водород чистый, то послышится слабый хлопок, если не чистый – громкий хлопок. Для исследования свойств водорода конец газоотводной трубки направляют в пробирку с оксидом меди (II), закрепленного в штативе немного наклонно, чтобы ее отверстие находилось ниже дна. Пробирку с оксидом меди (II) нагревать до появления красного порошка. После прекращения реакции на стеклянную пластинку нанесите несколько капель раствора и выпарьте его. Отметьте наблюдаемое. После окончания лабораторного опыта учащимся дается время для демонтажа прибора и приведения своего рабочего места в порядок. Отчет и выводы по лабораторной работе учащийся делает самостоятельно по предложенной учителем схеме. Работа 9. Зависимость скорости химических реакций от различных условий (лабораторная работа) Образовательная цель - конкретизировать сведения о факторах , влияющих на скорость химической реакции на основе эксперимента, сделав необходимые выводы Воспитательная цель – решить поставленную задачу и убедиться на практика в правильности полученных теоретических знаний Развивающая цель - работа развивает полученные умения и навыки в монтаже прибора, на основе экспериментальных данных дает возможность учащимся понять зависимость скорости химической реакции от различных факторов Данный урок можно провести в виде исследований зависимости скорости химической реакции от различных условий- концентрации и природы реагирующих веществ, температуры среды, площади соприкосновения и катализатора. При недостаточном количестве оборудования или времени можно лабораторную работу провести в групповой форме. Каждая группа выполняет определенную часть лабораторной работы , результаты которой затем обсуждаются коллективно. Собрать установку как показано на рисунке 7. При отсутствии сосудов Ландольта их можно заменить пробирками. Установка для определения скорости химической реакции Для оценки скорости реакции в зависимости от различных факторов используют подсчет количества выделяющихся пузырьков газа за единицу времени 1. Зависимость скорости химической реакции от концентрации веществ Взаимодействие гранул цинка с серной кислотой различной концентрации (1:5) и (3:2). 2. Зависимость скорости химической реакции от температуры Взаимодействие гранул цинка с раствором серной кислоты, при условии нагревания одного из реакторов. 3.Зависимость скорости химической реакции от поверхности соприкосновения реагирующих веществ 1- реакторы (сосуды Ландольта) ; 2- резиновые трубки; 3- пробирки с водой для собирания газов; 4- газоотводные трубки. Рисунок 7 . 2 2 4 3 3 4 1 1 Взаимодействие нормальной гранулы и расплющенной гранулы цинка с серной кислотой. 4.Зависимость скорости химической реакции от катализатора Разложение 3% -ного раствора пероксида водорода с оксидом марганца (IY) и без оксида марганца (IY). 5.Зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ Взаимодействие гранул цинка с серной (1:5) и уксусной кислотой (1:5 ). Результаты наблюдений внести в таблицу Исходные вещества Условия проведения реакции Наблюдения Вывод Гранулы цинка H 2 SO 4 (1:5) H 2 SO 4 (3:2) Концентрация веществ Гранулы цинка H 2 SO 4 (1:5) Температура Гранулы нормального и рас- плющенного цинка, H 2 SO 4 (1:5) Поверхность соприкосновения Н 2 О 2 (3%)и порошок MnO 2 Катализатор Гранулы цинка H 2 SO 4 (1:5) CH 3 COOH (1:5) Природа реагирующих веществ |