В методике преподавания химии принято рассматривать химический эксперимент
как учебную деятельность учащихся. В этом случае задача химического эксперимента
чисто иллюстративная. В последнее время химический эксперимент рассматривают как
элемент проектной деятельности, т.е. перед учащимися ставится реальная задача,
которая решается экспериментальными методами.
Однако при проведении учебного химического эксперимента учитель почти всегда
сталкивается с проблемой: вместо того, чтобы выполнять опыты по прописи,
учащиеся, особенно начинающие изучать химию, стремятся смешать все подряд.
Если подавляющее большинство учащихся в одинаковой ситуации делают сходные
действия, значит, эти действия в данной ситуации для них естественны и для
чего-то им нужны. Осталось понять зачем.
Основные черты поведения во время химического практикума, которое называется
"бездумное смешивание реактивов”:
– учащихся тянет к этому занятию, как только в их руки попадают реактивы;
– учащиеся не формализуют свои наблюдения и воспринимают их во многом на
эмоциональном уровне;
– эмоциональная окраска процесса смешивания всего подряд сугубо положительная;
– через некоторое время учащимся надоедает подобное занятие; они могут вернуться
к нему через несколько дней.
Все эти признаки детской деятельности описаны в книге М.В. Осориной
"Секретный мир детей в пространстве мира взрослых” (СПб.: Питер, 2000). Это
типичные признаки спонтанного игрового познания окружающей действительности.
Если взглянуть на ситуацию глазами ребенка, то, по сути, он никогда не держал
в руках чистых веществ, а любой новый и неизвестный объект подлежит сначала
освоению, чтобы понять, чем он отличается от других объектов. Для познания химии
действие необходимо, так как, пока учащийся не чувствует, что такое вещество и
что оно может во что-то превращаться, все химические задачи относительно
веществ, для него бессмысленны. А первый способ освоения объекта – спонтанная
игра с ним.
К сожалению, задачи школьного практикума начинаются со знакомства не с
веществами вообще, а с конкретными веществами. При этом требуется освоить сразу
несколько понятий, что для начинающего изучать химию ребенка довольно трудное
занятие. В конечном итоге это приведет к потере интереса к предмету и формализму
знаний. Большую роль играет самостоятельная работа при освоении чего-то нового и
неизвестного. Работа по прописи – это уже не самостоятельная работа, а работа по
заданному плану. Планы во многих работах бывают весьма сложными, самостоятельно
с ходу учащийся до них додуматься не может, а значит, и понять – тоже. С самого
начала учащийся вынужден проделывать работу с веществами, которую не может
понять, поскольку не чувствует, что такое вещество. Чтобы восполнить недостаток
этого понимания, учащийся смешивает все подряд. Поэтому необходимо создать
соответствующие условия для освоения базовых понятий химии и понимания детьми,
что они могут сами воздействовать на вещества.
Далее приведены практические работы в 8 классе, которые провожу в начале
года, когда игровая составляющая в химическом эксперименте наиболее важна. С
этой целью корректирую тематическое планирование и высвобождаю пять уроков на
проведение данного практикума. Каждая работа рассчитана на один академический
час.
Практическая работа 1. Описание веществ
Цель: научиться описывать вещества по конкретному плану.
Оборудование и реактивы: твердые медный купорос, кристаллогидрат хлорида
кобальта (II), малахит, карбонат натрия, иодид калия, дихромат калия, хлорид
натрия, кристаллогидрат сульфата натрия; штатив с пробирками.
Учащимся выдаю склянки с твердыми реактивами. Задание: описать как можно
больше веществ. Предлагаю заполнить таблицу:
Название |
Формула |
Цвет |
Растворимость в воде |
Цвет раствора |
|
|
|
|
|
Оцениваю правильность описания веществ и списывания их названий и формул.
Данная работа вполне вписывается в русло спонтанной игры, поскольку первое,
что делает человек, которому попал в руки незнакомый предмет, – осматривает его.
В результате этой работы учащиеся учатся описывать вещества, различать их,
знакомятся с некоторыми свойствами веществ, привыкают к их названиям и формулам.
Кроме того, в этой работе учащиеся осваивают такое понятие, как растворимость.
Оказывается, не так-то просто определить, растворимо твердое вещество или нет.
Практическая работа 2. Изучение поведения вещества при нагревании
Цель: изучить поведение твердых веществ при нагревании.
Оборудование и реактивы: твердые медный купорос, кристаллогидрат хлорида
кобальта (II), малахит, карбонат натрия, иодид калия, дихромат калия, хлорид
натрия, кристаллогидрат сульфата натрия; штатив с пробирками, спиртовка, спички,
держатель.
Учащимся выдаю различные твердые вещества в подписанных склянках. Их задача –
нагревать эти вещества, описывать происходящие явления и указывать, в каком
случае протекают химические вещества. Они заполняют таблицу:
Название |
Формула |
Наблюдения |
Вывод
(протекает ли реакция) |
|
|
|
|
Проверяю правильность описания поведения веществ и написания их названий и
формул.
Для учащихся эта работа вполне игровая. В их руки попал новый инструмент –
огонь, и они его осваивают. Самый сложный и самый неинтересный для них вопрос –
есть ли там химическая реакция. Поэтому основной упор на этот вопрос не делаю.
Дети и так осваивают в результате этой работы много: приобретают умение
обращаться с огнем, осознают, что при нагревании могут происходить какие-то
процессы, наблюдают за признаками этих процессов.
Практическая работа 3. Изучение взаимодействия веществ
Цель: научиться определять химические реакции по характерным признакам.
Оборудование и реактивы: твердые медный купорос, кристаллогидрат хлорида
кобальта (II), малахит, карбонат натрия, иодид калия, дихромат калия, хлорид
натрия, кристаллогидрат сульфата натрия; дистиллированная вода; штатив с
пробирками, химический стакан.
Эту работу провожу сразу после работы 2. Ставлю задачу – смешать попарно
растворы веществ и описать происходящее. Учащиеся заполняют таблицу:
Вещество 1 |
Вещество 2 |
Наблюдения |
Вывод
(протекает ли реакция) |
|
|
|
|
Основная дидактическая задача этой работы – научить учащихся определять,
протекает ли химическая реакция, и делать ее описание.
Практическая работа 4. Различия между водопроводной и дистиллированной водой
Оборудование и реактивы: дистиллированная и водопроводная вода; водные
растворы нитрата серебра (0,01 М), хлорида бария (0,1 М), карбоната натрия (0,1
М), соляной кислоты (0,1 М), метилового красного (0,1% – ный); штатив с
пробирками.
Эта работа прекрасно сочетается с темой "Чистые вещества и смеси”. Она
наглядно демонстрирует учащимся, чем водопроводная вода отличается от
дистиллированной, почему химическую посуду надо мыть дистиллированной водой и
реактивы тоже нужно готовить на дистиллированной воде. После этой работы хорошо
усваивается тема "Очистка веществ”, так как учащимся становится очевидно, что
вещества необходимо очищать.
Это первая практическая работа, в которой учащиеся используют полученный ими
опыт для решения задачи на распознавание: они исследуют, какие реактивы и как
ведут себя в водопроводной и дистиллированной воде, а потом на основе полученных
результатов определяют, в какой из выданных пробирок находится водопроводная
вода, в какой – дистиллированная.
Таким образом, их первая задача – определить, какие реактивы по-разному ведут
себя с дистиллированной и водопроводной водой. Вторая задача – определить, в
какой из 3-4 пробирок, выданных учителем, находится водопроводная вода, а в
какой – дистиллированная. Пробы для определения учащиеся получают сразу после
формулировки цели работы. При этом детям сообщаю, что содержимое всех пробирок
может быть одинаковым, а может – разным.
При решении первой задачи учащиеся заполняют таблицу:
Реагент |
Дистиллированная
вода |
Водопроводная вода |
Вывод (можно или нельзя
различить) |
Нитрат серебра |
|
|
|
Хлорид бария |
|
|
|
Карбонат натрия |
|
|
|
Соляная кислота |
|
|
|
Метиловый красный |
|
|
|
Результаты могут быть разными, так как зависят от региона и источника
водоснабжения. К тому же, чтобы заметить легкий осадок, нужна определенная
внимательность.
На основе проведенного эксперимента учащиеся самостоятельно выбирают реактив,
который позволяет различить водопроводную и дистиллированную воду. Чтобы
определить, какая вода в какой пробирке находится, лучше воспользоваться
таблицей:
№ пробирки |
Наблюдения |
Вывод |
|
|
|
В ходе этой работы впервые к простой игре (смешивание веществ) добавляется
реальная задача – определить, что где находится. Поскольку выбор, в общем,
тривиален, а объекты учащимся хорошо известны, эта задача будет восприниматься
как игровая.
Практическая работа 5. Изучение свойств индикаторов
Цель: изучить свойства индикаторов.
Оборудование и реактивы: водные растворы соляной кислоты (0,1 М), серной
кислоты (0,1 М), гидроксида натрия (0,1 М), гидроксида калия (0,1 М), спиртовые
растворы лакмуса (0,1%-ный), фенолфталеина (0,1%-ный), метилового оранжевого
(0,1%-ный); штатив с пробирками.
Эту работу провожу до изучения кислот и оснований. В качестве введения
сообщаю, что вещества делятся на различные классы. В каждый класс попадают
вещества со сходными свойствами. Существуют, в частности, класс кислот и класс
оснований. Задача учащихся – определить, какие индикаторы и как реагируют с
кислотами и основаниями, а после получения информации, используя те же
индикаторы, определить, какие вещества находятся в выданных пробирках.
Результаты учащиеся оформляют в виде таблицы, в которую записывают цвет
данного индикатора в данном растворе:
Индикатор |
HCl
(кислота) |
H2SO4
(кислота) |
H2O
(вода) |
NaOH
(основание) |
KOH
(основание) |
|
|
|
|
|
|
Когда учащиеся изучат окраску индикаторов, они получают три пронумерованные
пробирки с растворами кислот и оснований. Используя те же индикаторы, они должны
определить, что в какой пробирке находится. Результат оформляется в виде
таблицы:
№ пробирки |
Добавили индикатор |
Окраска раствора |
Вывод
(что в пробирке) |
|
|
|
|
Эта работа интересна для учащихся тем, что они еще не знают, что такое
кислота и основание, но уже умеют отличать их друг от друга. Тем самым решается
одна из важнейших задач игровой деятельности – учащийся осознает свои силы и
свою способность решать задачи с незнакомыми ему объектами.
Наблюдая вещества и химические реакции и решая задачи относительно веществ и
реакций в самом начале изучения химии, учащиеся приобретают некий химический
опыт до того, как начинают изучать теорию. Причем первые практические работы
почти полностью игровые, с большой свободой действия для них. Постепенно
организация работ усложняется, но переход плавный. Практические работы,
следующие за ними, уже являются прямым подкреплением и иллюстрацией теории и
даются вместе с соответствующими теоретическими разделами. При этом равно
учитываются игровые потребности учащихся. |