דו"ח "ניסוי כימי כאחת מצורות החינוך הפעילות בשיעורי כימיה. ניסוי כימי הוא שיטה ספציפית לחינוך כימי. מתודולוגיה לארגון וביצוע מתודולוגיה לביצוע ניסוי כימי בית ספרי

II. מתודולוגיה וטכניקה של ניסוי כימי חינוכי בבית הספר

2.1. הגדרת המושג ניסוי חינוכי,

סיווגו ומקומו בהוראת כימיה

במושג "ניסוי כימי חינוכי טבעי" אנו מתכוונים לאמצעי ללמד כימיה בצורה של ניסויים מאורגנים ונערכו במיוחד עם חומרים (ריאגנטים), הכלולים על ידי המורה בתהליך החינוכי במטרה להכיר, לאמת או להוכיח על ידי המורה. לתלמידים עובדה, תופעה או חוק כימיים המוכרים למדע, וכן להטמעה על ידי תלמידים של שיטות מחקר מסוימות במדעי הכימיה.

יש להתייחס לניסוי הכימי החינוכי, קודם כל, ככלי דידקטי להשגת המטרות העיקריות של החינוך. בעזרת ניסוי כימי בבית הספר ניתן ללמד ילדים להתבונן בתופעות, לגבש מושגים, ללמוד חומר חינוכי חדש, לגבש ולשפר ידע, לעצב ולשפר מיומנויות מעשיות, לקדם פיתוח עניין בנושא וכו'.

בניגוד לאמצעי הדמיה אחרים, לניסוי כימי חינוכי יש דינמיקה מסוימת בזמן, כלומר, הביטוי החיצוני של התהליך משתנה כל הזמן, כתוצאה מהניסוי מתקבלים חומרים חדשים בעלי תכונות השונות מהחומרים המקוריים. , ואיתם ניתן לבצע ניסויים חדשים.

המוזרויות והמגוון של תופעות כימיות, וכתוצאה מכך, של הניסוי הכימי החינוכי מאפשרים להשתמש בו ממש בכל הצורות ובכל שלבי התהליך החינוכי.

לרוב, ניסויים חינוכיים המבוצעים בשיעורי כימיה מחולקים, בהתאם לנושא התנהלותם, להדגמה, ניסויי מעבדה ועבודה מעשית. ניסוי הדגמה מבוצע על ידי מורה או תלמיד כדי שהציבור יראה את כל התלמידים בכיתה; אחד עורך את הניסוי, השאר מתבוננים בתהליך. ניסויי מעבדה מבוצעים, ככלל, על ידי כל תלמידי הכיתה במהלך ההסבר של המורה. ניסויים אלו צריכים להיות פשוטים, קצרים בזמן (2-3 דקות) ובטוחים לביצוע. את כל הדרוש לניסויי מעבדה יש ​​להכין מראש על שולחנות התלמידים. עבודה מעשית- זהו ניסוי בלימוד נושא מסוים, שבוצע על ידי תלמידים בהנחיית מורה לאורך כל השיעור.

באופן עקרוני, סיווג זה של הניסוי החינוכי מקובל לא רק ביחס לשיעורים, אלא גם לצורות אחרות של תהליך החינוך, כגון: קורסי בחירה, סדנאות, קורסי בחירה, מעגלי כימיה וצורות אחרות של עבודה חוץ בית ספרית וכו'.

בהתאם למספר הריאגנטים שנלקחו לניסוי ולגודל כלי הזכוכית הכימיים, הניסוי הכימי החינוכי מתחלק לניסוי מאקרו ולמיקרו-ניסוי, ניסוי עם מספר קטן של ריאגנטים.

מיקרוניסוי (מיקרו-מתוד) בצורה של תגובות טיפה ובדיקה מיקרוסקופית של משקעים נמצא בשימוש נרחב בכימיה אנליטית. יש לו מספר יתרונות ברורים: הוא מפשט את מהלך הניתוח; התוצאה הרצויה מתקבלת מהר יותר, וזה חשוב במיוחד בעבודה של מעבדות כימיות וטכנולוגיות קליניות, סניטריות והיגייניות; פחות ריאגנטים נצרכים; מושגת רגישות גדולה יותר וכו'.

עם זאת, בתנאי בית הספר, השימוש במיקרו-ניסוי ברוב המקרים אינו הולם. קודם כל, זה חל על ניסויי הדגמה, שאינם הגיוניים בצורה של תגובות טיפה, שכן התלמידים לא יוכלו לצפות לא למהלך התגובה ולא בתוצאות שלה. בנוסף, השימוש במיקרו-ניסוי מחייב זמינות של כמות מספקת (לכל התלמידים) של ציוד מיוחד: מיקרופיפטות, צלחות לתגובות וכו'.

לדעתנו, בשיעורים מעשיים ובעת עריכת ניסויי מעבדה יש ​​להשתמש בשיטות המשתמשות בכמויות קטנות של ריאגנטים ולבצע ניסויי הדגמה בצורה של ניסוי מאקרו על מנת להבטיח נראות טובה לכל התלמידים.

בשל העובדה שאי אפשר להראות כמה תגובות בבית הספר, מורים בלימודי כימיה פונים למה שמכונה "ניסוי מחשבתי" - תלמידים מדמיינים במוחם, ללא התבוננות בניסיון, תהליכים מסוימים המאפיינים את המאפיינים של חומרים, ייצורם וכו' ולחזות נפשית את התוצאות שאליהן ניסיון זה או אחר יכול להוביל. אנו מציעים לקרוא לסוג זה של ניסוי לא "מחשבה" אלא "ניסוי וירטואלי". מכיוון שאנו מאמינים שהמילה "וירטואלית" תואמת יותר את עידן המחשוב, כלומר זמננו, היא מודרנית. במילוני הסבר של השפה הרוסית ובמילונים של מילים לועזיות, המילה "וירטואלית" פירושה "לא קיים, אבל אפשרי", "אפשרי, שיכול להופיע בתנאים מסוימים".

על פי המקום, ניתן לייחד ניסוי כימי חינוכי בבית ספר, בית ושטח. בנוסף, ניסויים משעשעים צריכים למלא תפקיד מיוחד בבית הספר. באופן כללי, ניתן להציג את הסיווג של ניסוי כימי חינוכי בצורה של טבלה.

מובן מאליו שלכל סוג של ניסוי כימי חינוכי יש מטרות ותכונות ביצוע ספציפיות משלו. ניסויי הדגמה בכימיה יכולים להתבצע בצורה של תהליכים או תגובות טבעיות; בצורה של ניסויי סימולציה, כאשר חלק מהחומרים מוחלפים באחרים לצורך בטיחות, בהירות וחסכון רב יותר; בצורה של ניסוי מולטימדיה, כלומר הצגת ניסויים בטלוויזיה, באמצעות מקרן קולנוע או מחשב.

סיווג ניסוי כימי חינוכי

חוויות מעבדה

עבודות מעשיות של תלמידים

הפגנה-
לְנַסוֹת

המטרה: לימוד חומר חדש.

מטרה: גיבוש ושיפור ידע, גיבוש ושיפור מיומנויות ויכולות מעשיות.

מטרה: לגבש מושגי כימיה; ללמוד להתבונן בתופעות.

פעולתם של אינדיקטורים על חומצות ובסיסים.

תגובות צבע ל

ניסויי סימולציה

ניסוי שנערך לפי ההנחיות

בעיה נסיונית

ניסוי מולטימדיה

השגת יהלומים מגרפיט.

הכנה ותכונות של פנול.

החלפת מי ברום במי יוד.

החלפת פורמלדהיד בגלוקוז בתגובת מראה הכסף.

קבל תחמוצת נחושת בשלוש דרכים ולהוכיח שהחומר הזה הוא תחמוצת בסיסית.

הוכח מניסיון שפוליאתילן מכיל פחמן ומימן.

השגת פחמן חד חמצני (IV) וניסויים בו.

השגת אתיל אסטר של חומצה אצטית.

ניסוי כימי חינוכי

ניסוי שדה

ניסוי וירטואלי

ביתלְנַסוֹת

חוויות משעשעות

מטרה: להפוך ניסויים כימיים לבטוחים יותר, זולים יותר וחזותיים יותר; לפתח את החשיבה של התלמידים.

מטרה: לקדם פיתוח עניין בנושא והטמעה מודעת יותר של ידע מדעי.

מטרה: גיבוש ופיתוח עניין התלמידים בכימיה.

פירוק של תחמוצת כספית או מלח ברטולט.

סינתזה של אורגני
קשרים.

השגת אבקה ללא עשן.

הִתפָּרְצוּת.

בעירה ספונטנית
מנורות רוח.

ניתוח אקספרס של קרקע ומים בשטח.

כימיה ב
חיי היום - יום

השגת חומרים

חקר תכונות החומרים

ניסויים עם עמילן.

ניסויים בסוכר.

קבלת אינדיקטורים.

מקבל עמילן.

תכונות של מלח שולחן, חומץ, סודה וכו'.

המטרה העיקרית של ניסויי הדגמה היא פיתוח תצפית, היווצרות ידע חדש ומושגי כימיה. היתרונות המרכזיים של ניסויי הדגמה הם הנראות שלהם, היכולת להפנות את תשומת הלב של התלמידים מיידית לחוליה המרכזית בתהליך, חיסכון בזמן ובריאגנטים. עם זאת, ניסוי מסוג זה אינו נותן לתלמידים הזדמנות לפתח מיומנויות מיוחדות.

ניסויי מעבדה מדהימים בכך שכאשר הם נכללים בהסבר של חומר חדש, התלמידים משוכנעים באופן אישי בנכונותם של הצהרות מסוימות של המורה ובו בזמן רוכשים מיומנויות מסוימות בניסוי כימי, מפתחים מיומנויות תצפית. יחד עם זאת, הכנה לביצוע ניסויים אלו דורשת יותר זמן, ריאגנטים מושקעים, והמורה צריך לשים לב יותר להבטחת הבטיחות בכיתה. המטרה העיקרית של ניסויי מעבדה היא לספק בהירות בעת לימוד חומר חדש.

עבודה מעשית, בהיותה מקור חשוב ללימוד חומר חדש, תורמת גם לגיבוש ולשיפור המיומנויות המעשיות של התלמידים. הבעיות העיקריות ביישומם הן אספקת כל התלמידים עם ריאגנטים, כלים וציוד, כמו גם שמירה על כללי הבטיחות על ידי כל התלמידים.

בביצוע ניסויי מעבדה ועבודה מעשית, התלמידים חוקרים באופן עצמאי תופעות ודפוסים כימיים, תוך הקפדה בפועל על מהימנותם. מטבע הדברים, פעילות מעשית זו של תלמידים לא יכולה להתבצע ללא המילה המנחה של המורה. יש צורך להבטיח כי בעת עריכת ניסויים, התלמידים מראים גישה יצירתית, כלומר, הם יישמו את הידע שלהם בתנאים חדשים. יתרון חשוב בניסויים חינוכיים מסוג זה הוא בכך שהתלמידים, בניגוד לניסויי הדגמה, כוללים בתהליך ההכרה כמעט את כל אברי החישה, מה שתורם להטמעה חזקה ועמוקה יותר של החומר.

שיעורים מעשיים מתקיימים בדרך כלל בתום הלימוד של נושא אחד או יותר של הקורס ויש להם מטרות ספציפיות.

ראשית, זהו גיבוש הידע בכימיה, כולל החומר הניסיוני העיקרי, על ידי ביצוע עצמאי של ניסויים מסוימים על ידי תלמידים. במקביל, תרגילים מעשיים הנערכים בסיומם של מספר נושאים מאפשרים להכליל בהצלחה את החומר הניסיוני והעיוני, מה שלא תמיד מתאפשר בשיעור רגיל.

שנית, זה קורה פיתוח עתידימיומנויות מעשיות ושליטה בטכניקה של ניסוי כימי.

שלישית, היישום היצירתי של הידע מתממש בתהליך של פתרון בעיות ניסיוני ונושאים פרקטיים, שיש לו חשיבות רבה לגיבוש מיומנויות לשימוש בידע בצורה פעילה, להרחבת אופקי התלמידים לגבי יישום הכימיה ב. חַיִים.

הארגון המיומן של ניסוי כימי ביתי תורם לפיתוח העניין של התלמידים בכימיה, להרחבת אופקים ולהטמעה מודעת יותר של ידע כימי. בעת סיוע לתלמידים בארגון מעבדות בית, על המורה ליידע את ההורים על מנת למנוע השלכות בלתי רצויות בעת עריכת ניסויים בבית.

ניסויים משעשעים יכולים להתבצע מדי פעם בכיתה, אך לעתים קרובות יותר להשתמש בהם בפעילויות מחוץ ללימודים על מנת ליצור ולפתח את העניין של התלמידים בכימיה. עם זאת, בשום מקרה אין להפוך ניסויים כימיים לטריקים, גם כאשר הם מודגמים בכיתות יסוד. לכן, בעת יישום ניסוי כימי חינוכי בעבודה מחוץ ללימודים, יש צורך בשימוש נרחב בכל סוגי הניסויים, כולל ניסויים בשטח.

ניתן להמליץ ​​על תגובות איכותיות לתוכן של אלמנטים בודדים באובייקטים סביבתיים כניסויי שטח. הריאגנטים והכלים הכימיים הדרושים לכך מונחים בארגזים או קופסאות מיוחדות המאפשרות העברתם או הובלתם ללא כל סיכון או נזק. כל חבילה מכילה הוראות על טכניקת הניתוח, עיפרון ודף נייר ריק להשלמת העבודה.

מומלץ לבצע ניסוי וירטואלי במקרים בהם החומרים הראשוניים אינם זמינים, התגובות נמשכות זמן רב, מלוות בשחרור חומרים מסוכנים, דורשות ציוד מורכב וכו'. בנוסף, חוויות וירטואליות שימושיות לפני ביצוע תהליכים אמיתיים כדי להבטיח שהתלמידים מודעים לחלוטין למהלך החוויה הקרובה. בכל מקרה, חוויות וירטואליות מתבססות על ייצוגי דמיון, וכדי שהן יהיו קרובות יותר לתופעות ממשיות, יש צורך קודם כל ליצור ייצוגי זיכרון מתאימים אצל התלמידים. צורה מיוחדת של ניסוי כימי וירטואלי הם ניסויים שניתן לתכנן ו"לבצע" בעזרת תוכנות מחשב (מעבדה כימית, מעבדה כימית וירטואלית וכו').

כמו בדיסציפלינות אחרות של מדעי הטבע, ניסוי חינוכי בהוראת כימיה מטרתו לתרום לפתרון משימות חינוכיות בסיסיות, כגון: שליטה ביסודות מדעי הכימיה, הכרת שיטות המחקר שלו ושליטה במיומנויות ויכולות מיוחדות; גיבוש ופיתוח יכולות התלמידים, פעילותם הקוגניטיבית והמנטלית; הכשרה פוליטכנית והכוונה של סטודנטים למקצועות כימיים; היווצרות תפיסת העולם של התלמידים ותמונת מדעי הטבע של העולם בנפשם; יישום של חינוך עבודה, מוסר, סביבתי; פיתוח אישיות מקיף וכו'.

לדעת מתודולוגים רבים, ניסוי כימי ממלא תפקיד מוביל בפתרון מוצלח של בעיות חינוכיות בהוראת כימיה בתחומים רבים כמקור ראשוני לידע של תופעות, כאמצעי הכרחי, ולרוב היחיד, להוכחת נכונות או שגיאה. על ההנחה שנעשתה, כמו גם אישור (איורים) הוראות שאין עליהן עוררין שדווחו על ידי המורה או שנלמדו על ידי התלמידים מספר הלימוד; כאמצעי היחיד להיווצרות ושיפור מיומנויות מעשיות בטיפול בציוד, חומרים, השגת וזיהוי חומרים; כאמצעי חשוב לפיתוח, שיפור וגיבוש הידע התיאורטי; כדרך לבחון את הידע והמיומנויות של התלמידים; כאמצעי ליצירת עניין של התלמידים בלימודי הכימיה, פיתוח התבוננותם, סקרנותם, יוזמתם, חתירה לחיפוש עצמאי ושיפור הידע ויישומם בפועל.

ניסוי כימי חינוכי יכול להיות מיושם בהצלחה בכל שלבי התהליך החינוכי. קודם כל, הניסוי מספק היכרות חזותית של התלמידים עם החומרים הנלמדים. לשם כך מודגמות דגימות של חומרים, אוספים בצורת דפי מידע, נערכים ניסויים המאפיינים את התכונות הפיזיקליות של חומרים. לאחר מכן, התלמידים מתחילים להכיר את התכונות הכימיות שלו.

כאשר מסבירים חומר חדש, הניסוי עוזר להמחיש את הנושא הנחקר לא רק עם תופעות כימיות רלוונטיות, אלא גם עם ספציפיות יישום מעשיכתוצאה מכך, התלמידים תופסים בצורה מודעת יותר את היסודות התיאורטיים של הכימיה.

שימוש בניסוי בעת ההצמדה נושא חדשמאפשר למורה לזהות כיצד נלמד חומר חדשולהתווה מתודולוגיה ותוכנית להמשך מחקר בנושא זה.

השימוש בניסוי ביתי עוזר למשוך תלמידים לעבודה עצמאית תוך שימוש לא רק בספרי לימוד, אלא גם בספרות עיון נוספת.

לצורך בקרה וחשבונאות שוטפת, כמו גם סופית, של ידע מעשי, אחד האמצעים הוא גם ניסוי כימי בצורת תרגילים מעשיים לתלמידים ופתרון בעיות ניסיוניות. בעזרת ניסוי ניתן להעריך איכויות רבות של תלמידים, החל מרמת הידע בתיאוריה וכלה במיומנויות המעשיות של התלמידים.

הזדמנויות גדולות בחינוך ובגידול תלמידי בית ספר טמונות ביישום ניסוי חינוכי על קורסי בחירה, במסגרת הכשרה מיוחדתובפעילויות חוץ בית ספריות. כאן, מוצעים לסטודנטים ניסויים מסובכים יותר, כולל כאלה בעלי אוריינטציה פוליטכנית בולטת יותר.

יש להדגיש במיוחד את תפקידו של הניסוי הכימי החינוכי ביצירת עניין קוגניטיבי בקרב תלמידים כמניע לפעילות קוגניטיבית, שכן הוא קובע ומכוון את כל התהליכים הנפשיים של הלמידה: תפיסה, זיכרון, חשיבה, קשב וכו'.

חשיבות השימוש בניסוי כימי כאשר מורה משתמש בשיטת ההצגה הבעייתית של החומר היא רבה. פעילות המורה כאן היא לנסח את הבעיה ולחשוף את הדרך מבוססת הראיות לפתור אותה באמצעות הקמת ניסוי. יחד עם זאת, חשוב שהתלמידים עצמם יגיעו למסקנה לגבי הצורך בהקמת ניסויים מתאימים, ייקח חלק בפיתוחם ובביצועם. והניסוי כאן יכול לפעול כשיטה החשובה ביותר להוכחת האמת או השקר של ההשערות שהועלו.

השימוש בניסוי כימי מאפשר לתלמידים לשלוט במיומנויות המעשיות שנקבעו בסטנדרטים חינוכיים כחובה, כולל: טכני (טיפול בריאגנטים, עבודה עם ציוד, הרכבת מכשירים ומתקנים מחלקים ומכלולים מוגמרים, ביצוע פעולות כימיות, שמירה על כללי בטיחות); מדידה (מדידת טמפרטורה, צפיפות ונפח נוזלים וגזים, שקילה, עיבוד תוצאות מדידה); עיצוב (ייצור מכשירים ומתקנים, תיקונם, שיפורם ועיצוב גרפי).

בעזרת הניסוי ניתן להעריך איכויות רבות של תלמידים, החל מרמת הידע בתיאוריה וכלה בכישורים המעשיים של התלמידים.

עם כל זה, אסור לשכוח שניתן להשתמש בניסוי כימי, המבצע פונקציות דידקטיות שונות צורות שונותויש לשלבו עם שיטות ואמצעי הוראה אחרים. זוהי מערכת המשתמשת בעקרון של הגברת עצמאותם של התלמידים בהדרגה: מהדגמת תופעות דרך ביצוע ניסויי מעבדה בהנחיית מורה ועד לעבודה עצמאית בעת ביצוע תרגילים מעשיים ופתרון בעיות ניסוי.

ניסוי כימי מפתח חשיבה, פעילות מנטלית של תלמידים. לעתים קרובות ניסוי הופך למקור לרעיונות שנוצרו, שבלעדיהם פעילות מנטלית פרודוקטיבית לא יכולה להמשיך. בהתפתחות הנפשית, התיאוריה משחקת תפקיד מוביל, אך באחדות עם ניסוי, עם תרגול.

2.2. מתודולוגיה וטכניקה של ניסוי חינוכי בקנה מידה מלא

ישנן דרישות מתודולוגיות וטכניות מסוימות לביצוע ניסוי בית ספרי.

ניסויי הדגמה מבוצעים במטרה ליצור בתלמידים רעיונות מסוימים לגבי חומרים, תופעות כימיות ותהליכים, ולאחר מכן היווצרות מושגים כימיים. עם זאת, הדגמות של ניסויים אינן מפתחות את מיומנויות הניסוי והיכולות הנדרשות אצל התלמידים, ולכן יש להשלים אותן בניסויי מעבדה ותרגילים מעשיים.

ניסוי הדגמה מתבצע כאשר הניסוי מורכב ואינו יכול להתבצע על ידי התלמידים עצמם; לתלמידים אין את הציוד הדרוש לביצוע הניסוי הזה; ניסויי מעבדה אינם נותנים את התוצאה הראויה; אי אפשר לספק את כמות הציוד הדרושה לרשות התלמידים; ניסויים מהווים סכנה מסוימת לתלמידים.

ניסוי הדגמה, ללא קשר למי עורך אותו, מורה או תלמיד, חייב קודם כל להיות בטוח, הן עבור הנסיין והן עבור הצופים. דרישות נוספות שהניסוי חייב לעמוד בהן כוללות: נראות, יכולת לראות את כל הפרטים ורגעי החוויה על ידי כל התלמידים, אמינות, כושר ביטוי, רגשנות, יכולת שכנוע, ביצוע מהיר ופשוט. יש לשלב את ניסוי ההדגמה עם המילה של המורה. בהקשר לדרישות אלו, ניתן להבחין במספר המלצות מתודולוגיות.

המורה אחראי על בטיחות התלמידים ולכן בכיתה צריך להיות ציוד בטיחות אש, קולט אדים לעבודה עם חומרים מזיקים וריחניים וציוד עזרה ראשונה. יש לבדוק מראש ריאגנטים לניסויים, הכלים לניסוי צריכים להיות נקיים. בעת ביצוע ניסויים מסוכנים, יש להשתמש במסך מגן.

יש לבצע את ניסוי ההדגמה בצלוחיות, כוסות או מבחנות גדולות כדי שניתן יהיה לראות את התופעה הכימית מכל מקום בכיתה. לא צריך להיות שום דבר מיותר על שולחן ההפגנות. המורה לא צריך לטשטש את הציוד והכלים איתם הוא פועל מעיני התלמידים עם חפצים כלשהם. ניתן להשתמש בשולחן הרמה או במקרן עילי.

הציוד להדגמת הניסוי לא אמור להכיל פרטים מיותרים כדי שתשומת הלב של החניכים לא תוסח מהתהליך הכימי. לא כדאי להיסחף יותר מדי עם חוויות מרהיבות, שכן חוויות פחות מרהיבות כבר לא יעניינו.

ניסוי חייב תמיד להצליח, ולשם כך יש לעבד את טכניקת הניסוי בקפידה לפני ביצועו; יש לחשוב על כל שלבי הניסוי; רשלנות בתכנון הניסוי אינה מקובלת, יש צורך לחזות כשלים אפשריים במהלך הניסוי ולהתכונן למקרים כאלה חלקי חילוף של הציוד והריאגנטים. כל מה שצריך לחוויה צריך להיות בהישג יד של המורה. במקרה של כישלון, יש צורך לברר את סיבתו, ולחזור על החוויה בשיעור זה או בשיעור הבא. במידת האפשר, יש לחזור על הניסויים מספר פעמים כדי שהתלמידים יזכרו אותם טוב יותר, אחרת לאחר זמן מה הרעיונות שהתקבלו פעם אחת יימחקו מזיכרון התלמידים.

יש לשלב כל ניסיון עם מילת המורה, שכן תפיסות חושיות לבדן אינן יכולות להבטיח פיתוח רעיונות נכונים אצל התלמידים. בתהליך ההתבוננות, הם יכולים להפנות את תשומת לבם לא לתכונות העיקריות של אובייקט או תופעה, אלא לתכונות משניות או נלוות אגב, וכתוצאה מכך, לקבל מושג לא שלם, מטושטש ואפילו מעוות של האובייקט תחת לימוד. השתקפות נכונה יותר של העולם האמיתי, תפיסה נאותה יותר הופכת כאשר פעילות החשיבה מתווספת לתחושות, במקרה זה מונחית על ידי דבר המורה.

המורה מחויב לציין בפני התלמידים במה וכיצד עליהם להתבונן במהלך הניסוי. אם למורה חשוב שהתלמידים יתפוס נכון את מה שהוא מראה להם, עליו לארגן את תהליך ההתבוננות מראש, להכין את התלמידים אליו מראש, ולאחר מכן לעזור לתקן את התפיסה במהלך הניסוי.

השילוב של ניסוי עם מילה של מורה או תלמיד מתבצע בדרכים שונות, הנקבעות מסיבות שונות, שניתן להמחיש בצורה של אלגוריתמים.

כאשר לומדים את התכונות הפיזיקליות של חומרים, נעשה שימוש באלגוריתם הבא: "הסתכל ושם (רשימה)", כלומר המורה מדגים דגימה של החומר הנלמד או נותן לתלמידים דפי מידע, למשל דגימות אלומיניום, ומבקש רשום את המאפיינים הפיזיקליים של המתכת, שנקבעו ישירות על ידי החושים (מצב צבירה, צבע, ריח וכו'). ניתן להשתמש באותה טכניקה גם כאשר מדגימים את אותו סוג של תכונות של חומרים מאותה מחלקה, למשל, כאשר מדגימים את ההשפעה של פנולפטלין על תמיסת KOH, אם הודגם בעבר ניסוי בתמיסת NaOH.

כאשר לומדים נושאים מורכבים יותר, אשר, לעומת זאת, ניתנים להבנה קלה יחסית לתלמידים, ניתן להשתמש באלגוריתם: "תראה; ספר מה ראית; הסביר את התופעה הזו". לדוגמה, כאשר לומדים את המושגים של הידרוליזה של מלחים, המורה מדגים את השפעת המחוון על מלחים שונים. התלמידים רואים שהמחוון צובע תמיסות מלח בדרכים שונות, ומציינים שסביבת התמיסות שונה. המורה מבקשת להסביר את הסימנים החיצוניים של החוויה, כלומר לחשוף את מהות התופעה, ובכך ליצור מצב בעייתי, מטבע הדברים, התלמידים לא תמיד יכולים לענות על השאלה שמציב המורה. מהות ההידרוליזה מוסברת על ידי המורה בהמשך השיחה.

בגרסאות שנחשבו, הניסוי (הדגמת ניסיון) קדם לדיון מילולי במה שנראה. אפשרויות אלו לשילוב מילים והדמיה נקראות מחקר.

בואו נשקול את ההיפך. כאשר לומדים את התכונות של חומצה גופרתית, למשל, המורה עשוי לומר: "חומצה גופרתית בתמיסה מימית היא בעלת תכונות אופייניות לחומצות אנאורגניות והיא מגיבה עם מתכות, תחמוצות בסיסיות, חומצות, מלחים." לאחר מכן מתבצעת הדגמה או ניסוי מעבדה מתאימים. האלגוריתם לשילוב זה של מילים והדמיה יכול לבוא לידי ביטוי באופן הבא: "העובדות הן כדלקמן... עכשיו תראה איך זה נראה." שילוב זה של מילים והדמיה נקרא אילוסטרטיבי. עם היישום שלו, יצירת מצב בעיה בשיעור הופכת קשה יותר.

שיטת ההמחשה מתאימה כאשר מסבירים נושאים מורכבים הדורשים רפלקציה והבנה ראשונית מלאה מצד התלמידים. לדוגמה, על מנת לבסס באופן ניסיוני את הנוסחה הגרפית האמיתית של אתנול, המורה דן תחילה בגרסאות האפשריות של הנוסחאות. לאחר מכן המורה מציג בעיה: כיצד להוכיח איזו נוסחה מתאימה לאתנול; עורך דיון יסודי בנושא מבחינה תיאורטית; ורק לאחר מכן מתחיל הניסוי. לאחר הניסוי מסיקים מסקנה לגופו של עניין. אפשרות זו גם היא המחשה, אולם במהלך יישומו מתקיימת פעילות מנטלית וקוגניטיבית גדולה של תלמידים, אשר מפצה במידה מסוימת על החיסרון העיקרי של גישה זו - משך זמן. ניתן לבטא את האלגוריתם באופן הבא: "יש עובדה או בעיה חינוכית בלתי מוסברת, בלתי מובנת; השערות מובעות כדי לפתור את הבעיה; גרסה של הניסוי פותחה מנטלית כדי לאשר (או להפריך) את ההשערה; ציוד מותקן ו- מתבצע ניסוי; מבוצעות תצפיות, מדידות נחוצות, חישובים; מסיקים מסקנות כדי לפתור את הבעיה המקורית; במידת הצורך, מבוצעים ניסויים נוספים.

החלוקה של שיטות שילוב המילים וההתנסות לכאלה המחשה וחקירת אינה אומרת שהמורה לא אומר מילה במהלך הניסוי. בכל מקרה, על המורה להסביר את מהלך הניסוי ולהפנות את תשומת לב התלמידים לתהליך המשמעותי ביותר כרגע.

ככלל, ניסויי הדגמה לא צריכים להיות ארוכים. אם לא ניתן לבחור חוויה קצרה בזמן, אז עדיף להדגים לתלמידים בשיעור מספר שלבי ביניים של הניסוי ואת התוצאה הסופית שלו.

יש להשתמש בהפסקות המתעוררות בזמן ההמתנה לתוצאת הניסוי לארגון דיאלוג עם תלמידי בית הספר, הבהרת תנאי הניסוי וסימנים תגובה כימית.

חשיבות חינוכית וחינוכית רבה היא לניסוי שעורכים התלמידים עצמם (ניסויי מעבדה, תרגילים מעשיים ועוד), שגם לו יש מספר תכונות. בהשוואה לניסוי ההדגמה של המורה, עליו להיות, כמובן, בטוח ובר ביצוע לכל תלמיד; לקדם פיתוח מיומנויות ויכולות של טכניקות עבודה במעבדה, דיוק, זהירות וכבוד לחומרים ולציוד; עודדו את התלמידים להיות יצירתיים בפתרון בעיות.

ניסויי מעבדה מתבצעים במהלך הסבר המורה על פי הנחיותיו בעל פה. במקרה זה, האלגוריתם משמש לרוב: "הוסף את A לחומר (פתרון) B; התבונן בזהירות...; רשום את התצפיות ומשוואות התגובה שלך." נפחי הריאגנטים המשמשים צריכים להיות מינימליים כך שרק התגובות המתוכננות יתבצעו והסימנים המתאימים יבואו לידי ביטוי בבירור למשך זמן מספיק כדי שהתלמידים יבחינו בהם ויתקנו אותם בזיכרון.

ישנם שני סוגים של עבודה מעשית (שיעורים): המתנהלת על פי הנחיות ומשימות ניסיוניות.

ההוראה מהווה בסיס אינדיקטיבי לפעילות התלמידים. זה צריך לתאר בפירוט בכתב כל שלב של הניסויים, לתת הנחיות כיצד להימנע מפעולות שגויות אפשריות, הוראות בטיחות לעבודה זו.

לפני שהתלמידים יבצעו עבודה מעשית על פי ההנחיות, על המורה להראות להם בבהירות ובקצרה את הטכניקות והמניפולציות המעבדתיות הנדרשות. ניתן לעשות זאת בתהליך של הכנה מקדימה לעבודה מעשית.

משימות ניסוי אינן מכילות הוראות, אלא רק תנאי. על הסטודנטים לפתח באופן עצמאי תוכנית פתרון וליישם אותה בפועל, ובכך לקבל תוצאה חומרית מסוימת.

לפני עריכת שיעור מעשי, יש צורך להכיר לתלמידים את עיצובי המכשירים, שיטות ציוד המעבדה, לנתח את מטרות ותכני העבודה ולקשר זאת עם שיעורי בית על ניתוח הוראות.

בשיעור המעשי בתחילת השיעור יש לקיים שיחה קצרה על כללי הבטיחות ועל נקודות המפתח בעבודה. על שולחן ההדגמה, אתה צריך למקם מורכבים את כל המכשירים המשמשים בעבודה. התלמידים נדרשים להשלים את עבודתם בהתאם.

הדרישות לביצוע ניסויים משעשעים וניסוי שטח והמתודולוגיה לביצועם נובעים מההמלצות שתוארו לעיל.

בעיות משמעותיות בארגון ניסויים כימיים חינוכיים הם עמידה בתקנות הבטיחות בעת ביצוע ניסויים, ניקיון מקום העבודה, שטיפת כלים וסילוק ריאגנטים משומשים.

2.3. איחוד הניסוי החינוכי

במסגרת האיחוד של ניסוי כימי בחינוך, אנו מתכוונים לצמצום רציונלי בסוגי המכשירים והמתקנים שבהם מתבצעים ניסויים. במכשיר המוצע (לעיתים עם תוספות או שינויים) ניתן לבצע בהצלחה תגובות כימיות שונות, הן במהלך ניסויי הדגמה והן במהלך ניסוי תלמיד.

בסיס המכשיר הוא בקבוקון או בקבוק בנפח 50-200 מ"ל, פקק עם משפך הפרדה (בהתאמה, בקבוק) של 25-100 מ"ל, המכשיר חייב להיות בעל צינור יציאת גז. מגוון שינויים של המכשיר המאוחד אפשריים (באמצעות Wurtz, Bunsen flasks וכו') (איור 2).

אורז. 2. כמה שינויים במכשיר המאוחד.

השימוש במתקן זה מבטיח את הבטיחות של ניסויים כימיים, שכן שחרור חומרים רעילים גזים ונדיפים ניתן לשלוט כמותית ולשלוח ישירות לתגובות המערבות גזים אלו, או ללכידה על ידי מכשירי ספיגה.

יתרון נוסף של מכשיר זה הוא היכולת למינון מהיר ומדויק של החומרים הראשוניים המשמשים לניסוי. חומרים ותמיסות מונחים בצלוחיות ובמשפכי הפרדה מראש, לפני תחילת השיעורים, בכמות הנדרשת, ולא בעין, כפי שקורה בדרך כלל בהדגמת ניסויים במבחנות או בכוסות, כאשר חומרים ותמיסות נאספים ישירות. בשיעור במהלך הדגמת ניסויים.

בשימוש במכשיר, תפיסת החוויה מושגת על ידי כל התלמידים, ולא רק על ידי היושבים בשולחנות הראשונים, כפי שקורה בעת ביצוע ניסויים במבחנות. המכשיר המומלץ מאפשר לך לבצע ניסויים איכותיים וכמותיים בכימיה בבית הספר, כמו גם במוסדות חינוך מיוחדים תיכוניים וגבוהים. הבה נמחיש את היישום הבסיסי של המכשיר בדוגמה של כמה ניסויים, ונקבץ אותם לפי תכונות דומות.

מקבל גזים. ייצור רוב הגזים הנלמדים בבית הספר מבוסס על תגובות הטרוגניות בין שלבים מוצקים לנוזלים. את הפאזה המוצקה מניחים בבקבוקון, שנסגר עם פקק עם משפך וצינור יציאת גז. לתוך המשפך יוצקים תמיסה מתאימה או מגיב תגובה נוזלי, שתוספתם לבקבוק ניתנת באמצעות ברז משפך מפריד. במידת הצורך, הבקבוק עם תערובת התגובה מחומם, תוך התאמת נפח הגז המתפתח וקצב התגובה.

באמצעות המכשיר ובריאגנטים המתאימים ניתן להשיג חמצן, אוזון, כלור, מימן, פחמן דו חמצני, פחמן חד חמצני וגופרית דו חמצני, הלידים מימן, חנקן ותחמוצותיו, חומצה חנקתית מחנקות, אתילן, אצטילן, ברומואתאן, חומצה אצטיתמאצטטים, אנהידריד אצטי, אסטרים וחומרים גזים ונדיפים רבים אחרים.

מטבע הדברים, במקביל לקליטת גזים בעזרת המכשיר, ניתן להדגים פיזית ו תכונות כימיות.

תגובות בין פתרונות.נוח לבצע ניסויים במכשיר זה, בהם יש לבצע הוספת מגיב נוזלי במנות קטנות או טיפה, כאשר מהלך התגובה מושפע מעודף או מחסור באחד מחומרי המוצא וכו'. ., לדוגמה:

פירוק חומצה גופרתית במים ועמידה בכללי הבטיחות במהלך פעולה זו;

ניסויים הממחישים דיפוזיה של חומרים בנוזלים או בגזים;

קביעת הצפיפות היחסית של נוזלים בלתי מסיסים הדדית ויצירת תחליבים;

פירוק מוצקים, תופעת הציפה והיווצרות מתלים;

תגובות הידרוליזה של מלח, אם חשוב להראות את השינוי בדרגת ההידרוליזה בהתאם לנפח המים המוסף לתמיסת המלח;

ניסויים הממחישים את צבע האינדיקטורים במדיה ותגובות נטרול שונות;

תגובות בין תמיסות אלקטרוליטים;

תגובות, זמן רב;

תגובות של חומרים אורגניים (ברומינציה וניטרציה של בנזן, חמצון של טולואן, ייצור סבון ואנילין, הידרוליזה של פחמימות).

הדגמה של התכונות האופייניות של החומר הנחקר.בעזרת המכשיר ניתן להדגים באופן עקבי וברור, במינימום הוצאה של זמן, את התכונות הפיזיקליות והכימיות האופייניות של החומר הנבדק. במקביל, נשמרים ריאגנטים, מושגת הבטיחות הנדרשת של הניסוי (הגזים המזיקים והחומרים הנדיפים הנפלטים נקלטים על ידי פתרונות הספיגה המתאימים), ומובטחת תפיסה טובה יותר של הניסוי על ידי כל תלמידי הכיתה.

שקול הכנה וביצוע של ניסוי בהדגמת התכונות של חומצה הידרוכלורית. לפני השיעור המורה מכין את הכמות הנדרשת של צלוחיות (לפי מספר התגובות הנלמדות) ופקק אחד ובו משפך מפריד וצינור יציאת גז. חומרים או תמיסות (אבץ, נחושת, תחמוצת נחושת (II), הידרוקסיד של נחושת (II, תמיסת נתרן הידרוקסיד עם פנולפטלין, נתרן קרבונט, תמיסת חנקתי כסף וכו') מונחים בצלוחיות מראש. כ-30 מ"ל של תמיסה (10-20%) של חומצה הידרוכלורית יוצקים לתוך משפך הפרדה. במהלך השיעור, המורה צריך רק לסדר מחדש את הפקק עם משפך מפריד מלא בחומצה מבקבוק אחד למשנהו, ולהוציא 3-5 מ"ל תמיסה עבור כל תגובה.

אם נוצרות תרכובות נדיפות רעילות במהלך התגובות, אזי צינור יציאת הגז של המכשיר מוריד לתמיסות המתאימות לספיגת החומרים הללו, ותערובת התגובה בבקבוק מנוטרלת לאחר סיום הניסוי.

מסיסות גזים במים.הבה נבחן את ניסוי ההדגמה של מסיסות גזים במים באמצעות הדוגמה של תחמוצת גופרית (IV). שני מכשירים נדרשים לניסוי. במכשיר הראשון (בבקבוק - נתרן סולפיט, במשפך ההפרדה - תמיסה מרוכזת של חומצה גופרתית), מתקבלת תחמוצת גופרית (IV) הנאספת בבקבוק של המכשיר השני בשיטת תזוזת האוויר. לאחר מילוי הבקבוק בגז, שופכים מים לתוך המשפך, צינור יציאת הגז מורידים לכוס מים, בגוון לקמוס סגול או מחוון אחר (איור 3).

אורז. 3. הדגמה של מסיסות גזים.

אם כעת נפתח את המהדק או השסתום של צינור יציאת הגז, אז בגלל משטח המגע הקטן (דרך הפתח הפנימי של הצינור) של תחמוצת גופרית (IV) ומים, התמוססות ניכרת של הגז עם הזרקת נוזלים לאחר מכן. לתוך הבקבוק לא מתרחש מיד, אלא לאחר פרק זמן ארוך למדי, עד שהבקבוק לא יצור מספיק ואקום.

כדי להאיץ את התהליך הזה, 1-2 מ"ל מים מוזגים מהמשפך לתוך הבקבוק (עם המהדק על צינור יציאת הגז סגור) ומנערים בעדינות.

נפח מים זה מספיק כדי שהלחץ בבקבוק ירד, והמים הכהים עם המחוון, כאשר המהדק מוסר מצינור יציאת הגז, ממהרים לתוך הבקבוק עם מזרקה, ומשנים את צבע המחוון. כדי להעצים את האפקט, ניתן להפוך את הבקבוקון, לאחר שסגר בעבר את משפך ההפרדה עם פקק ומבלי להוציא את צינור יציאת הגז מכוס המים.

שינוי צבע של צבעים.כ-0.5 גרם של אשלגן פרמנגנט מונח בבקבוק של המכשיר. לחלק התחתון של הפקק מזריקים שתי מחטים, עליהן דוקרים פיסת בד צבוע או רצועת נייר לקמוס. אחת הדגימות מורטבת במים, השנייה נשארת יבשה. הבקבוק נסגר עם פקק, כמה מיליליטר של חומצה הידרוכלורית מרוכזת מוזגים לתוך משפך ההפרדה, צינור יציאת הגז מוריד לתמיסה של נתרן תיוסולפט כדי לספוג את עודפי הכלור המשוחרר (איור 4).

במהלך הדגמת הניסוי, הברז של משפך ההפרדה נפתח מעט והחומצה נמזגת בצורה טיפה לתוך הבקבוק, ואז הברז נסגר שוב. בבקבוק מתרחשת תגובה בין חומרים עם שחרור כלור, מטלית רטובה או רצועת נייר לקמוס מתעוותת במהירות, ויבש מדגם - מאוחר יותר, כפי שהוא נרטב.

אורז. 4. הדגמה של שינוי צבע של צבעים.

הערה. בדים רבים צבועים בצבעים עמידים לכלור ואחרים עמידים בפני אקונומיקה, ולכן בדיקה מוקדמת ובחירה מראש של דוגמאות בד מתאימות היא חיונית. באותו אופן, ניתן להראות שינוי צבע של צבעים על ידי דו תחמוצת הגופרית.

תכונות ספיחה של פחם או סיליקה ג'ל.כ-0.5 גרם אבקה או שבבי נחושת מונחים בבקבוק. לחלק התחתון של הפקק מוזרקת חתיכת חוט מתכת עם קצה כפוף, אליה מחוברת רשת קטנה להחזיק את הסורבנט המופעל במשקל 5-15 גרם (איור 5).

אורז. 5. מתקן להדגמת ספיחת גז.

את הבקבוקון של המכשיר סוגרים בפקק שהוכן בצורה זו, ויוצקים חומצה חנקתית לתוך המשפך. צינור יציאת גז מצויד במהדק (המהדק פתוח לפני תחילת הניסוי), ירד לכוס עם מים צבעוניים. לאחר ההרכבה, המכשיר נבדק לאיתור נזילות. בזמן הדגמת הניסוי, הברז של משפך ההפרדה נפתח מעט ושופכים החוצה כמה טיפות. חומצה לתוך בקבוק שבו מתרחשת תגובה עם שחרור תחמוצת החנקן (IV). אין להוסיף עודף של חומצה, יש צורך שנפח הגז המשוחרר יתאים לנפח הבקבוק.

לאחר סיום התגובה, אשר נקבעת על ידי הפסקת שחרור בועות אוויר שנעקרו מהבקבוק דרך צינור יציאת הגז, המהדק שעליו נסגר. המכשיר מותקן מול מסך לבן. ספיחת תחמוצת החנקן (IV) בבקבוק נשפטת לפי היעלמות צבע הגז. בנוסף, עקב היווצרות ואקום מסוים בבקבוק, נוזל מהזכוכית נשאב לתוכו אם פותחים את המהדק על צינור יציאת הגז.

ניסויים בחקר המוליכות החשמלית של חומרים ותמיסות. אם נעביר שני מוטות (אלקטרודות) מתכת נוספים מתכתיים נוספים (אלקטרודות) שקצהו התחתונים כמעט נוגעים בתחתית הבקבוק, ונחבר אותם דרך נורה או גלוונומטר למקור זרם, אז נקבל התקנה לקביעת המוליכות החשמלית של תמיסות של חומרים ולימוד הוראות התיאוריה של פירוק אלקטרוליטי (איור 6).

אורז. 6. מכשיר לקביעת מוליכות חשמלית של תמיסות.

ניסויים כמותיים המבוססים על תגובות המתרחשות עם שחרור גזים.אם אתה מביא את צינור יציאת הגז של המכשיר מתחת לגליל מדורג עם מים מותקנים במגבש עם מים, ואוסוף את הגז המשתחרר במהלך התגובה על ידי עקירת מים, אז לפי נפח הגז שנוצר, אתה יכול לבצע חישובים כמותיים לקבוע את המסות הטוחנות של חומרים, לאשר את חוקי הקינטיקה הכימית והתרמוכימיה, קביעת הנוסחה של אתנול וחומרים אחרים וכו' (איור 7). אם הגז המשתחרר במהלך התגובה מתמוסס או מגיב עם מים, אזי יש להשתמש בנוזלים ובתמיסות אחרות בניסויים. הדוגמאות שניתנו אינן ממצות את כל האפשרויות של המכשיר המאוחד המוצע בניסוי הכימי החינוכי. אם יש לך במלאי תקעים עם שני צינורות יציאות גז או עם שני משפכים מפרידים, כמו גם אפשרויות התקנה אחרות, ניתן להגדיל באופן משמעותי את מספר הניסויים במכשיר מאוחד, מה שיתרום לארגון המדעי של העבודה

תופעות כימיות, התנהלות כִּימִילְנַסוֹת ...

ישנם סוגים הבאים של ניסוי כימי בבית הספר: ניסוי הדגמה, ניסוי מעבדה, עבודת מעבדה, עבודה מעשית, סדנת מעבדה וניסוי ביתי.

על פי אופי ההשפעה על החשיבה של התלמידים, ניתן לבצע את השיטות לארגון ניסוי כימי בית ספרי בצורה מחקרית והמחשה.

שיטת ההמחשה נקראת לעתים שיטת הידע המוכן: המורה מדווח תחילה מה צריכה להיות תוצאת הניסוי, ולאחר מכן ממחיש את הנאמר בהדגמה, או שהחומר הנלמד מאושש על ידי עריכת ניסוי מעבדה.

שיטת מחקר נקראת שיטה, כתוצאה מכך התלמידים מוזמנים לבחור ריאגנטים וציוד לביצוע ניסוי, לחזות את התוצאה, להדגיש את העיקר בתצפיות ולהסיק מסקנות בעצמם. המורה עורך את הניסוי, כביכול, בהנחיית התלמידים, מבצע את פעולות הניסוי המוצעות, מעיר על כללי הבטיחות לביצוע הניסוי ושואל שאלות הבהרה.

בשלב הראשון של לימוד הכימיה, השיטה הממחישה לביצוע ניסויי הדגמה יעילה יותר מהמחקר. במקרה זה, התלמידים חווים פחות קושי בתיאור הבא של תצפיות, בניסוח מסקנות. עם זאת, אין להגביל את השימוש בשיטת ההמחשה לפרשנות של מורה מוכשר. לתלמידים יהיה ידע מוצק יותר שנרכש כתוצאה משיחה היוריסטית שבנה המורה במהלך ההדגמה. ככל שהנכונות של תלמידי בית הספר להתבוננות עצמאית בתהליך לימוד הכימיה גדלה, ניתן להגדיל את חלקה של שיטת המחקר בביצוע הדגמות. הבחירה הנכונה של צורת הארגון של הניסוי היא אינדיקטור למיומנות הפדגוגית של המורה.

ניתן לחלק ניסוי בכימיה של בית ספר לניסוי הדגמה, כאשר המורה מציג את הניסוי, ולניסוי תלמיד, שבוצע על ידי תלמידים.

הנפוץ והקשה ביותר בהוראה הוא לערוך ניסויי הדגמה בהם צופים בחפצים ובתהליכים.

ניסוי הדגמה הוא ניסוי שעורך מורה, עוזר מעבדה או לפעמים אחד התלמידים בכיתה. המורה משתמשת בניסוי זה בתחילת הקורס על מנת ללמד את התלמידים להתבונן בתהליכים, בשיטות עבודה ובמניפולציות. זה מעורר עניין של התלמידים בנושא, מתחיל לגבש את כישוריהם המעשיים, מציג בפניהם כלי זכוכית כימיים, מכשירים, חומרים וכו'. לאחר מכן נעשה שימוש בניסוי הדגמה כאשר הוא מסובך מדי לתלמידים לבצע בעצמם.

בית הספר משתמש בניסוי הדגמה משני סוגים:

הפגנות, כאשר התלמיד צופה ישירות במושאי ההפגנות. במקרה זה מוצגים חומרים ומבצעים איתם פעולות כימיות שונות, למשל חימום, שריפה או מדגימים ניסויים בכלים גדולים - כוסות, צלוחיות וכו'.

2. הדגמות עקיפות משמשות במקרים שבהם התהליכים המתמשכים מורגשים מעט או נתפסים בצורה גרועה על ידי החושים. במקרים אלה, תהליכים כימיים משוחזרים באמצעות מכשירים שונים. לפיכך, תגובות כימיות שאינן נראות לעין מוקרנות על מסך באמצעות מקרן גרף, תהליכי ניתוק אלקטרוליטי מזוהים באמצעות בדיקות, וצפיפות התמיסות נקבעת באמצעות הידרומטרים.

יש להשתמש במיומנות בשני סוגי ההדגמות הללו, לא להגזים במשמעות של אחד מהם, למשל, אי אפשר להראות את כל הניסויים רק באמצעות הקרנה על מסך, שכן במקרה זה התלמידים לא יראו ישירות את החומרים ואת התהליכים המתמשכים . לכן, הם לא ירכשו רעיונות ספציפיים לגביהם. לפעמים מתברר שנכון להשתמש בטכניקה משולבת הכוללת הדגמות ישירות ועקיפות, כאשר בכלי זכוכית מוצגות פעולות הנראות בבירור, ופרטים בודדים, שאינם נראים לעין, מוקרנים על המסך. או, בהדגמה עקיפה, חומרים שנלקחו והתקבלו מונחים על שולחן ההדגמה (או טבלאות התלמידים), והתהליכים ביניהם מוקרנים על המסך.

ההשפעה הדידקטית של ניסויי הדגמה תלויה בגורמים כמו טכניקת ביצוע הניסוי ויצירת תנאים אופטימליים להדמיה של מה שהמורה רוצה להראות ולהוכיח, כלומר. השגת מטרת הניסוי.

דרישות הדגמה:

בטיחות הניסוי;

שמירה על מצב מרחק מסוים ממושאי ההתבוננות למתבונן, תנאי תאורה, נפחי חומרים, גדלים וצורות של כלים, מכשירי חשמל;

שילוב של הפגנת ניסיון עם פרשנות של מורה.

הדרישה האחרונה היא משחק תפקיד ראשיבהדגמה, כאשר המורה מנחה את ההתבוננות בניסוי באמצעות פרשנות. ביצוע ניסוי על ידי מורה יכול להתבצע הן בשיטת המחשה בלבד, והן בשיטת מחקר חלקית.

כך, בתהליך ההדגמה מבוצעות שלוש פונקציות של התהליך החינוכי: חינוכי, חינוכי ומפתח. התנסות בהדגמה מאפשרת לתלמידים ליצור את המושגים התיאורטיים הבסיסיים של כימיה, מספקת תפיסה ויזואלית של תופעות כימיות וחומרים ספציפיים, מפתחת חשיבה לוגית וחושפת את המשמעות המעשית של הכימיה. בעזרתו, מציגים לתלמידים בעיות קוגניטיביות, מעלים השערות שניתן לבדוק בניסוי. זה תורם לגיבוש ויישום נוסף של החומר הנלמד.

ניסוי תלמיד הוא סוג עבודה עצמאית. היא לא רק מעשירה את התלמידים בידע, מושגים, מיומנויות חדשים, אלא גם מוכיחה את אמיתות הידע שרכשו, מה שמקנה הבנה והטמעה עמוקה יותר של החומר. זה מאפשר לך ליישם בצורה מלאה יותר את עיקרון הפוליטכניקה - חיבור לחיים, עם פעילויות מעשיות.

ניסוי הסטודנטים מתחלק לשני סוגים: 1) ניסויי מעבדה שעורכים סטודנטים בתהליך רכישת ידע חדש; 2) עבודה מעשית שסטודנטים עושים לאחר שעברו נושא אחד או שניים.

ניסויי מעבדה הם חינוכיים והתפתחותיים באופיים ותפקידם בחקר הכימיה הוא החשוב ביותר.

מטרת ניסויי מעבדה היא רכישת ידע חדש, חקר חומר חדש. בהם מעובדים תחילה דרכי פעולה, כאשר התלמידים עובדים לרוב בזוגות.

שיעורים מעשיים, ככלל, מבוצעים בתום לימוד הנושא על מנת לגבש, לממש ידע, לגבש מיומנויות מעשיות ולשפר את הכישורים הקיימים של התלמידים. בשיעורים מעשיים הם עורכים ניסויים בעצמם, תוך שימוש בהוראות, לעתים קרובות יותר בנפרד.

ביצוע עבודה מעשית מאפשר לתלמידים ליישם את הידע והמיומנויות שנרכשו בעבודה עצמאית, להסיק מסקנות והכללות ולמורה - להעריך את רמת הידע והמיומנויות של התלמידים. עבודה מעשית היא מעין תוצאה, השלב האחרון בלימוד נושאים וקטעים.

לעבודה מעשית, על התלמידים להתכונן ולחשוב באופן עצמאי דרך הניסוי. במקרים רבים, העבודה המעשית מתבצעת במתכונת של פתרון בעיות ניסיוני, בתיכון - במתכונת של סדנה, כאשר לאחר מעבר של מספר נושאים מתבצעת עבודה מעשית במספר שיעורים. ניסוי כימי בשימוש מיומן הוא בעל חשיבות רבה לא רק להשגת משימות החינוך והחינוך שנקבעו בהוראת כימיה, אלא גם לפיתוח האינטרסים הקוגניטיביים של התלמידים. אם המורה שולט בניסוי כימי ומיישם אותו על התלמידים כדי לרכוש ידע ומיומנויות, אז התלמידים לומדים כימיה בעניין. בהיעדר ניסוי כימי בשיעורי כימיה, הידע של התלמידים בכימיה יכול לקבל גוון רשמי – העניין בנושא יורד בחדות.

ניסוי תלמיד מנקודת מבט של תהליך הלמידה צריך לעבור את השלבים הבאים: 1) הבנת מטרת הניסוי; 2) מחקר של החומרים המוצעים; 3) הרכבה או שימוש במכשיר המוגמר; 4) ביצוע ניסיון; 5) ניתוח תוצאות ומסקנות; 6) הסבר על התוצאות שהתקבלו והשימוש במשוואות כימיות; 7) עריכת דו"ח.

על כל תלמיד להבין מדוע הוא עושה את הניסוי וכיצד לפתור את הבעיה שהוטלה עליו. הוא חוקר חומרים בצורה אורגנולפטית או בעזרת מכשירים ומחוונים, בוחן את פרטי המכשיר או המכשיר כולו. ביצוע הניסוי, התלמיד שולט בטכניקות ובמניפולציות, מתבונן ומבחין בתכונות התהליך, מבחין בין שינויים חשובים לבין לא משמעותיים. לאחר ביצוע הניסוי, עליו לערוך דוח.

בשיעורים המעשיים מוקדשת תשומת לב רבה לפיתוח מיומנויות מעשיות, שכן היסודות שלהם מונחים כבר מהשלבים הראשונים של לימוד הכימיה, ובשיעורים הבאים הם מפותחים ומשפרים.

התרגילים המעשיים הם משני סוגים: נערכים על פי ההנחיות ומשימות ניסוי.

ההוראה מהווה בסיס אינדיקטיבי לפעילות התלמידים. הוא מפרט כל שלב בניסויים, נותן הנחיות כיצד להימנע מפעולות שגויות, ומכיל מידע על אמצעי בטיחות בעת ביצוע העבודה. הנחיות לניסויי מעבדה ולמשימות מעשיות צריכות להיות ברורות ועקביות. עם זאת, בעת ביצוע עבודה, הוראה כתובה אחת אינה מספיקה, המורה צריך להראות בצורה מוכשרת וברורה טכניקות מעבדה ומניפולציות בתהליך ההכנה המקדימה של התלמידים לעבודה מעשית.

משימות ניסוי אינן מכילות הוראות, אלא רק כוללות תנאים. על התלמידים לפתח תוכנית פתרונות וליישם אותה בעצמם.

הכנה לתרגילים מעשיים היא בעלת אופי כללי. במקביל נעשה שימוש בחומר הנלמד בחלקים שונים של הנושא ונוצרים גם מיומנויות מעשיות. בשיעורים קודמים המורה השתמש במכשירים בהם ישתמשו התלמידים בשיעור המעשי, נבחנו תנאי הניסוי ותכונותיו וכו'.

בתחילת המפגש המעשי יש צורך לנהל שיחה קצרה על כללי הבטיחות ועל נקודות המפתח בעבודה. כל המכשירים המשמשים בעבודה מונחים על שולחן ההדגמה בצורה מורכבת.

שיעור מעשי המוקדש לפתרון בעיות ניסיוניות - סוג עבודת בקרה, כך שהוא מבוצע בצורה קצת שונה משיעור מעשי לפי ההוראות.

הכנת התלמידים לפתרון בעיות ניסיוניות יכולה להתבצע בשלבים.

1. ראשית, כל הכיתה פותרת את הבעיה באופן תיאורטי. לשם כך יש צורך לנתח את מצב הבעיה, לנסח שאלות שצריך לענות עליהן כדי לקבל את התוצאה הסופית ולהציע ניסויים הדרושים כדי לענות על כל שאלה.

2. אחד התלמידים פותר את הבעיה באופן תיאורטי בלוח.

3. התלמיד בלוח מבצע ניסוי. לאחר מכן, הכיתה ממשיכה לפתור בעיות דומות במקום העבודה.

רצוי לחלק משימות ניסיוניות לפי אפשרויות על מנת להגיע לעצמאות ופעילות רבה יותר של התלמידים בתהליך העבודה.

הפתרון הניסיוני של בעיות כימיות מספק שימוש עצמאי בכישורי התלמידים לביצוע ניסויים כימיים כדי לרכוש ידע או לאשש הנחות. זה מבטיח את התפתחות הפעילות הקוגניטיבית שלהם בתהליך של ביצוע ניסוי כימי.

שלח את העבודה הטובה שלך במאגר הידע הוא פשוט. השתמש בטופס למטה

סטודנטים, סטודנטים לתארים מתקדמים, מדענים צעירים המשתמשים בבסיס הידע בלימודיהם ובעבודתם יהיו אסירי תודה לכם מאוד.

מתארח בכתובת http://www.allbest.ru/

משרד החינוך של הרפובליקה של בלארוס

מוסד חינוכי

"אוניברסיטת גומל על שם פרנססק סקארינה"

המחלקה לביולוגיה

המחלקה לכימיה

תכונות של הוראת כימיה בבית הספר התיכון באמצעות ניסוי כימי

עבודה בקורס

מוציא להורג:

תלמיד קבוצה Bi-31 ______________ Kovsharova Tatyana Aleksandrovna

יועץ מדעי:

פנטליבה סבטלנה מיכאילובנה

גומל 2013

מבוא

1 סקירת ספרות

1.4 יישום פונקציונלי של ניסוי כימיה בעייתי בחינוך אינטנסיבי לכימיה

1.5 ניסוי כימי כאמצעי היווצרות אורח חיים בריאחיים של תלמידי בית ספר

1.6 פעילויות חוץ בית ספריות. ניסויים משעשעים בשיעורי כימיה

סיכום

רשימת מקורות בשימוש

מבוא

נושא עבודת קודשהיה חקר התכונות של הוראת כימיה בתיכון באמצעות ניסוי כימי.

רלוונטיות: בתכנית הלימודים בבית הספר מוקצה תפקיד משמעותי לניסוי כימי, במהלכו לומדים התלמידים יכולת התבוננות, ניתוח, הסקת מסקנות, טיפול בציוד ובריאגנטים. ניסוי כימי מציג לתלמידים לא רק את התופעות עצמן, אלא גם את השיטות של מדע הכימיה. זה עוזר לעורר עניין בנושא, ללמד להתבונן בתהליכים, לשלוט בשיטות העבודה, לגבש מיומנויות ויכולות מעשיות.

מטרת העבודה בקורס: לימוד מקורות ספרותיים על יישום ניסוי כימי בהוראה.

משמעות והיקף מעשיים: צבירת חומר המשמש בתרגול ההוראה בהוראת כימיה באמצעות ניסוי כימי; קביעת סיווגים של ניסוי כימי; מציאת היתרונות של כל סוג של ניסוי כימי מהסיווגים המוצגים.

1. סקירת ספרות

1.1 המהות של ניסוי כימי

כימיה היא מדע ניסיוני, ולכן הניסוי הכימי שזור באופן אורגני במרקם של כל הקורס בבית הספר. ניסויים שנבחרו היטב מאפשרים לשקף ויזואלית את הקשר בין תיאוריה לניסוי ובפועל להשתכנע בתקפותם של חוקי מדע הכימיה ובאפשרות של ראיית הנולד מדעית. השימוש בניסוי כימי בהוראה מאפשר להכיר לתלמידים לא רק את התופעות עצמן, אלא גם את שיטות מדעי הכימיה. בנוסף, ניסוי כימי, כמקור לרכישת ידע אמפירי, משמש כאמצעי אמין להפיכת ידע לאמונות, ולפיכך תורם לגיבוש תפיסת עולם.

בהקשר לחיזוק האוריינטציה התיאורטית של הקורס בבית הספר בכימיה, גדל תפקיד הניסוי, ולכן ניסויים צריכים לא רק לעורר עניין בתופעה הנצפית, אלא גם לשמש נקודת מוצא לחשיפת סודות הטבע, הנחלת עניין בנושא. תופעות הניתנות לצפייה צריכות להיות מובנות לתלמידים, כי רק כך ניתן להשיג ידע עמוק ולא פורמלי.

כאשר מתכוננים לניסוי כימי, יש צורך לקחת בחשבון איזה ניסיון בחומר למידה יכול לעזור לשלוט; אילו חוקים והוראות תיאורטיות חשובות, מושגי יסוד כימיים יש להכין, לחזור, להעמיק, להרחיב וליישם בניסיון; אילו מיומנויות מעשיות יפותחו באמצעות ניסיון; כיצד החוויה תסייע לפיתוח היכולות המנטליות של התלמידים; יישום המשימות החינוכיות שהניסיון יכול לתרום להן. יחד עם זאת, ישנה חשיבות רבה לשיטת הצגת החוויה הכימית, המציעה טיול תרבותי מתאים, למשל, אוריינטציה היסטורית, סביבתית ומעשית.

סטייה היסטורית מאפשרת לך לדגמן או לשחזר תופעות שהתגלו בעבר בעזרת ניסיון. המורה והתלמידים הופכים למשתתפים בתהליך הגילוי, הם משחזרים מציאות היסטורית. לפיכך, התלמידים מבינים שההישגים של מדע הכימיה המודרני הם תוצאה של נתיב היסטורי ארוך של התפתחותו.

ניסוי כימי בעל אוריינטציה אקולוגית תורם להיווצרות תרבות אקולוגית בקרב התלמידים, המהווה בסיס ליחס זהיר לטבע בכלל.

האוריינטציה המעשית של הניסוי הכימי מאפשרת לממש את יתרונות הידע בכימיה בחיי היומיום ותורמת ליצירת עניין בר קיימא בנושא.

ניסוי כימי חינוכי הוא שיטת הוראה, שהספציפיות שלה היא לשקף מרכיב אינטגרלי של המדע. התכונה החשובה ביותרניסוי כימי כאמצעי להכרה טמון בעובדה שכאשר מתבוננים ומבצעים ניסויים באופן עצמאי, לתלמידים יש הזדמנות להכיר חזותית לא רק עם אובייקטים ספציפיים של מדע הכימיה, אלא גם עם תהליכי השינוי האיכותי בחומרים. הדבר תורם להכרת מגוון אופי החומרים, צבירת עובדות להשוואות, הכללות, מסקנות ומודעות לאפשרות לנהל תהליכים כימיים מורכבים.

ניסוי (מהלטינית "experimentum" - "מבחן") מובן כהתבוננות בתופעה בתנאים מסוימים, המאפשרת לעקוב אחר מהלך התופעה ולחזור עליה בתנאים אלו.

הניסוי הכימי תופס מקום חשוב בהוראת כימיה. בעת ביצוע ניסויים, התלמידים לא רק רוכשים במהירות ידע על תכונות החומרים והתהליכים הכימיים, אלא גם לומדים לשמור על ידע בניסויים כימיים, וגם רוכשים יכולת עבודה עצמאית. תלמיד שעורך ניסויים ומתבונן בטרנספורמציות כימיות בתנאים שונים משתכנע שניתן לשלוט בתהליכים כימיים מורכבים, שאין שום דבר מסתורי בתופעות, שהן מצייתות לחוקי הטבע, שהכרתם מאפשרת שימוש נרחב בטרנספורמציות כימיות באדם. פעילות מעשית.

הניסוי הוא הדרך החשובה ביותר לחבר בין תיאוריה לפרקטיקה בהוראת כימיה, תוך הפיכת ידע להרשעות.

התוצאות של רוב הניסויים הכימיים המשמשים בכיתה בדרך כלל אינן סותרות את החוקים הקיימים ומשמשות אישור לעמדות תיאורטיות מסוימות. לכן, חשיפת המשמעות הקוגניטיבית של כל חוויה היא הדרישה העיקרית לניסוי כימי.

1.1.1 ארגון פעילויות ניסוי של תלמידים

הניסוי כשיטת מחקר מדעי תפס זמן רב ובתקיפות מקום מוביל בין שיטות מדעי הטבע. סוגים שונים של עבודה מעבדתית ומעשית הוכנסו גם לחינוך בית הספר במשך זמן רב. לאחרונה, צורות שונות של ארגון פעילויות מחקר של סטודנטים במסגרת תוכניות שונות, תחרויות ואגודות מדעיות.

רוב תלמידי בית הספר אינם מגבשים יחס לניסוי כשיטה, ופעילותם הניסויית היא פרטית ומוגבלת. הסיבה לכך היא ארגון לא מספק של הפעילות הניסיונית של התלמידים. לעתים קרובות, עבודה ניסיונית איתם מתבצעת במסגרת של פרויקטים גדולים יותר או מכוונת לפתרון בעיות יישומיות. תפקיד הסטודנטים מצטמצם לתפקיד מעבדתי. מתוך הבנה והכרה בחשיבות של עבודה מסוג זה הן כגורם מניע למחקר מדעי נוסף והן כגורם הוראה, יש להעביר את הדגש בחינוך בית הספר לגיבוש תכליתי של פעילות ניסויית מוכללת של התלמידים בכללותם.

הצעד הראשון לקראת היווצרות כל פעילות הוא זיהוי התוכן האובייקטיבי המלא של פעילות זו.

תפקידו של הניסוי הוא לפתור בעיה מחקרית, אשר מנוסחת כבעיה שמטרתה לבסס עובדה של אי התאמה, סתירה בין הידוע ללא נודע. על פי ההגדרה של מילון פילוסופי, על מנת לפתור בעיה, "השערה היא הנחה מדעית או הנחה, נכון, שערכה אינו ודאי." ניתן לראות השערה כניחוש או כידע סביר. המשמעות היא שהשערה כחלק מניסוי נובעת לא מהניסוי המסוים הזה, אלא מפעילות ספציפית אחרת - תצפיות, פעילות תיאורטית. השערה עולה כתגובה לבעיה.

ההשערה היא מרכיב הכרחי בתנועת הידע לתיאוריה אמינה. הפתרון של כל בעיה מדעית קשור לקידום השערה. המעבר מתאוריה אחת לאחרת מתבצע גם הוא באמצעות השערה. השערה עולה כתגובה לצורך בהסבר חדש של כמה עובדות או תופעות.

ניתן להבחין בשלושה שלבים בפעילות הניסיונית: 1) הכנה לשעתוק התופעה; 2) רבייה של התופעה; 3) עיבוד תוצאות.

ברור שהחלק המרכזי בניסוי הוא שכפול של תופעה, כלומר אירוע אובייקטיבי.

קחו בחשבון את החלק המרכזי של הניסוי – התנהלותו, או מה שנקרא ניסוי במובן הצר של המילה. למעשה, זהו השעתוק של התופעה הנחקרת בצורתה הטהורה ביותר. עם זאת, עדיין לא ברור לחלוטין מה בדיוק משוחזר. על בסיס ידע על החלקים המרכיבים את הניסוי, ניתן להניח כי מושא המחקר, התנאים לקיומו והקשר ביניהם משוכפלים. מושגים אלו אינם מקובלים בדרך כלל, יש מילים נרדפות שלהם. פעילות החוקר במהלך הניסוי מצטמצמת לשליטה בתפקוד הבסיס החומרי של הניסוי, יישום יחסים בין מושא המחקר ותנאי קיומו, תיעוד התקדמות הניסוי.

בסיום הניסוי, בהתבסס על הפרוטוקולים, מתבצע השלב האחרון של המחקר הניסיוני, או הניסוי במובן הרחב של המילה. השלב האחרון של הניסוי מורכב מהפעולות הבאות: הבאת התוצאות לצורה מסוימת, ניתוח מתמטי ואנליטי של התוצאות, מסקנות ודיון בתוצאות.

השגת מטרת הניסוי תלויה באופן ישיר באופן הכנת הניסוי, כלומר בשלבים הקודמים לניסוי.

הפעילות הניסיונית מתחילה בשלב תכנון הניסוי. תכנון ניסוי במקרה זה מתייחס לפיתוח תכנית ניסוי.

פיתוח תכנית הניסוי מתחיל בניתוח ההשערה על מנת לקבוע את מושא המחקר, התנאים לקיומו והקשר ביניהם. בהתבסס על הניתוח, מנוסחות המשימות של מחקר ניסיוני ספציפי, שעשויות להיות בהקמת תלות, חישוב מאפיינים כמותיים, פיתוח שיטות חדשות, זיהוי עצמים, מאפיינים ותהליכים לא ידועים.

בהתבסס על מטרות הניסוי פותחת מתודולוגיה ליישומו.

לא ניתן להטמיע את השיטה הניסיונית כשיטה כללית במדעי הטבע לפתרון בעיות מחקר מבלי להבין את משמעות הפעילות האנושית העומדת בבסיסה. לפעילות נסיונית יש מבנה משלה, שיכול להיות גם המטרה וגם התוכן של התהליך החינוכי. היווצרות פעילות ניסיונית מוכללת תאפשר לקבוע איזה ידע נושאי, מתודולוגי ופילוסופי נחוץ, היא תגלה לתלמידים את אחת הדרכים לפתור בעיות במדעי הטבע.

1.2 סוגי ניסויים כימיים

ישנם סוגים הבאים של ניסוי כימי בבית הספר: ניסוי הדגמה, ניסוי מעבדה, עבודת מעבדה, עבודה מעשית, סדנת מעבדה וניסוי ביתי.

על פי אופי ההשפעה על החשיבה של התלמידים, ניתן לבצע את השיטות לארגון ניסוי כימי בית ספרי בצורה מחקרית והמחשה.

שיטת ההמחשה נקראת לעתים שיטת הידע המוכן: המורה מדווח תחילה מה צריכה להיות תוצאת הניסוי, ולאחר מכן ממחיש את הנאמר בהדגמה, או שהחומר הנלמד מאושש על ידי עריכת ניסוי מעבדה.

שיטת מחקר נקראת שיטה, כתוצאה מכך התלמידים מוזמנים לבחור ריאגנטים וציוד לביצוע ניסוי, לחזות את התוצאה, להדגיש את העיקר בתצפיות ולהסיק מסקנות בעצמם. המורה עורך את הניסוי, כביכול, בהנחיית התלמידים, מבצע את פעולות הניסוי המוצעות, מעיר על כללי הבטיחות לביצוע הניסוי ושואל שאלות הבהרה.

בשלב הראשון של לימוד הכימיה, השיטה הממחישה לביצוע ניסויי הדגמה יעילה יותר מהמחקר. במקרה זה, התלמידים חווים פחות קושי בתיאור הבא של תצפיות, בניסוח מסקנות. עם זאת, אין להגביל את השימוש בשיטת ההמחשה לפרשנות של מורה מוכשר. לתלמידים יהיה ידע מוצק יותר שנרכש כתוצאה משיחה היוריסטית שבנה המורה במהלך ההדגמה. ככל שהנכונות של תלמידי בית הספר להתבוננות עצמאית בתהליך לימוד הכימיה גדלה, ניתן להגדיל את חלקה של שיטת המחקר בביצוע הדגמות. הבחירה הנכונה של צורת הארגון של הניסוי היא אינדיקטור למיומנות הפדגוגית של המורה.

ניתן לחלק ניסוי בכימיה של בית ספר לניסוי הדגמה, כאשר המורה מציג את הניסוי, ולניסוי תלמיד, שבוצע על ידי תלמידים.

הנפוץ והקשה ביותר בהוראה הוא לערוך ניסויי הדגמה בהם צופים בחפצים ובתהליכים.

ניסוי הדגמה הוא ניסוי שעורך מורה, עוזר מעבדה או לפעמים אחד התלמידים בכיתה. המורה משתמשת בניסוי זה בתחילת הקורס על מנת ללמד את התלמידים להתבונן בתהליכים, בשיטות עבודה ובמניפולציות. זה מעורר עניין של התלמידים בנושא, מתחיל לגבש את כישוריהם המעשיים, מציג בפניהם כלי זכוכית כימיים, מכשירים, חומרים וכו'. לאחר מכן נעשה שימוש בניסוי הדגמה כאשר הוא מסובך מדי לתלמידים לבצע בעצמם.

בית הספר משתמש בניסוי הדגמה משני סוגים:

הפגנות, כאשר התלמיד צופה ישירות במושאי ההפגנות. במקרה זה מוצגים חומרים ומבצעים איתם פעולות כימיות שונות, למשל חימום, שריפה או מדגימים ניסויים בכלים גדולים - כוסות, צלוחיות וכו'.

2. הדגמות עקיפות משמשות במקרים שבהם התהליכים המתמשכים מורגשים מעט או נתפסים בצורה גרועה על ידי החושים. במקרים אלה, תהליכים כימיים משוחזרים באמצעות מכשירים שונים. לפיכך, תגובות כימיות שאינן נראות לעין מוקרנות על מסך באמצעות מקרן גרף, תהליכי ניתוק אלקטרוליטי מזוהים באמצעות בדיקות, וצפיפות התמיסות נקבעת באמצעות הידרומטרים.

יש להשתמש במיומנות בשני סוגי ההדגמות הללו, לא להגזים במשמעות של אחד מהם, למשל, אי אפשר להראות את כל הניסויים רק באמצעות הקרנה על מסך, שכן במקרה זה התלמידים לא יראו ישירות את החומרים ואת התהליכים המתמשכים . לכן, הם לא ירכשו רעיונות ספציפיים לגביהם. לפעמים מתברר שנכון להשתמש בטכניקה משולבת הכוללת הדגמות ישירות ועקיפות, כאשר בכלי זכוכית מוצגות פעולות הנראות בבירור, ופרטים בודדים, שאינם נראים לעין, מוקרנים על המסך. או, בהדגמה עקיפה, חומרים שנלקחו והתקבלו מונחים על שולחן ההדגמה (או טבלאות התלמידים), והתהליכים ביניהם מוקרנים על המסך.

ההשפעה הדידקטית של ניסויי הדגמה תלויה בגורמים כמו טכניקת ביצוע הניסוי ויצירת תנאים אופטימליים להדמיה של מה שהמורה רוצה להראות ולהוכיח, כלומר. השגת מטרת הניסוי.

דרישות הדגמה:

בטיחות הניסוי;

שמירה על מצב מרחק מסוים ממושאי ההתבוננות למתבונן, תנאי תאורה, נפחי חומרים, גדלים וצורות של כלים, מכשירי חשמל;

שילוב של הפגנת ניסיון עם פרשנות של מורה.

הדרישה האחרונה משחקת תפקיד מרכזי בהדגמה, כאשר המורה מנחה את ההתבוננות בניסוי באמצעות פרשנות. ביצוע ניסוי על ידי מורה יכול להתבצע הן בשיטת המחשה בלבד, והן בשיטת מחקר חלקית.

כך, בתהליך ההדגמה מבוצעות שלוש פונקציות של התהליך החינוכי: חינוכי, חינוכי ומפתח. התנסות בהדגמה מאפשרת לתלמידים ליצור את המושגים התיאורטיים הבסיסיים של כימיה, מספקת תפיסה ויזואלית של תופעות כימיות וחומרים ספציפיים, מפתחת חשיבה לוגית וחושפת את המשמעות המעשית של הכימיה. בעזרתו, מציגים לתלמידים בעיות קוגניטיביות, מעלים השערות שניתן לבדוק בניסוי. זה תורם לגיבוש ויישום נוסף של החומר הנלמד.

ניסוי סטודנט הוא סוג של עבודה עצמאית. היא לא רק מעשירה את התלמידים בידע, מושגים, מיומנויות חדשים, אלא גם מוכיחה את אמיתות הידע שרכשו, מה שמקנה הבנה והטמעה עמוקה יותר של החומר. זה מאפשר לך ליישם בצורה מלאה יותר את עיקרון הפוליטכניקה - חיבור לחיים, עם פעילויות מעשיות.

ניסוי הסטודנטים מתחלק לשני סוגים: 1) ניסויי מעבדה שעורכים סטודנטים בתהליך רכישת ידע חדש; 2) עבודה מעשית שסטודנטים עושים לאחר שעברו נושא אחד או שניים.

ניסויי מעבדה הם חינוכיים והתפתחותיים באופיים ותפקידם בחקר הכימיה הוא החשוב ביותר.

מטרת ניסויי מעבדה היא רכישת ידע חדש, חקר חומר חדש. בהם מעובדים תחילה דרכי פעולה, כאשר התלמידים עובדים לרוב בזוגות.

שיעורים מעשיים, ככלל, מבוצעים בתום לימוד הנושא על מנת לגבש, לממש ידע, לגבש מיומנויות מעשיות ולשפר את הכישורים הקיימים של התלמידים. בשיעורים מעשיים הם עורכים ניסויים בעצמם, תוך שימוש בהוראות, לעתים קרובות יותר בנפרד.

ביצוע עבודה מעשית מאפשר לתלמידים ליישם את הידע והמיומנויות שנרכשו בעבודה עצמאית, להסיק מסקנות והכללות ולמורה - להעריך את רמת הידע והמיומנויות של התלמידים. עבודה מעשית היא מעין תוצאה, השלב האחרון בלימוד נושאים וקטעים.

לעבודה מעשית, על התלמידים להתכונן ולחשוב באופן עצמאי דרך הניסוי. במקרים רבים, העבודה המעשית מתבצעת במתכונת של פתרון בעיות ניסיוני, בתיכון - במתכונת של סדנה, כאשר לאחר מעבר של מספר נושאים מתבצעת עבודה מעשית במספר שיעורים. ניסוי כימי בשימוש מיומן הוא בעל חשיבות רבה לא רק להשגת משימות החינוך והחינוך שנקבעו בהוראת כימיה, אלא גם לפיתוח האינטרסים הקוגניטיביים של התלמידים. אם המורה שולט בניסוי כימי ומיישם אותו על התלמידים כדי לרכוש ידע ומיומנויות, אז התלמידים לומדים כימיה בעניין. בהיעדר ניסוי כימי בשיעורי כימיה, הידע של התלמידים בכימיה יכול לקבל גוון רשמי – העניין בנושא יורד בחדות.

ניסוי תלמיד מנקודת מבט של תהליך הלמידה צריך לעבור את השלבים הבאים: 1) הבנת מטרת הניסוי; 2) מחקר של החומרים המוצעים; 3) הרכבה או שימוש במכשיר המוגמר; 4) ביצוע ניסיון; 5) ניתוח תוצאות ומסקנות; 6) הסבר על התוצאות שהתקבלו והשימוש במשוואות כימיות; 7) עריכת דו"ח.

על כל תלמיד להבין מדוע הוא עושה את הניסוי וכיצד לפתור את הבעיה שהוטלה עליו. הוא חוקר חומרים בצורה אורגנולפטית או בעזרת מכשירים ומחוונים, בוחן את פרטי המכשיר או המכשיר כולו. ביצוע הניסוי, התלמיד שולט בטכניקות ובמניפולציות, מתבונן ומבחין בתכונות התהליך, מבחין בין שינויים חשובים לבין לא משמעותיים. לאחר ביצוע הניסוי, עליו לערוך דוח.

בשיעורים המעשיים מוקדשת תשומת לב רבה לפיתוח מיומנויות מעשיות, שכן היסודות שלהם מונחים כבר מהשלבים הראשונים של לימוד הכימיה, ובשיעורים הבאים הם מפותחים ומשפרים.

התרגילים המעשיים הם משני סוגים: נערכים על פי ההנחיות ומשימות ניסוי.

ההוראה מהווה בסיס אינדיקטיבי לפעילות התלמידים. הוא מפרט כל שלב בניסויים, נותן הנחיות כיצד להימנע מפעולות שגויות, ומכיל מידע על אמצעי בטיחות בעת ביצוע העבודה. הנחיות לניסויי מעבדה ולמשימות מעשיות צריכות להיות ברורות ועקביות. עם זאת, בעת ביצוע עבודה, הוראה כתובה אחת אינה מספיקה, המורה צריך להראות בצורה מוכשרת וברורה טכניקות מעבדה ומניפולציות בתהליך ההכנה המקדימה של התלמידים לעבודה מעשית.

משימות ניסוי אינן מכילות הוראות, אלא רק כוללות תנאים. על התלמידים לפתח תוכנית פתרונות וליישם אותה בעצמם.

הכנה לתרגילים מעשיים היא בעלת אופי כללי. במקביל נעשה שימוש בחומר הנלמד בחלקים שונים של הנושא ונוצרים גם מיומנויות מעשיות. בשיעורים קודמים המורה השתמש במכשירים בהם ישתמשו התלמידים בשיעור המעשי, נבחנו תנאי הניסוי ותכונותיו וכו'.

בתחילת המפגש המעשי יש צורך לנהל שיחה קצרה על כללי הבטיחות ועל נקודות המפתח בעבודה. כל המכשירים המשמשים בעבודה מונחים על שולחן ההדגמה בצורה מורכבת.

שיעור מעשי המוקדש לפתרון בעיות ניסוי הוא סוג של עבודת בקרה, ולכן הוא מתבצע בצורה קצת שונה משיעור מעשי לפי ההנחיות.

הכנת התלמידים לפתרון בעיות ניסיוניות יכולה להתבצע בשלבים.

1. ראשית, כל הכיתה פותרת את הבעיה באופן תיאורטי. לשם כך יש צורך לנתח את מצב הבעיה, לנסח שאלות שצריך לענות עליהן כדי לקבל את התוצאה הסופית ולהציע ניסויים הדרושים כדי לענות על כל שאלה.

2. אחד התלמידים פותר את הבעיה באופן תיאורטי בלוח.

3. התלמיד בלוח מבצע ניסוי. לאחר מכן, הכיתה ממשיכה לפתור בעיות דומות במקום העבודה.

רצוי לחלק משימות ניסיוניות לפי אפשרויות על מנת להגיע לעצמאות ופעילות רבה יותר של התלמידים בתהליך העבודה.

הפתרון הניסיוני של בעיות כימיות מספק שימוש עצמאי בכישורי התלמידים לביצוע ניסויים כימיים כדי לרכוש ידע או לאשש הנחות. זה מבטיח את התפתחות הפעילות הקוגניטיבית שלהם בתהליך של ביצוע ניסוי כימי.

1.2.1 הדגמה ניסוי כימי של אוריינטציה וליאולוגית

ביצוע ניסוי כימי הדגמה בעל אוריינטציה וליאולוגית מורכב ממספר שלבים:

שלב ההכנה מכוון לבחירת נושא הניסוי הוולולוגי וחפצים להדגמה: חומרים שתלמידים עלולים להיתקל בהם בחיי היומיום (מים, מזון, ויטמינים, זמינים חומרים רפואיים, כימיקלים ביתיים, קוסמטיקה), ותהליכים בהשתתפותם (עיכול, חשיפה לתמיסות חלבון של גורמים חיצוניים וכו'). ניסוי ההדגמה מתוכנן בקפידה מראש, ומהלך ביצועו מעובד.

נוצר השלב הארגוני בו נקבע המקום (כיתה או חדר כימיה), זמן ניסוי ההדגמה (בכיתה, בפעילויות חוץ בית ספריות, בשבועות המקצוע) וקבוצה של מבצעיו (נסיין ועוזרים). צורת עבודה זו מעניינת במיוחד תלמידים צעירים יותר כאשר הניסוי מודגם בפניהם על ידי תלמידי תיכון.

3. השלב המבצעי הכולל את כל שלבי ההדגמה, במהלכו הנסיין מעיר על כל פעולותיו, שמות את החומרים המשמשים לביצוע הניסוי ופונה לקהל בשאלות בעלות אופי פרוגנוסטי:

מה אתה חושב שיקרה עכשיו?

במה נצפה?

במהלך אינטראקציה אינטראקטיבית כזו עם תלמידי בית ספר, הם יוצרים ידע וליאולוגי יציב יותר, מיומנויות תקשורת, מפתחים עניין קוגניטיבי ופעילות יצירתית.

4. שלב אנליטי, בו מתממש הפוטנציאל ליצירת משמעות של ניסוי ההדגמה של אוריינטציה וליאולוגית. לאחר סיום הניסויים מתקיים דיון בתהליכים הנצפים, במהלכו עונים התלמידים על שאלות בעלות אופי אנליטי:

למה אתה חושב שזה קרה?

היכן ניתן לפגוש את החומרים, התהליכים הללו?

מה חדש למדת היום?

כיצד הידע שנצבר היום יכול להיות שימושי עבורך בחיי היומיום?

לאחר דיון בתוצאות הניסוי, תלמידי בית הספר, יחד עם מורה או תלמידי תיכון, מסיקים מסקנות לגבי האופן שבו ניתן להשתמש במידע שהתקבל במהלך התצפית בניסוי בחיי היומיום.

בשולחן. 1 מציג את תוכנו של ניסוי ההדגמה באזורים וליאולוגיים שונים.

טבלה 1 - סוגי הדגמה של ניסוי כימי של אוריינטציה וליאולוגית.

קיום ערבים כימיים עם אוריינטציה של חיסכון בבריאות, יישום פרויקטים וליאולוגיים בהשתתפות הרמה היסודית צריך להפוך למסורת בכל בית ספר ברפובליקה שלנו. אולי אז הדור הצעיר שלנו יוכל לומר בעתיד הקרוב שהבלרוסים הם האומה הבריאה ביותר.

1.2.2 ארגון הכשרה על ביצוע ניסוי כימי על ידי תלמידים

אין ספק שקשה יותר להשיג את פיתוח הפעילות הקוגניטיבית של התלמידים בתהליך ביצוע ניסוי כימי מאשר לפתח את יכולתם להשתמש בשפה כימית. על המורה לשפר כל הזמן את כישוריו בטכניקה ובמתודולוגיה של ביצוע ניסוי כימי בית ספרי כדי להראות לתלמידים דפוסי פעולה באמת.

לשם כך, יש צורך לקחת בחשבון המלצות על המתודולוגיה לביצוע הניסוי, לבחור ריאגנטים וציוד מראש. אם הניסוי נכשל, יש צורך לקבוע את הסיבה לכשל ולחסל אותו. אם הניסוי נכשל במהלך ההדגמה בשיעור, יש צורך לחזור עליו, להרגיל את התלמידים לנתח את התנאים להקמה ולביצוע ניסוי כימי. הדבר מעלה את תשומת הלב לתנאים ולסימני התגובה והשכנוע שבכדי להשיג את מטרת העבודה יש ​​צורך למלא במדויק את ההנחיות, לדייק ועקביות במעשיהם.

בעתיד, בעת ארגון הכשרת התלמידים בביצוע ניסוי כימי, על המורה לקחת בחשבון כמה הוראות כלליות.

1. יש צורך לתכנן זמן בשיעורים לא רק לגיבוש ראשוני של מיומנויות מעשיות של תלמידים, אלא גם לשיפור פעולות, כמו גם למעקב אחר איכות היווצרות מיומנויות אלו.

2. בעת תשאול, חזרה על החומר ובסיכום השיעורים, יש להניח על שולחן ההדגמה ריאגנטים ומכשירים שהתלמידים השתמשו בהם בניסויי מעבדה ובמשימות מעשיות ואשר ראו במהלך ניסוי ההדגמה של המורה כדי שיוכלו לדמיין ניסויים קודמים.

3. בשיעורים המעשיים יש להקדיש תשומת לב רבה יותר לגיבוש המיומנויות המעשיות של התלמידים, לעמידתם בכללי הבטיחות, לכללי עבודה עם חומרים ומכשירים ולא רק להכנת דוחות עבודה.

4. יש צורך לשפר את המיומנויות המעשיות של התלמידים ולשאוף להשגת פעילותם הקוגניטיבית. לשם כך, יש צורך להציע להם לעתים קרובות יותר לבצע ניסויים כימיים פשוטים להדגמה, ניסויי מעבדה חוזרים שביצעו בעבר, בעיות שנפתרו בניסוי או משימות מעשיות ביתיות.

תכנית הלימודים בכימיה מכילה רשימה של כישורי תלמידים שיש לפתח בהם בתהליך ביצוע ניסוי כימי. עם זאת, ביצוע חד פעמי של ניסויים אינו מאפשר ליצור מיומנות. זה מסביר את העובדה שאפילו תלמידי תיכון חווים לעתים קרובות קשיים בביצוע ניסויים בודדים, מכיוון שהם אינם מכירים את התנאים או סימני התגובות, את העיצוב והמטרה של מכשירים כימיים בשימוש נרחב במעבדה הכימית בבית הספר או את הכללים לעבודה איתם. . לדוגמה, הם לא יודעים איך להשיג הידרוקסידים בלתי מסיסים במים או לסנן את התמיסה, לא לבדוק דליפות מכשירי איסוף גז, להשתמש גם מספר גדול שלריאגנטים, לא לוקחים בחשבון כללי בטיחות וכללי עבודה עם ריאגנטים כימיים וכו'.

לוקח זמן לגבש מיומנויות מעשיות, ועוד יותר מכך לפתח אותן. אפשר למצוא את זה אם היווצרות המיומנויות המעשיות של התלמידים מתבצעת בשלבים, תוך הפצת עבודה זו לפי שנת לימוד. בתוך שנה, יש לפתח ולשפר את הכישורים הדרושים לביצוע סוג מסוים של ניסוי כימי.

אז, תלמידי כיתה VIII צריכים לדעת את הכללים לעבודה עם חומרים ספציפיים; מינוי כלי זכוכית כימיים, המכשירים והציוד הפשוטים ביותר וכללי בטיחות לטיפול בהם: כללי עבודה במעבדה כימית, במקום העבודה; כללים לרישום תצפיות במהלך ניסוי כימי ופתרון בעיות ניסיוני.

עליהם להיות מסוגלים להשתמש בכלים כימיים לייעודם (מבחנות, כוסות, כוסות חרסינה, מרגמות, כלים נפחיים, צלוחיות), ציוד (תנורי חימום, חצובות מתכת, מאזניים ומשקולות) ולפעול לפי הכללים לעבודה עם חומרים והתקנים. ; להמיס חומרים, לחמם, לערבב, לסנן; לטפל בחומצות, אלקליות, להכין תמיסות עם חלק מסה מסוים של חומר; לאסוף מכשירים להשגת גזים מחלקים מוגמרים ומציוד מוצע ולמלא כלים בגזים על ידי עקירה של אוויר ומים, כדי להוכיח כי גזים אלו הם שנאספו; לבצע ניסויי מעבדה לפי התוכנית, לערוך תצפיות ותוצאות של ניסוי כימי, להסיק מסקנות מכלילות, לזהות חומרים באמצעות תגובות איכותיותלפתור בעיות איכותיות בניסוי.

הידע הנרכש והמיומנויות המפותחות של תלמידים בביצוע ניסוי כימי מפותחים בהמשך בכיתה ט'.

תלמידי כיתה ט' צריכים להיות מסוגלים להרכיב מכשירים להשגת גזים, לקבל בהם גזים, לבדוק את הימצאות הגז שנאסף ולהדגים את תכונותיו; לבצע משימות מעשיות לפי ההנחיות ולערוך עליהן דוחות; לערוך ניסויי מעבדה הדגמה לפי התוכנית; לפתור בעיות באופן ניסיוני, לאשר את הידע שלהם עם ניסויים כימיים; לקבוע יונים באמצעות תגובות איכותיות; להכיר את הדשנים המינרליים החשובים ביותר.

תלמידי כיתות י' ו-י' צריכים להכיר את הכללים לעבודה עם המכשירים, הציוד והחומרים האורגניים הנלמדים, להיות מסוגלים לבצע ניסויי מעבדה פרטניים ומשימות מעשיות, לפתור בעיות בניסוי ולהכיר חומרים אורגניים, כמו גם את הפלסטיק והכימיקלים הנפוצים ביותר. סיבים באמצעות התגובות האיכותיות המסופקות על ידי התוכניות.

כדי לשנן את שיטות הפעולות המעשיות במהלך שנת הלימודים, יש להציע לתלמידים תרגילים דומים עבור כל סוג של ניסוי כימי. המעבר מסוג אחד של ניסוי כימי למשנהו (הן במהלך שנת לימודים אחת והן לאורך כל שנות הלימוד) צריך להיחשב כמשימות מעלות משתנותקשיים, שכן בעת ​​ביצוע ניסויי מעבדה ומשימות מעשיות, ועל אחת כמה וכמה בתהליך של ניסוי מחשבתי או הדגמה, התלמידים משפרים פעולות במורכבות משתנה ודורשת מעלות משתנותעצמאות.

טבלה 2 - אינדיקטורים להיווצרות מיומנויות לביצוע ניסוי כימי ורמות הפיתוח המתאימות של מיומנויות אלו

כדי לקבוע את רמת הגיבוש המיומנויות המעשיות בקרב התלמידים, הכוללות ביצוע ניסויי מעבדה ומשימות מעשיות, ביצוע הניסוי בהדגמה ומנטאלית, ביצועו בעל פה ובכתב, ניתן להיעזר בטבלה.

מיומנויות מעשיות של רמה III (הגבוהה ביותר) משמעותן הפעולות במורכבות הגדולה ביותר ודורשות עצמאות רבה יותר בתהליך ביצוע כל סוג של ניסוי כימי.

ההבדל העיקרי בין המיומנויות של רמת II (בינונית) לבין הכישורים של רמה III הוא חוסר השלמות של ביצוע ועיצוב הניסוי.

מיומנויות מעשיות של רמה I (נמוכה) שונות מהמיומנויות של רמה II במורכבות. אפשר לעשות כמה טעויות משמעותיות במהלך הניסוי ובתכנון שלו.

היעדר מיומנויות מעשיות - רמה 0 (אפס) - מתבטא בהיעדר עצמאות של פעולות, נוכחות של טעויות מעשיות והגיוניות משמעותיות. במקרה זה, ללא עזרה מבחוץ, מטרת הניסוי אינה מושגת.

ניסוי כימי צריך להיות אמצעי לרכישת ידע, ולא רק המחשה של עמדות תיאורטיות.

מורה לכימיה צריך לשלוט לא רק בטכניקה ובמתודולוגיה של ניסוי הדגמה, אלא גם בניסוי של תלמיד. לפעמים הניסויים הפשוטים ביותר עלולים להיכשל כאשר הריכוז הנדרש של מגיבים בתמיסות אינו נצפה או לא נלקחים בחשבון התנאים לביצוע תגובות כימיות. לכן יש ללמוד ניסויים פשוטים במבחנה בעדינות על מנת להנחות ביצוע ניסוי תלמידים בכיתה, לסייע לתלמידים.

1.3 גיבוש מיומנויות ניסיוניות בתלמידי כיתות ח'

החשוב ביותר לגיבוש מיומנויות ניסוי אצל תלמידים הוא הקורס בכיתה ח'. התוכן של קורס זה מלא במשימות הדורשות ניסוי כימי.

המטרה העיקרית של הקורס היא להכיר לסטודנטים את המושגים של חומר, תגובה כימית, ציוד כימי; פיתוח מושגים אלה, פיתוח מיומנויות לביצוע הניסוי הכימי הפשוט ביותר, מחקרים יסודיים של חומרים ותכונותיהם. יש לבחור את תוכן המשימות של ניסוי כימי באופן שיאפשר שימוש בשיטות המחשה ומחקריות חלקיות.

המערכת לבניית ניסוי כימי בכיתה ח' על גיבוש מושגי יסוד באמצעות ניסויי מעבדה ועבודה מעשית היא כדלקמן.

I. חומר

ניסויי מעבדה

ניסוי מעבדה 1. "חקר התכונות הפיזיקליות של חומרים שונים".

המושג "חומר" מתחיל להיווצר מהשיעור הראשון בכימיה בעת ביצוע ניסוי המעבדה "לימוד התכונות הפיזיקליות של חומרים שונים". זוהי, כביכול, נקודת מוצא לעריכת ניסוי כימי, המאשרת את הניסוח "כימיה היא מדע החומרים...". קודמת לניסוי הדגמה של כימיקלים שונים, שבה, כתוצאה משיחה עם תלמידים, תוך מעורבות ניסיון חייהם, נקבעות כמה תכונות בסיסיות של חומרים: ריח, מצב צבירה, ברק, מסיסות במים. , קשיות. מאפיינים נוספים - מוליכות חשמלית, מוליכות תרמית, מסיסות גזים במים, נקודת רתיחה, נקודת התכה, צפיפות - דורשים ציוד מיוחד וניתן להדגים אותם גם בשיעור. כך, למשל, במהלך שיחה על תכונות פיזיקליות שנחקרו בעזרת מכשירים, ניתן לבצע ניסויים למדידת צפיפות הנוזלים באמצעות הידרומטר. יש להראות לתלמידים כיצד לקבוע ריח של גז או נוזל לא ידוע, להכיר כללים אחרים לביצוע עבודה והתנהגות בחדר הכימיה כדי להבטיח את הבטיחות של ביצוע ניסויי מעבדה.

ניתן לבצע ניסוי מעבדה כדי לגבש את החומר הנלמד. לאחר הגדרת המטרה לתלמידים - ללמוד את תכונות החומרים המוצעים, על המורה להכיר להם את הציוד והחומרים המונחים על שולחנות התלמידים, לדון בהליך ביצוע העבודה. תיאור של הנוהל לביצוע הניסוי זמין במדריך ההדרכה. לאחר מכן התלמידים עובדים באופן עצמאי תחת השגחה מתמדת של המורה. הניסוי ייקח כ-15 דקות להשלמתו. בהתחשב בכך שזו עבודת הניסוי הראשונה של הסטודנטים, יש לשים לב להכנת דוח על יישומו. מילוי הטבלה יאפשר לכם לבצע דיווח במינימום זמן. מוצע לכתוב דו"ח ביתר פירוט במחברת על בסיס מודפס, שהשימוש בו לא רק חוסך זמן, אלא גם מאפשר לך להגדיר בבירור את רשימת התכונות הפיזיקליות הכלליות של חומרים (מצב מצטבר, ריח, צפיפות עם כבוד למים, מסיסות), ולנסח מסקנה לגבי תוצאות התצפיות.

עבודה מעשית

השיעור צריך לפתור משימות חינוכיות כגון: א) איחוד ידע על חומרים ותערובות טהורים; ב) רכישת מיומנויות לביצוע פעולות הקשורות לתהליכי חימום, סינון (איוד); ג) הכשרה ביכולת ליישם את הידע הנרכש הלכה למעשה. התלמידים מפרידים בין מוצקים מסיסים במים מבלתי מסיסים (מוצקים מסיסים מהממס - מים), תוך יישום ידע על תכונותיהם של חומרים שונים.

על מנת שהפעולות המעשיות של התלמידים יהיו משמעותיות, יש צורך לקבוע את השלבים העיקריים של העבודה, תוך הצבעה על תיאורם בספר הלימוד. ניתן לקיים את השיעורים באופן אישי, זוג או קבוצתי. התלמידים יכולים לבצע את השלבים המוצעים להפרדת תערובת הטרוגנית של מים וחול על ידי סינון. במקרה זה, ניתן לבקש מהם להפריד תערובת הומוגנית של מלח ומים על ידי אידוי. לפיכך, ניתן להשיג אינדיבידואליזציה מירבית של האימון בביצוע ניסוי כימי. העבודה המעשית הראשונה היא תמיד אירוע לתלמידים, לכן, לאחר שמצאו את הציוד על שולחן הלימוד, הם מתחילים להכיר אותו באופן פעיל, ממהרים לפעול, מקשיבים גרוע להסברים של המורה. חשוב מאוד לארגן את הכיתה בבירור כבר בעבודה הראשונה: להורות להתחיל בפעולות מעשיות רק באישור המורה. המורה ועוזר המעבדה במהלך עבודה עצמאית של תלמידים צריכים לפקח בקפידה על פעולות התלמידים, להעריך מיומנויות מעשיות.

II. תגובות כימיות (תופעות).

מבוא לתגובות כימיות מתחיל מהשיעור הראשון, כאשר המורה מזמין את התלמידים להתבונן בתופעות כימיות תוך הדגמה של מספר תגובות כימיות מרהיבות. בשלב זה, חשוב שהתלמידים ישימו לב לתמונה הכללית של הפיכת חומרים מסוימים לאחרים, יתעניינו בכימיה כמקצוע המלמד את היכולת לבצע טרנספורמציות כאלה של חומרים.

ניסויי מעבדה

ניסוי מעבדה 1. "פעולת החומצות על אינדיקטורים".

ביצוע ניסוי מעבדה זה יאפשר לתלמידים לפתח רעיונות לגבי תכונותיהם של חומרים ספציפיים - חומצות, לגבש ידע על סימני תגובות כימיות, היכולת להתמודד עם כימיקלים.

הדו"ח על ניסוי מעבדה זה אינו מצריך ניסוח של משוואות של תגובות מתמשכות, אולם, בסיומו, על התלמידים לבצע שישה מחקרים קטנים: השפעת שתי חומצות (גופרית והידרוכלורית) על שלושה אינדיקטורים - לקמוס, מתיל כתום, א. מחוון אוניברסלי (נייר מחוון). לעוד שימוש רציונליזמן הלימוד, המורה יכול להציע לתלמידים לבצע את הניסוי על פי האפשרויות, למשל: האפשרות הראשונה בוחנת את השפעת חומצה הידרוכלורית על אינדיקטורים, והשנייה - גופריתית. לאחר מכן התלמידים משתפים את הממצאים שלהם ומציינים רכוש משותףחומצות - לשנות את צבע האינדיקטורים.

עדיף להציג דו"ח על תוצאות הניסוי בצורה של טבלת סיכום; במחברות על בסיס מודפס ניתן להציע לצבוע את הציורים.

ש.ציוד מעבדה.

תחת ציוד המעבדה הדרוש לניסוי מוצלח, אנו מתכוונים לכלי זכוכית כימיים, התקני חימום, חצובה מעבדה ומכשירים. ההיכרות עם הציוד מתחילה כבר בשיעור הראשון. המורה מדגים לתלמידים את הציוד העיקרי של הכיתה, מדבר על מטרתו, לקראת עבודה מעשית 1.

עבודה מעשית 1. "טכניקות לטיפול בציוד פשוט. כללי התנהגות ועבודה בחדר כימיה. הפרדה של תערובת הומוגנית ובלתי הומוגנית.

יישום עבודה זו מאפשר לתלמידים לא רק להכיר את הציוד החשוב ביותר, אלא גם לבצע כמה פעולות מעשיות: הדלקת וכיבוי מנורת הרוח, חימום מים, מדידת נפח הנוזל, שימוש בפילטר להפרדת התערובת. במהלך העבודה יש ​​צורך לא רק להכיר לתלמידים את הציוד, אלא לפתח את היכולת לזהות ושמות נכונה של מכשירי חימום, כלי מדידה וכלים לתגובות כימיות.

1.4 יישום פונקציונלי של ניסוי בעיה בחינוך אינטנסיבי לכימיה

אימון ניסויים בכימיה

בתהליך הוראת כימיה, ניסוי בית ספרי מבצע מספר פונקציות חשובות: היוריסטיות, מתקנות, הכללה ומחקר.

הפונקציות המפורטות של ניסוי כימי באות לידי ביטוי בעת ביצוע ניסויים בעלי אופי בעייתי. ניסוי הבעיה הוא שמאפשר לא רק לקבוע עובדות חדשות, אלא גם לתקן טעויות בידע של הסטודנטים, להבהיר ולתקן את הבנת הסטודנטים בנושאים מסוימים בקורס כימיה. בתהליך ביצוע ניסויי בעיות, תלמידים מגיעים לעתים קרובות למדי למסקנות בעלות אופי הכללה, וגם מפתחים את כישורי המחקר שלהם.

בהוראת כימיה ניתן לערוך ניסוי בעיה הן בהדגמה והן בתהליך של ביצוע של כמה ניסויי מעבדה ותרגילים מעשיים של התלמידים. ההבדל המהותי בין ניסויי סטודנטים בעלי אופי בעייתי לעבודת מעבדה רגילה הוא שניסויי בעיה אינם מתבצעים על פי הוראה נתונה, אלא הם בעלי אופי יצירתי. הרי ידוע שביצוע ניסויי מעבדה לפי ההנחיות מפחית משמעותית את מידת העצמאות של התלמידים ומקשה על התחשבות במאפיינים האישיים שלהם. פתרון בעיות ניסיוניות הנגישות לתלמידים מעודד גילוי עצמאות, מפתח יכולות יצירתיות.

התלמידים, המתבוננים בניסוי בעייתי שקבע המורה, או מבצעים אותו בעצמם, לומדים להעלות השערות, לגבש תכנית מחקר, לעבד את התוצאות שהתקבלו ולגבש מסקנות.

לפיכך, שימוש שיטתי ותכליתי בניסויי בעיה בשיעורי כימיה יכול לשמש כלי יעיללמידה ופיתוח של תלמידים.

לא כל ניסיון יכול לשמש בשיעור כדי ליצור מצב בעיה. הקצו את הדרישות הבסיסיות לאותם ניסויים שבעזרתם תוכלו להגדיר ולפתור בעיות חינוכיות שונות, כלומר: תוכן הניסויים צריך להתבסס על תופעות ודפוסים המוכרים לתלמידים; יש להקדים לעריכת ניסויים בעייתיים בהצגת ניסויים אחרים המובילים להבנת הבעיה; החוויה שבאמצעותה נוצרת הבעיה חייבת לעורר עניין, לעורר את סקרנותם של התלמידים.

ערך רב להיווצרות יכולות יצירתיות של תלמידים הם ניסויי מעבדה בעלי אופי בעייתי. בביצועם בעצמם, התלמידים משוכנעים שהניסוי הוא המקור העיקרי לידע כימי, אמצעי לאישוש או להפריך את ההשערות שהועלו. באמצעות הנתונים של ניסוי שנערך באופן עצמאי, תוך הבנה תיאורטית, התלמידים מעמיקים באופן משמעותי את הידע שלהם בכימיה ורוכשים את המיומנויות של גישה יצירתית לפתרון בעיות.

דוגמה לארגון וביצוע ניסוי מעבדה בעייתי בכיתה ט'.

בהתבסס על מספר מתחי מתכת, התלמידים מנסחים את משוואת התגובה הבאה:

3AgNO3 + Fe = Fe(NO3)3 + 3Ag.

בשלב זה, התלמידים כבר שלטו בכל החומר התיאורטי של הקורס בבית הספר. כימיה אנאורגנית, בעלי כישורים מספקים בביצוע ניסויי מעבדה. לכן, השאלה הבעייתית הבאה יכולה להיות מוצגת לתלמידים: האם כסף יכול לקיים אינטראקציה עם תמיסה של חנקתי ברזל (III)? תלמידים בדרך כלל עונים בשלילה. הם מניעים את תשובתם בכך שהכסף ממוקם מימין לברזל בסדרת המתחים ואינו יכול לעקור אותו מתמיסת המלח. בנוסף, הם מזכירים את הפעילות הכימית הנמוכה של כסף, מה שמעיד על כך שכסף אינו מחומצן על ידי חמצן, אינו יוצר אינטראקציה עם תמיסות של חומצות הידרוכלוריות וגופרית.

על מנת לברר את היחס בין כסף לתמיסה של חנקתי ברזל (III), המורה מציעה לערוך ניסוי מעבדה. לשם כך מעבירים לשולחנות התלמידים מבחנות עם שכבת כסף דקה מאוד על הקירות, שלרוב נשארים בחדר הכימיה לאחר תגובת "מראה הכסף" בכיתה י'. למבחנות אלו, על התלמידים להוסיף 3-5 מ"ל של תמיסה של 1 M של חנקתי ברזל (III). תהליך פירוק הכסף מתחיל די מהר, ולאחר 3-5 דקות, התלמידים משוכנעים שקירות המבחנה משוחררים לחלוטין מציפוי המראה.

הניסוי שנעשה מעמיד את התלמידים במבוי סתום, כיוון שהוא סותר את ההנחות שלהם לגבי אפשרות התגובה הזו. נוצר מצב בעייתי, המבוסס על הסתירה בין ניסוי עם תוצאות בלתי צפויות לבין רעיונות התלמידים לגבי הקשר של מתכות לתמיסות מלח. התלמידים מוזמנים להעלות השערה המסבירה את תוצאות הניסוי, ולתת את הצדקה התיאורטית שלה.

על מנת שההשערה תועלה בצורה נכונה, על המורה להזמין את התלמידים לעדכן את הידע שלהם על תכונות היונים ובפרט על יכולת החמצון הגבוהה של יון Fe3+ בתמיסה. לזכור את החומר הזה, החבר'ה יכולים להעלות את ההשערה הבאה: פירוק הכסף מתרחש מכיוון שיוני Fe3 +, בעלי מטען גבוה ורדיוס קטן, מחמצנים אטומי כסף, תוך שהם מופחתים ליוני Fe2 +.

מסמכים דומים

הרעיון של חינוך ומקום פרופיל נושא"כימיה" בו. לימודי כימיה ברמת הפרופיל וארגון ניסוי כימי בית ספרי בכימיה אורגנית. ניסוי כימי בית ספרי: סוגים, דרישות, טכניקה.

עבודת גמר, נוספה 14/07/2012


מהות העניין הקוגניטיבי של תלמידי בית הספר. שימוש בניסוי הדגמה בקורס כימיה בבית הספר. שימוש בניסוי ההדגמה במצב מקוון או בהקלטת CD-ROM. הכנה ותצוגה של ניסויי הדגמה.

עבודת קודש, נוספה 02/04/2013


בדיקת ידע, מיומנויות ויכולות היא חלק בלתי נפרד מהתהליך החינוכי. מטרות ודרישות לאימות. סוגים, שיטות אימות ושימוש בהדמיה, ניסוי כימי ומשימות בודדות. הבחינה הסופית היא המבחן הסופי.

עבודת קודש, נוספה 16/01/2009


מושג, סיווג, שיטתיות ומבנה של שיטות הוראה. שיטות כלליות ומילוליות להוראת כימיה. השימוש בהדגמה והתנסות תלמידים בהוראת כימיה. חיבור של שיטות מילוליות-חזותיות עם אמצעי הדמיה.

עבודת קודש, נוספה 01/04/2010


יסודות פסיכולוגיים ופדגוגיים לשימוש באמצעים טכניים בהוראת כימיה. הנחיותלקיים שיעורים באמצעות תוכנת Microsoft Power Point. עריכת ניסוי פדגוגי: בירור וגיבוש צורה.

עבודת גמר, נוספה 17/11/2010


פונקציות חינוכיות של מתודולוגיה מדעית בחינוך בית ספרי. מערכת הידע והמיומנויות המתודולוגיות בבית הספר התיכון. מבנה הידע הפיזי. מתודולוגיה של הניסוי בבית הספר. הנוהל והכלים לניטור הידע והמיומנויות של סטודנטים בפיזיקה.

עבודת קודש, נוספה 24/02/2011


גיוון ומקומו בחינוך בית הספר. ניסוי כימי ותפקידו בלימוד הכימיה בבית הספר. אינדיבידואליזציה (בגבולות מסוימים) של תהליך הלמידה, תוך התחשבות מאפיינים אישייםתלמידים. רמות הלמידה של התלמידים.

עבודת קודש, נוספה 16/01/2009


תכנית בניית ניסוי פדגוגי. קביעת המספר האופטימלי של מחקרי ביניים. סיווג הניסוי הפדגוגי, מאפיינים מתודולוגיים של יישומו. הפרטים של בניית סכימה של ניסוי רב גורמים.

תקציר, נוסף 11/12/2009


מבנה התוכנית של ניסוי תוך בית ספרי. חיזוי בהכנת הניסוי. פיתוח ובחירת שיטות מחקר ספציפיות. שלבי הכנה לניסוי והערכת תוצאותיו. קריטריונים להערכת התוצאות הצפויות.

תקציר, נוסף 12/10/2012


שיטות ואמצעים להפעלת פעילות קוגניטיבית בשיעורי פיזיקה. פיתוח תוכניות-סיכומי אירועים לחקר תופעות והשפעות המשמשות על הבמה המודרנית. מקומו של ניסוי ההדגמה במערכת שיטות הוראת הפיזיקה.

מדע כה מורכב אך מעניין כמו כימיה גורם תמיד לתגובה מעורפלת בקרב תלמידי בית הספר. הילדים מתעניינים בניסויים, שכתוצאה מהם מתקבלים חומרים בעלי צבעים עזים, משתחררים גזים או מתרחשים משקעים. אבל רק מעטים מהם אוהבים לכתוב משוואות מורכבות של תהליכים כימיים.

החשיבות של חוויות משעשעות

על פי הסטנדרטים הפדרליים המודרניים בבתי ספר לחינוך כללי, נושא כזה של התוכנית כמו כימיה גם לא נותר ללא תשומת לב.

כחלק מחקר טרנספורמציות מורכבות של חומרים ותמיסות משימות מעשיותכימאי צעיר משכלל את כישוריו ויכולותיו בפועל. במהלך ניסויים יוצאי דופן המורה מעורר עניין בנושא אצל תלמידיו. אבל בשיעורים רגילים, קשה למורה למצוא מספיק זמן פנוי לניסויים לא סטנדרטיים, ופשוט אין זמן לילדים לערוך אותם.

כדי לתקן זאת הומצאו קורסי בחירה ובחירה נוספים. אגב, ילדים רבים שאוהבים כימיה בכיתות ח'-ט' הופכים בעתיד לרופאים, רוקחים, מדענים, כי בשיעורים כאלה מקבל כימאי צעיר הזדמנות לערוך באופן עצמאי ניסויים ולהסיק מהם מסקנות.

אילו קורסים קשורים לניסויים משעשעים בכימיה?

בימים עברו, כימיה לילדים הייתה זמינה רק מכיתה ח'. לא הוצעו לילדים קורסים מיוחדים או פעילויות חוץ לימודיות בתחום הכימיה. למעשה, פשוט לא הייתה עבודה עם ילדים מחוננים בכימיה, מה שהשפיע לרעה על יחסם של תלמידי בית הספר לדיסציפלינה זו. החבר'ה פחדו ולא הבינו תגובות כימיות מורכבות, הם עשו טעויות בכתיבת משוואות יוניות.

בהקשר לרפורמה במערכת החינוך המודרנית, המצב השתנה. כעת במוסדות החינוך מוצעים בכיתות הנמוכות. הילדים שמחים לבצע את המשימות שהמורה מציעה להם, לומדים להסיק מסקנות.

קורסים אופציונליים הקשורים לכימיה מסייעים לתלמידי תיכון לרכוש מיומנויות בעבודה עם ציוד מעבדה, ואלו המיועדים לתלמידים צעירים מכילים ניסויים כימיים מדגימים. לדוגמה, ילדים לומדים את תכונות החלב, מתוודעים לאותם חומרים שמתקבלים כשהוא חמוץ.

ניסויים עם מים

כימיה משעשעת לילדים מעניינת כאשר במהלך הניסוי הם רואים תוצאה יוצאת דופן: התפתחות גזים, צבע עז, משקעים יוצאי דופן. חומר כמו מים נחשב לאידיאלי לביצוע מגוון ניסויים כימיים משעשעים עבור תלמידי בית ספר.

לדוגמה, כימיה לילדים בני 7 עשויה להתחיל בהיכרות עם תכונותיה. המורה אומרת לילדים שרוב כדור הארץ שלנו מכוסה במים. המורה גם מודיעה לתלמידים כי באבטיח מדובר ביותר מ-90 אחוז, ובאדם - כ-65-70%. לאחר שסיפרנו לתלמידי בית הספר כמה חשובים המים לבני אדם, נוכל להציע להם כמה ניסויים מעניינים. יחד עם זאת, כדאי להדגיש את "קסם" המים כדי לסקרן את תלמידי בית הספר.

אגב, במקרה זה, הסט הסטנדרטי של כימיה לילדים אינו כרוך בציוד יקר - זה בהחלט אפשרי להגביל את עצמך למכשירים וחומרים זמינים.

חווה את "מחט הקרח"

בואו ניתן דוגמה לניסוי כל כך פשוט וגם מעניין במים. זהו מבנה של פיסול קרח - "מחטים". עבור הניסוי תצטרך:

• מים;
• מלח;
• קוביות קרח.

משך הניסוי הוא שעתיים ולכן לא ניתן לבצע ניסוי כזה בשיעור רגיל. ראשית אתה צריך לשפוך מים לתוך תבנית הקרח, לשים במקפיא. לאחר 1-2 שעות, לאחר שהמים הופכים לקרח, כימיה מבדרת יכולה להמשיך. בשביל החוויה תצטרכו 40-50 קוביות קרח מוכנות.

ראשית, על הילדים לסדר על השולחן 18 קוביות בצורת ריבוע, ולהשאיר חלל ריק במרכז. לאחר מכן, לאחר פיזור עליהם מלח שולחן, הם מוחלים בזהירות זה על זה, וכך מודבקים זה לזה.

בהדרגה, כל הקוביות מחוברות, וכתוצאה מכך מתקבלת "מחט" עבה וארוכה של קרח. כדי להכין אותו מספיקות 2 כפיות מלח שולחן ו-50 חתיכות קרח קטנות.

אפשר, על ידי גוון המים, להפוך את פסלי הקרח לצבעוניים. וכתוצאה מחוויה כה פשוטה, כימיה לילדים בני 9 הופכת למדע מובן ומרגש. ניתן להתנסות על ידי הדבקת קוביות קרח בצורת פירמידה או מעוין.

ניסוי "טורנדו"

ניסוי זה לא ידרוש חומרים, ריאגנטים וכלים מיוחדים. החבר'ה יוכלו לעשות את זה תוך 10-15 דקות. לניסוי, הצטייד:

• בקבוק שקוף מפלסטיק עם פקק;
• מים;
• חומר ניקוי לשטיפת כלים;
• פאייטים.

יש למלא את הבקבוק 2/3 במים רגילים. לאחר מכן הוסף לו 1-2 טיפות של חומר ניקוי לשטיפת כלים. לאחר 5-10 שניות, שפכו כמה קורטות של נוצצים לתוך הבקבוק. הדקו את הפקק בחוזקה, הפכו את הבקבוק, מחזיקים את הצוואר, וסובב עם כיוון השעון. ואז אנחנו עוצרים ומסתכלים על המערבולת שנוצרה. עד לרגע שה"טורנדו" יפעל, תצטרכו לגלול את הבקבוק 3-4 פעמים.

מדוע מופיע "טורנדו" בבקבוק רגיל?

כאשר ילד עושה תנועות מעגליות, מופיעה מערבולת הדומה לטורנדו. סיבוב המים סביב המרכז מתרחש עקב פעולת הכוח הצנטריפוגלי. המורה מספרת לילדים עד כמה סופות טורנדו נוראיות בטבע.

חוויה כזו בטוחה לחלוטין, אבל אחריה, כימיה לילדים הופכת למדע נפלא באמת. כדי להפוך את הניסוי לחי יותר, אתה יכול להשתמש בחומר צביעה, למשל, אשלגן פרמנגנט (אשלגן פרמנגנט).

ניסוי "בועות סבון"

רוצים ללמד ילדים מהי כימיה מהנה? תוכניות לילדים לא מאפשרות למורה לשים לב לניסויים בשיעורים, פשוט אין זמן לזה. אז בואו נעשה את זה באופן אופציונלי.

עבור תלמידי בית ספר יסודי, הניסוי הזה יביא הרבה רגשות חיוביים, ואתה יכול לעשות את זה תוך כמה דקות. אנחנו נצטרך:

• סבון נוזלי;
• קַנקַן;
• מים;
• חוט דק.

בצנצנת, מערבבים חלק אחד של סבון נוזלי עם שישה חלקים מים. אנחנו מכופפים קצה של חתיכת חוט קטנה בצורת טבעת, מורידים אותה לתוך תערובת הסבון, שולפים אותה בזהירות ומוציאים אותה מהתבנית עם בועת סבון יפה מעשה ידינו.

רק חוט שאין לו שכבת ניילון מתאים לניסוי זה. אחרת, ילדים לא יוכלו לפוצץ בועות סבון.

על מנת לעשות את זה יותר מעניין עבור החבר'ה, אתה יכול להוסיף צבע מאכל לתמיסת הסבון. אתה יכול לארגן תחרויות סבון בין תלמידי בית ספר, ואז כימיה לילדים תהפוך לחג אמיתי. כך המורה מציגה לילדים את מושג הפתרונות, המסיסות ומסבירה את הסיבות להופעת בועות.

חוויה משעשעת "מים מצמחים"

מלכתחילה, המורה מסביר עד כמה המים חשובים לתאים באורגניזמים חיים. בעזרתו מתרחשת הובלת חומרים מזינים. המורה מציינת שבמקרה של כמות לא מספקת של מים בגוף, כל היצורים החיים מתים.

עבור הניסוי תצטרך:

• מנורת רוח;
• מבחנות;
• עלים ירוקים;
• מחזיק מבחנה;
• נחושת גופרתית (2);
• כּוֹס.

ניסוי זה ייקח 1.5-2 שעות, אך כתוצאה מכך, כימיה לילדים תהיה ביטוי של נס, סמל של קסם.

עלים ירוקים מונחים במבחנה, קבועים במחזיק. בלהבה של מנורת אלכוהול, אתה צריך לחמם את כל המבחנה 2-3 פעמים, ואז זה נעשה רק עם החלק שבו העלים הירוקים.

יש להניח את הזכוכית כך שהחומרים הגזים המשתחררים במבחנה יפלו לתוכה. מיד עם השלמת החימום, לטיפה מהנוזל המתקבל בתוך הכוס, מוסיפים גרגירים של גופרת נחושת לבנה מיותרת. בהדרגה צבע לבןנעלם, וסולפט נחושת הופך לכחול או כחול.

חוויה זו מובילה ילדים לעונג מוחלט, כי צבע החומרים משתנה לנגד עיניהם. בסוף הניסוי, המורה מספרת לילדים על תכונה כמו היגרוסקופיות. בשל יכולתו לספוג אדי מים (לחות) נחושת גופרתית לבנה משנה את צבעה לכחול.

ניסוי "שרביט קסמים"

ניסוי זה מתאים לשיעור מבוא בקורס בחירה בכימיה. ראשית, אתה צריך לעשות ממנו ריק בצורת כוכב ולהשרות אותו בתמיסה של פנולפטלין (אינדיקטור).

במהלך הניסוי עצמו, הכוכב המחובר ל"שרביט הקסם" טובל תחילה בתמיסת אלקלית (למשל בתמיסת נתרן הידרוקסיד). ילדים רואים איך תוך שניות צבעה משתנה ומופיע צבע ארגמן עז. לאחר מכן, הצורה הצבעונית מונחת בתמיסת חומצה (לניסוי, השימוש בתמיסת חומצה הידרוכלורית יהיה אופטימלי), וצבע הארגמן נעלם - הכוכבית הופכת שוב לחסרת צבע.

אם הניסוי מבוצע לילדים, במהלך הניסוי המורה מספר "אגדה כימית". לדוגמה, הגיבור של אגדה יכול להיות עכבר סקרן שרצה לדעת מדוע יש כל כך הרבה צבעים בהירים בארץ קסומה. לתלמידים בכיתות ח'-ט', המורה מציג את המושג "אינדיקטור" ומציין אילו מדדים יכולים לקבוע את הסביבה החומצית, ואילו חומרים נדרשים לקביעת הסביבה הבסיסית של התמיסות.

חווית הג'יני בבקבוק

את הניסוי הזה מדגים המורה עצמו, באמצעות קולט אדים מיוחד. הניסיון מבוסס על התכונות הספציפיות של חומצה חנקתית מרוכזת. בניגוד לחומצות רבות, חומצה חנקתית מרוכזת מסוגלת להיכנס לאינטראקציה כימית עם מתכות הממוקמות אחרי מימן (למעט פלטינה, זהב).

שופכים אותו למבחנה ומוסיפים שם חתיכת חוט נחושת. מתחת למכסה המנוע, המבחנה מחוממת, והילדים צופים במראה של אדי "ג'ין אדומים".

עבור תלמידי כיתות ח'-ט', המורה כותב את משוואת התגובה הכימית, מדגיש את סימני המהלך שלה (שינוי צבע, הופעת גז). חוויה זו אינה מתאימה להדגמה מחוץ לכותלי חדר הכימיה בבית הספר. על פי תקנות הבטיחות, זה כרוך בשימוש באדי תחמוצת החנקן ("גז חום") מסוכנים לילדים.

ניסויים ביתיים

על מנת לחמם את העניין של תלמידי בית הספר בכימיה, תוכלו להציע ניסוי ביתי. למשל, לערוך ניסוי בגידול גבישי מלח.

הילד צריך להכין תמיסה רוויה של מלח שולחן. לאחר מכן מניחים בו ענף דק, וכשהמים מתאדים מהתמיסה, גבישי מלח "יצמחו" על הענף.

אין לנער או לסובב את צנצנת התמיסה. וכאשר לאחר שבועיים הגבישים גדלים, יש להסיר את המקל בזהירות רבה מהתמיסה ולייבש. ואז, אם תרצה, אתה יכול לכסות את המוצר עם לכה חסרת צבע.

סיכום

אין מקצוע מעניין יותר בתכנית הלימודים בבית הספר מאשר כימיה. אבל כדי שילדים לא יפחדו מהמדע המורכב הזה, על המורה להקדיש מספיק זמן בעבודתו לניסויים משעשעים וניסויים יוצאי דופן.

הכישורים המעשיים שנוצרים במהלך עבודה כזו הם שיעזרו לעורר עניין בנושא. ובכיתות הנמוכות, ניסויים משעשעים נחשבים על ידי הסטנדרטים החינוכיים של המדינה הפדרלית כפרויקט עצמאי ופעילות מחקרית.

מוסד חינוכי תקציבי ממלכתי של תיכון בית ספר תיכוןמס' 1 "מרכז חינוך" ע.ג.ט. בניית קרמיקה של המחוז העירוני Volzhsky של אזור סמארה

נושא: " ניסוי כימי כאמצעי ליצירת עניין בכימיה"

מורה לכימיה

ליוקשינה נטליה אלכסנדרובנה

מבוא

כימיה היא מדע תיאורטי-ניסיוני. לכן, בתהליך לימודו, השיטה החשובה ביותר היא ניסוי כאמצעי להשגת רעיונות קונקרטיים וידע מוצק.

ניסויים משעשעים, להיות חלק מהניסוי, להחדיר אהבה לכימיה, ליצור עניין בנושא בתוספת זמן מהשיעורים, לתרום להטמעה מוצלחת יותר של כימיה, להעמקה והרחבת הידע, פיתוח מיומנויות עבודה יצירתיות עצמאיות, הקניית ניסיון מעשי בעבודה עם ריאגנטים כימיים וציוד.

ניסויי הדגמה, בעלי אלמנט של בידור, תורמים לפיתוח מיומנויות התלמידים להתבונן ולהסביר תופעות כימיות.ניסוי כימי הוא השיטה החשובה ביותר ואמצעי ההדמיה העיקריים בשיעור. ניסוי הוא כלי ידע מורכב וחזק. השימוש הנרחב בניסוי בהוראת כימיה הוא אחד התנאים החשובים ביותר לידע מודע וחזק של תלמידים בכימיה. ניסוי כימי הוא הדרך החשובה ביותר לחבר בין תיאוריה לפרקטיקה על ידי הפיכת ידע לאמונות.
המטרה העיקרית של דוח זה היא לעורר את העניין של התלמידים בכימיה כבר מהשיעורים הראשונים ולהראות שהמדע הזה הוא לא רק תיאורטי.

ניסוי כימי המבוסס על פעילות עצמאית יצירתית עוזר להכיר לתלמידים את השיטות הבסיסיות של מדעי הכימיה. זה קורה כאשר המורה משתמש בו לעתים קרובות באופן שדומה לתהליך המחקר במדעי הכימיה, אשר נעשה היטב במקרים בהם הניסוי הוא הבסיס לגישה מבוססת בעיות בהוראת כימיה. במקרים אלו, ניסויים עוזרים לאשש או לדחות את ההנחות שהועלו, כפי שקורה במחקר מדעי בכימיה. אחת המטרות של דוח זה היא להראות כמה מעניין יכול להיות אפילו המידע הבסיסי ביותר מקורס כימיה בבית הספר, ולו רק כדי להסתכל עליו יותר מקרוב. ערכתי ניסויי הדגמה במהלך השיעורים בכיתה ח'. כפי שעולה מסקר סטודנטים, העבודה עוררה עניין בלימודי הכימיה. במהלך הניסויים, התלמידים החלו לחשוב בהיגיון ולנמק. בביצוע עבודה זו, הבנתי שניסוי כימי הוא הציר שעליו נשען החינוך הכימי. התנועה אל האמת מתחילה בהפתעה, ועבור רוב תלמידי בית הספר היא מתרחשת דווקא בתהליך הניסוי, כאשר הנסיין, כמו קוסם, הופך חומר אחד למשנהו, תוך שהוא צופה בשינויים מדהימים בתכונותיהם. במקרים אלו, ניסויים עוזרים לאשש או לדחות את ההנחות שהועלו, כפי שקורה במחקר מדעי בכימיה. התשוקה לכימיה מתחילה כמעט תמיד בניסויים, ואין זה מקרי שכמעט כל הכימאים המפורסמים מילדות אהבו להתנסות בחומרים, שבזכותם התגלו תגליות רבות בכימיה, שניתן ללמוד רק מההיסטוריה.

לאורך ההיסטוריה של הכימיה כמדע ניסיוני, תיאוריות שונות הוכחו או הופרכו, השערות שונות נבדקו, חומרים חדשים התקבלו ותכונותיהם נחשפו. נכון לעכשיו, הניסוי הכימי הוא עדיין הכלי העיקרי לאימות מהימנות הידע. ניסוי כימי מבוצע תמיד עם מטרה מסוימת, הוא מתוכנן בבירור, תנאים מיוחדים, ציוד הכרחי וריאגנטים נבחרים ליישומו.

חשיבות מיוחדת היא שאלת מקומו של הניסוי בתהליך הלמידה. חווית למידה היא אמצעי למידה. במקרה אחד אפשר לשים ניסוי אחרי הסבר ובעזרתו לענות על שאלות מסוימות הניסוי אמור להוביל את התלמידים להבנה של חוקי הכימיה החשובים ביותר.

בתהליך הלמידה של כימיה, הניסוי הוא,

ראשית, סוג של אובייקט למידה,

שנית, שיטת המחקר,

שלישית, המקור והאמצעים של ידע חדש.

לכן, יש לו שלוש פונקציות עיקריות:

קוגניטיבי, כי חשוב לתלמידים ללמוד את יסודות הכימיה, לנסח ולפתור בעיות מעשיות, לזהות את משמעות הכימיה בחיים המודרניים;

מחנך, כי הוא תורם לגיבוש תפיסת העולם המדעית של תלמידי בית הספר, וחשוב גם להכוונת תלמידי בית הספר למקצועות הרלוונטיים;

מתפתח, שכן הוא משמש לרכישה ולשיפור מיומנויות ויכולות מדעיות ומעשיות כלליות.

הוראת כימיה בבית הספר צריכה להיות ויזואלית ולהתבסס על ניסוי כימי.

ניסוי אמיתי וירטואלי צריכים להשלים זה את זה. ניסוי כימי וירטואלי אפשרי במקרים של עבודה עם ריאגנטים רעילים.

חלק תיאורטי מהחוויה

כימיה היא מדע ניסיוני. המילה הלטינית "ניסוי" פירושה "ניסוי", "ניסוי". ניסוי כימי - מקור ידע על חומר ותגובה כימית - הוא תנאי חשוב להגברת הפעילות הקוגניטיבית של התלמידים, לטיפוח עניין בנושא. אפילו התמונה הבהירה ביותר על המסך לא תחליף את החוויה האמיתית, שכן על התלמידים להתבונן וללמוד את התופעות בעצמם.

ויזואליזציה, כושר ביטוי של ניסויים היא הדרישה הראשונה והעיקרית לניסוי.

משך הזמן הקצר של הניסויים הוא הדרישה השנייה לניסוי.

יכולת שכנוע, נגישות, אמינות - זו הדרישה השלישית לניסוי.

דרישה חשובה מאוד היא בטיחות הניסויים שבוצעו. בחדר הכימיה עמדה עם כללי בטיחות שיש להקפיד עליהם.

על ידי התבוננות ועריכת ניסויים, התלמידים לומדים את האופי המגוון של חומרים, צוברים עובדות להשוואות, הכללות ומסקנות.

מנקודת מבט קוגניטיבית, ניתן לחלק את הניסוי הכימי לשתי קבוצות:

1. ניסוי קוגניטיבי , המקנה לתלמידים ידע על הנושא הנלמד (למשל ניסויים המאפיינים את התכונות הכימיות של חומרים).

2. ניסוי ויזואלי מאשר את ההסבר של המורה.

ניתן לחלק חוויות קוגניטיביות לפי ערך לקבוצות הבאות:

ניסויים, שהם מקור ההתחלה לידע על תכונות החומרים, התנאים והמנגנון של תגובות כימיות. יישום ניסויים מסוג זה קשור בניסוח ופתרון של סוגיות בעלות אופי בעייתי, והמסקנות מהתצפיות פועלות כהכללות, כללים, הגדרות, דפוסים וכו'.

ניסויים, שמשמעותם הקוגניטיבית מורכבת מאישור או הכחשה של ההשערה המוצהרת. מסקנות כלליות מניסויים כאלה עוזרות לפתור שאלות בסיסיות לגבי קורס הכימיה בבית הספר, למשל, שאלת הקשר הגנטי בין כיתות של תרכובות כימיות וכו'.

ניסויים הממחישים את המסקנות והמסקנות שנעשו על בסיס חקר עמדות תיאורטיות.

ניסויים המשפרים את המסקנות ומגבשים את הידע של התלמידים על תכונות החומרים והטרנספורמציות שלהם.

ניסויים, שמשמעותם הקוגניטיבית על רגל נתונה היא בעלת אופי עקיף (דוגמאות של טרנספורמציות כימיות מבלי לחשוף את מהות התהליכים).

ניסויי בקרה ואימות ומשימות ניסיוניות. המשמעות הקוגניטיבית שלהם עבור התלמידים מתבטאת באלמנטים של שליטה עצמית.

במקרה שהניסוי משמש ליצירת מצבים בעייתיים או לפתרון בעיות בעייתיות, עליו להיות בהיר ובלתי נשכח, בלתי צפוי עבור התלמידים ומשכנע, הוא אמור להדהים את הדמיון ולהשפיע מאוד על התחום הרגשי. עם ארגון וביצוע כזה של ניסוי כימי, התלמידים מתעמקים במהות הניסויים, חושבים על התוצאות ומנסים לענות על השאלות שעולות במהלך הניסוי.

ניסוי מוגדר נכון ומסקנות ברורות ממנו הם האמצעי החשוב ביותר לעיצוב תפיסת העולם המדעית של התלמידים.

בנוסף, הניסוי הכימי משחק תפקיד חשובבפתרון מוצלח של משימות חינוכיות בהוראת כימיה:

כמקור הידע המקורי של תופעות;

כאמצעי היחיד להוכחת השערה, מסקנה;

כאמצעי היחיד להיווצרות שיפור מיומנויות מעשיות;

כאמצעי חשוב לפיתוח, שיפור וגיבוש הידע התיאורטי;

כשיטה לבדיקת הידע והמיומנויות של התלמידים;

כאמצעי לגיבוש עניין של הסטודנטים בלימודי הכימיה, פיתוח התבוננות, סקרנות, יוזמה, חתירה לחיפוש עצמאי, שיפור הידע ויישומם בפועל.

לניסוי הכימי הבית ספרי חשיבות חינוכית וחינוכית רבה להכשרה הפוליטכנית של התלמידים.

בפרקטיקה של הוראת כימיה, מקובל באופן מסורתי לחלק ניסוי כימי לניסוי הדגמה, שבוצע על ידי מורה, וניסוי תלמידים, המבוצע על ידי תלמידי בית ספר.

ניסויי הדגמה הם סוג הכרחי של ניסוי. הוא משמש במקרים הבאים:

כאשר תלמידים, במיוחד בשלבים הראשונים של הלמידה, אינם שולטים מספיק בטכניקת ביצוע ניסויים, ולכן אינם מסוגלים לבצע אותם בכוחות עצמם;

כאשר הציוד הטכני של ההתנסות קשה לתלמידים או שאין מספיק ציוד מתאים;

כאשר ניסויי מעבדה נפרדים מוחלפים בניסויי הדגמה על מנת לחסוך זמן ובמקרה של מספר לא מספיק של ריאגנטים;

כאשר מבחינת השפעה חיצונית ושכנוע ההדגמה עולה על החוויה שמבצעים התלמידים;

כאשר על פי תקנות הבטיחות נאסר על התלמידים להשתמש בחומרים מסוימים (ברום, אשלגן פרמנגנט בצורה מוצקה וכו').

הדרישה העיקרית לכל ניסוי כימי היא הדרישה שיהיה בטוח לחלוטין עבור התלמידים.

המורה אחראי לתאונה הן מבחינה מוסרית והן מבחינה משפטית. לכן, בדיקה מקדימה של ניסויים ועמידה בכל דרישות הבטיחות הן חובה לכל העובדים במעבדה הכימית. הערובה העיקרית לבטיחות ניסויי הדגמה היא האוריינות הטכנית הגבוהה של המורה, חמוש במיומנויות בטיחות מתאימות.

ניסוי סטודנט מחולק בדרך כלל לניסויי מעבדה, תרגילים מעשיים, ניסויים ביתיים.

המטרה הדידקטית של ניסויי מעבדה היא רכישת ידע חדש, כפי שהם מתבצעים בעת לימוד חומר חדש. העבודה המעשית מתבצעת לרוב בתום לימוד הנושא, ומטרתה לגבש ולייצר ידע, לגבש ולפתח את כישורי הניסוי של התלמידים. לפי צורת הארגון, ניסויי מעבדה: 1) אינדיבידואלי, 2) קבוצתי, 3) קולקטיבי. יש לרשום את תוצאות הניסויים בחוברות עבודה.

התרגילים המעשיים הם:

מבוצע על פי ההנחיות

משימות ניסיוניות.

תרגילים מעשיים הם סוג מורכב של שיעור. התלמידים מבצעים ניסויים בזוגות לפי ההנחיות בספרי הלימוד.

המורה צריך לפקח על כל הכיתה, לתקן את פעולות התלמידים. לאחר סיום הניסויים, כל תלמיד עורך דוח לפי הטופס.

בעיות ניסוי אינן מכילות הוראות, יש להן רק תנאים. ההכנה לפתרון בעיות ניסיוניות מתבצעת בשלבים. ראשית, המשימות נפתרות על ידי כל הכיתה באופן תיאורטי. לאחר מכן התלמיד עורך ניסוי. לאחר מכן, הכיתה ממשיכה לבצע משימות דומות במקום העבודה.

ניסוי ביתי הוא אחד מסוגי העבודה העצמאית, שיש לה חשיבות רבה הן לפיתוח עניין בכימיה והן לגיבוש ידע ומיומנויות מעשיות רבות.

תָכְנִיתסיווג ניסוי כימי חינוכי

ניסוי כימי חינוכי

הַדגָמָה

סטוּדֶנט

ניסויי מעבדה

סדנאות

סדנאות

ניסויים ביתיים

מחקר

המחשה

בנוסף לעבודת מחקר בצורת שיעורי בית, מתקיימת גם פעילויות מחקר חוץ כיתתיות.

ניתן לייצג פעילויות מחקר חוץ-לימודיות של תלמידים הטפסים הבאיםהשתתפות תלמידי בית הספר בו: בית ספר NOU; אולימפיאדות, פעילויות עיצוב תחרות; מרתונים אינטלקטואלים; כנסים מחקריים מסוגים שונים; קורסי בחירה, קורסי בחירה, קורסי בחירה; עבודות בחינה.

עבודת מחקר אפשרית ויעילה רק בהתנדבות, כמו כל יצירתיות. לכן, נושא המחקר המדעי צריך להיות: מעניין את התלמיד, מרגש עבורו; נִתַן לְבִצוּעַ; מקורי (צריך אלמנט של הפתעה, חריגות); זמין; חייב לציית מאפייני גילתלמידים.

פעילות חינוכית ומחקרית תורמת ל: פיתוח עניין, הרחבת ועדכון הידע בנושא, פיתוח רעיונות על קשרים בין-תחומיים; פיתוח יוזמות אינטלקטואליות, יצירת תנאים מוקדמים לפיתוח דרך חשיבה מדעית; שליטה בגישה יצירתית לכל סוג של פעילות; הכשרה בטכנולוגיית מידע ועבודה עם כלי תקשורת; קבלת הכשרה קדם מקצועית; ארגון משמעותי של הזמן הפנוי של הילדים. הצורה הנפוצה ביותר של הגנה על עבודת מחקר היא מודל ההגנה היצירתית.

מודל ההגנה היצירתי כולל:

רישום דוכן עם מסמכים וחומרי המחשה על הנושא המוצהר, פרשנותם;

הדגמת הקלטות וידאו, שקופיות, האזנה להקלטות אודיו, הצגת קטע מחלקו העיקרי של המחקר;

מסקנות על העבודה שנעשתה בצורה של הצגת התוצאות;

עבודה מדעית צריכה להיות:

מחקר;

עדכני;

יש משמעות מעשית עבור המחבר עצמו, בית הספר.

ממצאים יצירתיים והישגים מתודולוגיים של המורה

תפקידה של הכימיה בפתרון בעיות סביבתיות הוא עצום. בעבודתי אני משתמש בשיטות למידה אקטיביות: שיעורים לא מסורתיים, קורסי בחירה, פרויקטים סביבתיים, ימי עיון, כנסים. אקולוגיזציה של ניסוי כימי מספק אימות ניסיוני של טוהר מוצרי מזוןומשמשת בסיס ליצירת מצבים בעייתיים.

שנת הלימודים 2010-2011

בשנת 2010 קיבלתי דיפלומה של הזוכה במקום הראשון של הכנס המדעי והמעשי האזורי מ-MOU DOD TsVR של המחוז העירוני וולז'סקי באזור סמארה בכיתה י"א.