МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГИМНАЗИЯ № 1»
РУЗАЕВСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА
РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ
ЭТАПЫ СТАНОВЛЕНИЯ И РАЗВИТИЯ УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ
Доклад на муниципальном семинаре «Формы и методы учебно-исследовательской деятельности учащихся»
Подготовила:
,
учитель химии и биологии
Рузаевка 2008
Я познакомлю вас с принципами выполнения исследовательской работы.
Конечно же, исследования на начальном этапе обучения и в более старших классах различаются. При работе с младшими школьниками основной целью, как правило, ставится наблюдение за окружающей природой, но исследователь, даже начинающий должен уметь не только наблюдать, но и фиксировать свои наблюдения, анализировать их и делать выводы. Поэтому ребята должны вести дневники наблюдений, в которых они будут записывать свои результаты, делать какие-то пометки. Ребята младших классов могут проделывать самые элементарные, самые простые исследования, например: измерение температуры воздуха, снежного покрова, изучать питьевую воду в школе, например, на присутствие запаха, постороннего вкуса, прозрачность и т. д. Такие эксперименты доступны для любого натуралистического кружка. Все эти наблюдения помогут ребятам приобрести навыки для выполнения исследовательских работ в старших классах, когда знания позволят им заниматься настоящими исследованиями. И в дальнейшем им будет легче подойти к решению той или иной проблемы.
Для выполнения исследовательской работы в старших группах подход к работе должен быть более научным. Исследовать можно те же объекты (снег, воду), но этапы и техника исследований несколько иные.
Прежде чем проводить анализ объекта необходимо правильно отобрать пробу. Проба должна быть небольшая, но её состав должен соответствовать составу исследуемого объекта. Различается техника отбора газообразной, жидкой проб и пробы твёрдого вещества. Газы в большой степени однородны, поэтому проба не должна быть большой, лишь достаточной для необходимых исследований. При отборе пробы жидкости следует обратить внимание на её однородность. В случае однородной жидкости (гомогенной), как и в случае с газообразным веществом проба должна быть небольшой. Если же жидкость неоднородная (гетерогенная), то проба берётся большего объёма, чем это необходимо для анализа, тщательно перемешивается и вновь берётся уже усреднённая проба. Твёрдые вещества неоднородны. Поэтому отбор проб твёрдого вещества ещё более усложнён, то есть вначале берётся большая проба, размельчается, перемешивается и берётся усреднённая проба, эта проба вновь измельчается, перемешивается и только тогда берётся проба для анализа.
Когда проба отобрана, можно приступать к её анализу в соответствии с поставленной целью.
В условиях школьной лаборатории можно провести качественный анализ объекта. Анализ включает в себя определение цвета, запаха, степени однородности, кислотности объекта исследования и содержание различных компонентов.
Кислотность объекта удобнее определить при помощи универсальной индикаторной бумаги.
ЭКСПЕРИМЕНТ 1. Исследование кислотности воды.
В три пробирки налита вода (дистиллированная, подкислённая и содержащая щёлочь). Исследуем воду индикаторной бумагой и сравниваем получившийся цвет со шкалой рН. Индикаторная бумага изменяет свой цвет в кислой среде на красный, в щелочной на синий, в нейтральной на бледно-зелёный.
Для определения конкретного компонента существует определённая методика. Так, например, ионы Ва2+ можно определить тремя способами:
ЭКСПЕРИМЕНТ 2.
1 способ.
К раствору, содержащему ионы Ва2+ , добавить раствор, содержащий бихромат-ионы. Выпадает осадок жёлтого цвета, растворимый в концентрированной соляной кислоте.
Ba2+ + Cr2O42-+ H2O=2BaCrO4+2H+
жёлтый
BaCrО4 + 2HCl, k =H2CrO4 + BaCl2
2 способ.
К раствору, содержащему ионы бария Ва2+, прилить раствор серной кислоты. Выпадет белый творожистый осадок.
Ba2++SO42- =BaSO4
белый
3 способ.
К раствору, содержащему ионы бария Ва2+, прилить раствор, содержащий карбонат-ионы. Выпадет белый осадок.
Ba2++CO32- =BaCO3
белый
Ионы Сu2+ определяют следующими способами:
ЭКСПЕРИМЕНТ 3.
1 способ.
К раствору, содержащему ионы меди Cu2+, добавить раствор жёлтой кровяной соли. Выпадает буро-коричневый осадок.
Cu2++(Fe(CN)6)4- =Cu(Fe(CN)6)
красно-бурый
2 способ.
К раствору, содержащему ионы Cu2+, добавить по каплям раствор аммиака. Образуется бирюзовый осадок.
CuSO4+NH4OH=(CuOH)2SO4 + NH4+
3 способ.
К раствору, содержащему ионы меди Cu2+, прилить раствор щёлочи. Выпадает голубой осадок.
Cu2++2OH - =Cu(OH)2
голубой
Преимущество проведения таких качественных исследований в том, что, во-первых, есть возможность выбора реактивов, во-вторых, у ребят появляется возможность приобретения дополнительных навыков при работе с лабораторным оборудованием и с химическими веществами. Ну и, в-третьих, это просто привлекает ребят к проведению дальнейших исследований, так как им нравится наблюдать за образованием различных по цвету и консистенции осадков.
Провести количественный анализ значительно сложнее, в первую очередь потому, что он требует специального оборудования, а для школьной лаборатории это не всегда доступно и работа рассчитана на более старших школьников. Хотя мы такую работу проводили по исследованию сточных вод завода «Висмут» и стали лауреатами республиканского конкурса «Дерево Земли, на которой я живу».
Когда получены результаты качественного или количественного анализа их сравнивают с ПДК и в соответствии с этим делают выводы по работе: превышены ли нормы, имеются ли в образце какие-либо компоненты, которых там быть не должно.
И в завершение работы даются соответствующие рекомендации по улучшению состава данного объекта. Даже если результаты и соответствуют нормам, ребятам необходимо объяснить, что если это возможно нужно попытаться улучшить состав объекта, то есть либо уменьшить содержание примесей, либо по возможности вообще избавиться от них, так как значения ПДК рассчитаны лишь на человека и не известно, какое воздействие эти вещества окажут на животного или на растения, попади они в зону влияния этого объекта. Кроме того, проходя по пищевым цепям, вещества имеют свойство накапливаться. И, в конце концов, содержание какого-то вещества превышает норму и без сомнения окажет негативное воздействие на организм человека.
Возможно, эти исследования не помогут сейчас решить экологические проблемы нашего города, потому что нынешние руководители предприятий в своё время не занимались подобными исследованиями. А мы даём ребятам возможность самим понять что плохо, что хорошо отразится на экологической обстановке нашего города. И, возможно, это в будущем оградит их от ошибок, которые люди совершают сейчас, вредя самим себе.
