Г. И. ШТРЕМПЛЕР
МЕТОДИКА
УЧЕБНОГО ХИМИЧЕСКОГО
ЭКСПЕРИМЕНТА В ШКОЛЕ
(УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ)
Саратов
2007
Саратовский государственный университет им.
Генрих Иванович Штремплер
Профессор кафедры химии и методики обучения
химического факультета
МЕТОДИКА
УЧЕБНОГО ХИМИЧЕСКОГО
ЭКСПЕРИМЕНТА В ШКОЛЕ
Учебно-методическое пособие
для студентов химических специальностей
АННОТАЦИЯ
В работе отражено многообразие подходов и возможностей в осуществлении учебного натурного эксперимента в системе среднего химического образования на современном этапе. С учетом содержания различных программ и учебников, неодинакового уровня оснащения школьных химических кабинетов, реальной вариативной потребности в пособие включено более 1000 учебных опытов и их вариантов, которые полностью обеспечивает реализацию Государственного образовательного стандарта среднего образования по химии, а методика их выполнения соответствует требованиям современных педагогических технологий.
Приоритетными условиями и признаками при выборе конкретного эксперимента определялись его наглядность, доступность и простота исполнения. Для проведения большинства опытов достаточно иметь в химическом кабинете обычное лабораторное оборудование, простейшую химическую посуду и типовой перечень химических реактивов для средних школ. Даны рекомендации по использованию простых самодельных установок, изготовление которых не составит особого труда. Многие опыты, лабораторные установки и техника их исполнения являются авторскими разработками. В каждом разделе кроме эксперимента включены вопросы и задания, позволяющие, с одной стороны, определить степень и уровень усвоения темы, а, с другой, – расширить и углубить знания учащихся.
В работу включено около 60 рисунков химической посуды, лабораторного оборудования приборов и установок для проведения химического эксперимента; предлагается ряд направлений по совершенствованию учебного эксперимента в обучении химии, основными из которых являются: унификация химического эксперимента, применение методик демонстрирования свойств веществ непосредственно при их получении без предварительного собирания, применение имитационных опытов, замена некоторых реактивов на более доступные и менее вредные для учащихся, применение материалов бытовой химии, решение экспериментальных задач с нестандартными формулировками, разработка методических рекомендаций по использованию доступных, простых, не длительных по времени и наглядных опытов и т. д.
Работа предназначена для студентов и педагогов педагогических отделений химических факультетов высших учебных заведений и учителей химии общеобразовательных школ, колледжей, лицеев, гимназий, средних специальных учебных заведений. Материал работы будет полезен для студентов общехимических специальностей, а также для учащихся образовательных учреждений различного типа при углубленном изучении химии и при их подготовке к химическим олимпиадам или поступлению в вузы.
ВВЕДЕНИЕ
Химия – наука экспериментальная, поэтому ее развитие немыслимо без фундаментальных экспериментальных исследований, которые, либо иллюстрируют и доказывают теоретические выкладки ученых, либо проводятся для разработки новых теоретических положений. Нельзя представить себе разработку производственных химических технологий без научного эксперимента. С другой стороны, и изучение науки химии также невозможно без проведения соответствующих натурных учебных опытов, призванных демонстрировать изучаемые химические явления, подтверждать те или иные теории и законы химии, показывать их использование на практике, формировать интерес учащихся к предмету, развивать их наблюдательность, внимание, память, мышление, способности и другие качества личности.
Известная пословица гласит: "Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать", поэтому передовые учителя широко применяют учебные опыты в своей работе.
На протяжении длительного периода во всех школах страны использовались единые учебники, учебный эксперимент в основном был разработан и не вызывал особых затруднений.
В настоящее время значительно меняется содержание среднего химического образования, в последнее время утверждены многочисленные альтернативные учебные программы и учебники по химии для средней школы, появились школы, гимназии, лицеи с различным уровнем изучения отдельных предметов или циклов учебных дисциплин.
Претерпели изменения, как учебное оборудование, так и система снабжения школ этим оборудованием. Наряду с элитными учебными учреждениями, которые оснащены всеми современными средствами обучения, остается огромное множество школ, где оборудования катастрофически не хватает.
Реформируется соответственно и высшая школа, в том числе система подготовки учительских кадров. Молодые педагоги должны быть готовы работать в современных условиях.
В связи с этим появилась острая необходимость в издании руководства или пособия по химическому учебному эксперименту, в котором были бы учтены вышеуказанные перемены в обществе и в образовании.
В предлагаемой работе мы стремились охватить многообразие подходов и возможностей в осуществлении среднего химического образования на современном этапе. Учитывая содержание различных программ и учебников, неодинаковый уровень оснащения школьных химических кабинетов, реальную вариативную востребованность конкретных групп учащихся и их родителей в определенном уровне химического образования, сделана попытка включить в пособие максимальное число учебных опытов (более 1000) и их вариантов. В то же время приоритетными условиями и признаками при выборе конкретного эксперимента определялись его доступность, наглядность и простота исполнения. Эти приоритеты определены не только (и не столько) проблемами в обеспечении школ учебным оборудованием, но и дидактическими принципами организации учебного эксперимента. Кроме того излишне громоздкий, требующий сложного оборудования и большого расхода реактивов, опыт чаще всего требует значительных затрат времени, как на его подготовку, так и на его проведение во время урока. Обучающий эффект от таких опытов минимален.
В любом случае, имея описание методики проведения опыта в нескольких вариантах, учитель сам может выбрать тот, который считает наиболее приемлемым, как для собственного проведения, так и для учащихся, с обязательным соблюдением правил техники безопасности при работах в химическом кабинете.
Внимание. Учитель химии отвечает за безопасность учащихся как на уроках, так и при проведении внеклассных мероприятий по предмету, поэтому он должен чрезвычайно тщательно подходить к отбору веществ для эксперимента, проводимого учениками.
Для проведения большинства опытов достаточно иметь в химическом кабинете обычное лабораторное оборудование, простейшую химическую посуду и типовой перечень химических реактивов для средних школ. В некоторых случаях даны рекомендации по использованию простых самодельных установок, изготовление которых не составит особого труда.
Описанию опытов предшествует краткое введение, в котором даны определения основных понятий, методические советы и указания к проведению эксперимента по данной теме. В каждом разделе включены контрольные вопросы и задания, позволяющие, с одной стороны, определить степень и уровень усвоения темы, а, с другой, – расширить и углубить знания учащихся. Этот методический прием позволяет рассматривать, ставить и анализировать опыты более осознанно и исключает их проведение в виде механического сливания или смешивания реактивов.
Описание проведения всех опытов сделано с использованием глаголов в повелительном наклонении, что позволяет использовать книгу или выписки из нее обучающимися при самостоятельном проведении эксперимента.
Особое внимание при проведении учебного химического эксперимента следует уделять подведению итогов, использованию справочной литературы и оформлению результатов. Поэтому во многих случаях приведены образцы таблиц, планов и схем, которые рекомендуется заполнить по результатам опытов, дополняя их справочными данными.
Перечень опытов полностью обеспечивает реализацию Государственного образовательного стандарта по химии, а методика их выполнения соответствует требованиям современных педагогических технологий. Многие опыты, лабораторные установки и техника их исполнения являются авторскими разработками.
В работу включены рисунки химической посуды, лабораторного оборудования приборов и установок для проведения химического эксперимента; предлагается ряд направлений по совершенствованию учебного эксперимента в обучении химии, основными из которых являются: унификация химического эксперимента, применение методик демонстрирования свойств веществ непосредственно при их получении без предварительного собирания, применение имитационных опытов, замена некоторых реактивов на более доступные и менее вредные для учащихся, применение материалов бытовой химии, решение экспериментальных задач с нестандартными формулировками, разработка методических рекомендаций по использованию доступных, простых, не длительных по времени и наглядных опытов и т. д.
Работа предназначена для студентов и педагогов педагогических отделений химических факультетов высших учебных заведений и учителей химии общеобразовательных школ, колледжей, лицеев, гимназий, средних специальных учебных заведений. Материал работы будет полезен для студентов общехимических специальностей, а также для учащихся образовательных учреждений различного типа при углубленном изучении химии и при их подготовке к химическим олимпиадам или поступлению в вузы.
Все замечания и пожелания по совершенствованию данного пособия будут восприняты автором с благодарностью.
, профессор кафедры химии и методики обучения химического факультета Саратовского госуниверситета
им.
