РОЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Педагогические науки УДК 378

РОЛЬ ЭКСПЕРИМЕНТА В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ

З.А. Сулайманова1, Э.А. Худаярова2

Аннотация

В статье рассматриваюся роль эксперимента и демонстрации химических опытов в современных уроках химии.

Ключевые слова: химический эксперимент, опыт, взаимодействие, щелочной металл, осадок, реакция, оксидная пленка, литий, раствор, вода, лаборатория.

Великий И.В.Гете сказал: "Просто знать-еще не все, знания нужно использовать". Современный урок химии требует соответствующего уровня демонстрации химических опытов, более совершенной методики организации лабораторных и практических работ.

При выполнении эксперимента учащиеся глубоко вникают в сущность проводимых опытов, задумываются над их результатами и пытаются ответить на вопросы, неизбежно возникающие в ходе их постановки, только в том случае, если эксперимент поражает воображение и сильно влияет на эмоциональную сферу. Важно чтобы эксперимент не приобрел развлекательный характер. Для этого учащимся с самого начала должна быть ясна цель проводимых опытов: доказательство истинности теоретического положения, потверждение или опровержение рабочей гипотезы, выявление новых фактов и взаимосвязей и т.д.

Эксперимент дает возможность не только устанавливать новые факты, но также исправлять ошибки в знаниях учащихся, уточнять и корректировать понимание ими отдельных вопросов курса химии, а также подводить их к выводам обобщающего характера.

Совершенствование химического эксперимента в современной школе должно идти не в направлении увеличения количества иллюстративных опытов, а в направлении усиления эффективности эксперимента, внедрения в обучение проблемных и исследовательских опытов.

Творческий эксперимент, или эксперимент, который будит творческую мысль, всегда эффективнее эксперимента иллюстративного, или репродуктивного по многим причинам. Во-первых, учащиеся знакомятся с приемами творческой работы, которые могут быть использованы и в других сферах деятельности; во-вторых, они более основательно и фундаментально изучают содержание предмета; в-третьих, значительно расширяют свой научный кругозор и, наконец, в-четвертых, приобретают опыт творческой деятельности, что совершенно необходимо для любой профессиональной деятельности.

В практике преподавания химии до недавнего времени использовали только две формы организиции химического эксперимента (иллюстративная и исследовательская). Но в связи с тем, что появилась тенденция приближения школьного эксперимента к научномуисследованию, целесообразно выделить и третью форму-проблемный эксперимент. Проблемный эксперимент-это форма применения химического эксперимента в обучении.дающая возможность организовать проблемную ситуацию и вызвать интерес учащихся к поиску причин наблюдаемого явления.

Когда проведен нестандартный, оригинальный или неожиданный по наблюдаемым результатам эксперимент, то он своим содержанием или необычным направлением сразу создает проблемную ситуацию. После осознания проблемы ученики непроизвольно включаются в поисковую

ТСулайманова Зилола Абдурахмановна - преподаватель кафедры химии, Бухарский государственный университет, Узбекистан.

2Худаярова Этибор Ахадовна - преподаватель кафедры химии, Бухарский государственный университет, Узбекистан.

Ученый XXI века • 2016 • № 11 (24)

деятельность, которая требует от них нового оригинального подхода или нового, неизвестного им ранее способа ее решения.

Проблемный и исследовательский эксперимент-понятия неоднозначные. Проблемный эксперимент ставит проблему в процессе обучения, а исследовательский эксперимент направлен на ее решение.

Проблемный эксперимент может применяться на различных этапах учебного познания: при изучении нового материала, при совершенствовании знаний, при повторении, обобщении, закреплении или контроле знаний. Проблемные опыты можно не только включать в содержание уроков, но и применять на факультативных, кружковых занятиях, занятиях элективного курса.

Например, с целью формирования правильных представлений учащихся об отношении щелочных металлов к растворам различных солей целесообразно проводить демонстрационные опыты с литием. Выбор этого щелочного металла прежде всего объясняется его относительной безопасностью для применения в школьных кабинетах химии. Литий реагирует с растворами солей достаточно энергично, но без воспламенения выделяющегося водорода, в то время как опыта с натрием сопровождается вспышками.

В школе при изучении свойств щелочных металлов обсуждаем возможность взаимодействия с растворами солей. В ошибочном случае учащиеся пишут реакцию замещения. Этот методический прием служит подготовкой к проблемной ситуацию. Для этого демонстрируется опыт.

Взаомодействие лития с раствором сульфата меди (II)

В демонстрационный штатив помещают небольшую пробирку, заполненную наполовину раствором сульфата меди (II), и затем в этот раствор добавляют кусочек лития, размером с небольшую горошину. На поверхности раствора соли протекает энергичная реакция, сопровождающаяся выделением газообразного вещества. Поджигают газ, и по характерному хлопку учащиеся убеждаются в том, что один из продуктов данной реакции-водород. Одновременно, если не проводить перемешивание раствора, в верхней части пробирки образуется интенсивной черный осадок, постепенно распространяющийся по всему объему раствора. После окончания реакции на доске делаем следующую запись:

Ы + Си504 (раствор) = Н2 + осадок черного цвета

Предлагаем учащимся обсудить результаты опыта и определить, какое именно вещество выпадает в осадок. Поскольку учащимся известно только одно соединение меди черного цвета, то некоторые из них могут выдвинуть гипотезу об образовании оксида меди (II). В запись на доске вносится изменение:

Ы + Си504 (раствор) = Н2 + Си0

Такой результат вызывает у учащихся недоумение, возникает конфликтная ситуация: новые факты вступают в противоречие с известными, казалось бы, устоявшимися представлениями.

Данный опыт эффектно и наглядно убеждает учашихся в том, что при действии активного шелочного металла на растворы солей не происходит вытеснение менее активного металла, как предполагалось ранее, а образуются нерастворимый гидроксид.

В первую очередь, щелочной металл активно взаимодействует с водой, образуя щелочь и водород:

2 Ы + 2Н2О = 2Ы0Н + Н2 + а

Затем выясняется, что щелочь реагирует с раствором соли и получается нерастворимое основание:

2Ы0Н + Си504 = Си(0Н)2 +Ы2504

Обсуждение вопроса о цвете осадка приводит к мысли о разложении нерастворимого гидроксида меди (II), представляющего собой голубой осадок, под действием теплоты, выделившейся при реакции лития с водой:

Си(0Н)2 = Си0 + Н20

Взаимодействие алюминия с растворами солей меди.

Педагогические науки

При изучении вопроса о взаимодействии металлов с растворами солей эксперименты с алюминием обычно не проводят, хотя учащиеся знают, что алюминий активный металл из растворов солей. Отсутствие эксперимента с алюминием, как правило, объсняют тем, что на поверхности алюминия имеется оксидная пленка, и поэтому реакция по вытеснению меди из растворов солей меди не происходит. Но как раз в этом и заключается ценность эксперимента в познавательном отношении: с одной стороны, интересно доказать высокую химическую активность, а с другой-подтвердить, что именно оксидная пленка препятствует протеканию подобных реакций.

В методическом отношении эксперименты с алюминием и растворами солей меди важны еще и потому, что позволяют показать учащимся возможность одновременного протекания в растворе нескольких химических реакций. Сначала идет растворение оксидной пленки, затем алюминий начинает восстанавливать ионы меди и водорода, образующиеся при гидролизе соли и, наконец, он взаимодействует с водой.

Алюминий может вытеснять водород из растворов некоторых солей меди, учащиеся, конечно, не знают. Поэтому проведение опытов будет носить для них проблемный характер. Подготовкой к созданию проблемной ситуации может служить следующий вопрос: будет ли взаимодействовать алюминий с растворами, например, нитрата и хлорида меди? Мнение учеников чаще всего разделяются: одни считают, что обе соли меди будут реагировать с алюминием и выделится медь, другие думают, что данные реакции вообще не пойдут ни в том, ни в другом случае, поскольку на поверхности алюминия есть оксидная пленка. Возникает ситуация неопределенности.

В зависимости от подготовленности класса и целей, которые ставит учитель, обсуждение результатов эксперимента можно дифференцировать в очень широком диапозоне.

Наконец, в классах базового уровня подготовки рассмотренный эксперимент может послужить, как уже говорилось, средством обобщения материала по курсу общей химии, поскольку позволяет а едином экспериментальном цикле затронуть целый спектр явлений (окислительно-восстановительные реакции, гидролиз, реакции ионного обмена, комплексообразование, особенности металлов побочных подгрупп и др.).

© З.А. Сулайманова, Э.А. Худаярова, 2016

UDC378

EXPERIMENT ROLE IN TRAINING OF CHEMISTRY

Z.A. Sulaimanova E.A. Khudaiarova

Abstract. The role of the experiment and demonstrations chemical experience thinking about t at article in modern chemistry lesson.

Keywords: chemical experiment, experience, interaction, alkaline metal, sediment, reaction, type of oxides, lithium, solution, water, laboratory

© Z.A. Sulaimanova E.A. Khudaiarova, 2016