Дипломная работа: Химический язык

1) сходство свойств между элементами изучаемого семейства;

2) различие свойств изучаемого семейства;

3) взаимосвязь свойств и значений атомной массы;

4) сходство и различие свойств семейств и их зависимость от значения атомной массы.

Последний пункт особенно важен для понимания периодического закона. Все это необходимый фактический материал, не получающий пока теоретического объяснения, так как учащиеся пока еще не знакомы со строением атомов. Естественно, возникает проблемная ситуация, которая будет решаться на последующих уроках. Она состоит в противоречии между необходимостью объяснения фактов и нехваткой имеющихся знаний. Учитель должен эту проблему вскрыть и четко ее сформулировать: почему наблюдается такая закономерность в изменениях свойств в зависимости от атомных масс элементов?

Затем при изучении периодического закона и периодической системы элементов Д. И. Менделеева происходит качественный скачок в развитии понятий об атомах. Атом предстает как сложная система, состоящая из ядра и электронной оболочки. Здесь дается понятие об изотопах [5, 35].

Значительно пополняются представления учащихся о свойствах атомов. Вводятся представления об атомном радиусе, о степени окисления, электроотрицательности. Понятие "степень окисления" при всей его условности методически очень важно, так как помогает раскрыть сущность периодичности, облегчает пользование периодической системой. На этой стадии следует разграничить понятия "степень окисления" и "валентность" чтобы в дальнейшем учащиеся их четко различали.

Особое внимание при формировании системы понятий о химическом элементе следует обратить на тему "Обобщение знаний по курсу неорганической химии". Здесь устанавливаются внутрипредметные связи между важнейшими химическими понятиями — о химическом элементе, веществе, химической реакции и химическом производстве. Эта тема очень важна для формирования у учащихся правильных теоретических представлений о соотношении этих понятий. Она является отправной точкой, подготавливающей переход от неорганической к органической химии. После нее значительно легче сопоставлять и сравнивать свойства органических веществ с неорганическими, выявлять особенности органических реакций по сравнению с неорганическими. Формирование системы понятий о химическом элементе завершается в основном именно в этой теме [9, 50].

Таким образом, развитие понятия "химический элемент" осуществляется в несколько этапов:

1) подготовительный — до формулирования определения химического элемента;

2) экспериментальный — до изучения атомно-молекулярного учения;

3) изучение элементов на базе атомно-молекулярного учения;

4) формирование понятия о естественной группе элементов;

5) изучение периодической системы Д. И. Менделеева и теории строения атома;

6) изучение элементов по группам периодической системы;

7) обобщение знаний учащихся в конце IX класса, установление связей понятия о химическом элементе с другими понятиями курса химии.

В X классе завершается развитие понятия о химическом элементе. В курсе органической химии прежде всего отмечают, что молекулы органических веществ состоят из атомов тех же элементов, что и неорганических.

Далее рассматривается понятие о гибридизации орбиталей атома углерода, а также о том, что атомы элемента в составе соединения не просто суммируются в разных комбинациях, а испытывают влияние других атомов, т. е. атомы одного и того же элемента в разных соединениях несколько отличаются друг от друга по свойствам. Эту мысль можно провести и в неорганической химии, но в органической она звучит более убедительно.

В курсе органической химии дается понятие о возможности соединения в одном и том же веществе большого числа одноименных атомов, что редко наблюдается в неорганических веществах.

В конце курса X класса в обобщающей теме понятие об элементе должно прозвучать как важнейшее связующее звено между неорганической и органической химией. Поэтому заключительное обобщение начинается именно с него. Особое внимание обращают на философский смысл и воспитательное значение учения о химических элементах.

Структура системы понятий о химической реакции. Понятие о химической реакции сложное и многогранное. Это, как и понятие "вещество", целая система понятий, имеющая свою структуру. В курсе химии средней школы четко различаются шесть компонентов понятия "химическая реакция", которые рассматриваются в единстве и формируются постепенно:

1) признаки, сущность и механизм реакций; 2) закономерности возникновения и протекания; 3) количественные характеристики; 4) классификация; 5) практическое использование; 6) методы исследования. Сочетание этих шести блоков понятий не только определяет систему знаний, но и позволяет вскрыть философскую сущность понятия "химическая реакция". Химическая реакция должна характеризоваться с позиций всех шести блоков содержания понятия. Каждый из них имеет свою структуру. Например, структура содержания понятий о классификации химических реакций имеет такой вид (табл. 4).

Таблица 4 Классификация химических реакций

Такими должны быть знания учащихся о классификации химических реакций после усвоения школьного курса химии.

Система понятий о сущности, механизмах и признаках химической реакции может быть представлена двумя сторонами: понятиями о внешних признаках и внутренней сущности реакций. Между ними существует причинно-следственная связь [2, 29].

Понятие о внутренней сущности реакций развивается постепенно, усложняясь при переходе от теории к теории. В атомно-молекулярном учении сущность химической реакции объясняется как перегруппировка атомов. При изучении электронного строения веществ химические реакции рассматриваются как процесс разрыва одних связей и образование других, на уровне теории электролитической диссоциации — как взаимодействие ионов, а при изучении теории строения органических веществ анализируется механизм протекания химической реакции.

Последовательность формирования понятия "химическая реакция". Понятие "химическая реакция" формируется на нескольких уровнях.

Уровень 1. Понятие о химической реакции начинается формироваться с самых первых уроков. Сначала дают понятие о химическом явлении, так как термин "явление" более знаком учащимся, а затем сообщают, что химическое явление — это и есть химическая реакция. На этом этапе опора делается на знания, полученные учащимися из физики. На уровне атомно-молекулярного учения разъясняют, как можно по внешним признакам обнаружить химическую реакцию (образование осадка, изменение окраски, выделение газа, выделение или поглощение теплоты и т. д.) [7, 169].

Классификация химических реакций дается на уровне сравнения числа исходных и полученных веществ. При этом учащиеся используют такие мыслительные приемы: сравнение, анализ, синтез, обобщение. Все эти сведения о химической реакции включены в тему "Первоначальные химические понятия". Далее все стороны системы понятий о химической реакции должны расширяться и дополняться новыми данными, т. е. после этапа обобщения снова начинается этап накопления.

В теме "Кислород. Оксиды. Горение" понятие о химической реакции обогащается новыми фактами, вводится частное понятие об окислении, но уровень объяснений и обоснований тот же, что и в предыдущей теме. Такой индуктивный логический подход применяется тогда, когда для широких обобщений нет еще подготовки. Здесь говорится об окислении как химической реакции, но рассматривается оно как соединение с кислородом, т. е. применяется изученный учащимися принцип классификации.

Закономерности протекания реакций разбираются при изучении условий возникновения и прекращения горения. Новым здесь является понятие о катализаторе на примере бертолетовой соли и первые, самые простые, представления о скорости химической реакции. Впервые вопрос о скорости химической реакции затрагивается в теме "Вода. Растворы. Основания", и возвращаются к нему только в конце IХ класса при изучении темы "Основные закономерности химических реакций. Производство серной кислоты".

В темах "Водород. Кислоты. Соли", "Вода. Растворы. Основания" понятие о химической реакции обогащается фактическим материалом. Дается понятие о реакции обмена на примерах взаимодействия кислот с оксидами, о реакции нейтрализации кислоты основанием, о восстановлении как разновидности реакции замещения и как о процессе отнятия кислорода от вещества.

Уровень 2. В теме VIII класса "Количественные отношения в химии" понятие о химической реакции получает дальнейшее развитие. В частности, начинают формироваться энергетические представления о химических процессах. Рассматривается понятие об экзотермических и эндотермических реакциях, вводится качественно новое понятие о тепловом эффекте химических реакций, термохимических уравнениях. Именно здесь раскрывается на химическом материале важнейший закон природы — закон сохранения и превращения энергии. Так появляется возможность снова показать, что все химические процессы имеют две стороны — качественную и количественную. При изучении энергетики химической реакции учитель обязательно должен установить межпредметную связь с физикой на основе закона сохранения и превращения энергии. Это создаст условия для формирования научно-материалистического мировоззрения, утверждения идеи о материальном единстве мира и даст возможность упомянуть о новой форме энергии — энергии, выделяемой при химических реакциях. В этой теме количественные отношения веществ трактуются как молярные отношения реагирующих веществ и продуктов реакции. С помощью соответствующего перерасчета эти отношения можно выразить как массовые или объемные отношения (если речь идет о газах).

Уровень 3. Понятие о химической реакции претерпевает качественное изменение в теме "Химическая связь. Строение вещества". Химическая реакция начинает трактоваться как разрушение одних связей и образование новых. Рассматривается это на примере окислительно-восстановительных реакций. Механизм реакции окисления и восстановления объясняют с точки зрения перехода электронов, поднимаясь на более высокий теоретический уровень. На основе нового понятия "степень окисления" анализируют известные учащимся реакции разных типов, доказывая, что среди реакций любого типа можно найти окислительно-восстановительные. Следовательно, степень окисления элемента — это, как правило, еще один критерий классификации химических реакций. Здесь появляется возможность показать учащимся диалектический характер окислительно-восстановительных процессов (единство и борьба противоположностей).

В теме "Галогены" дается первое понятие о качественной реакции на примере соляной кислоты и хлоридов. В теме "Подгруппа кислорода" вводится новый тип реакций аллотропные превращения на примере озона, серы.

Уровень 4. Наибольшее развитие понятия о закономерностях протекания химических реакций получат в теме "Основные закономерности химических реакций. Производство серной кислоты". Здесь дают понятие о скорости химической реакции и о факторах, влияющих на скорость (природа реагирующих веществ, их концентрация, поверхность соприкосновения, температура, наличие катализатора), приводится формула прямой зависимости скорости от концентрации реагирующих веществ, говорится о температурном коэффициенте скорости.

В этой теме развивается и обобщается понятие о химической реакции.

Уровень 5. Тема "Теория электролитической диссоциации", с которой начинается курс химии в IX классе, помимо мировоззренческого значения, вносит много нового в объяснение механизма реакции. На базе понятия об обратимости реакций можно объяснить сущность процесса диссоциации, а также гидролиза солей. Гидролиз рассматривается только в ионной форме, чтобы не вводить понятие о гидроксо-солях. Гидролиз — очень важное теоретическое понятие, которое развивается в последующих темах IX класса и в органической химии. Его следует изучать с использованием понятия о химическом равновесии.

Далее изучение химических реакций в IX классе происходит дедуктивно. Знания, сформированные на базе перечисленных теорий, применяются для объяснения фактов и явлений и прогнозирования протекания процессов.

Уровень 6. Дальнейшее развитие понятия "химическая реакция" осуществляется в курсе органической химии. Понятие о классификации химических реакций дополняется и расширяется. В курсе органической химии вводится новый тип реакции — изомеризация. Самая первая классификация реакций на типы приобретает качественно новое, более глубокое содержание. Например, реакция замещения — галогенирование алканов приводит не к образованию нового простого и нового сложного вещества, а к образованию двух сложных веществ. Реакция соединения включает в себя целую систему понятий органического синтеза: гидрирование, гидратацию, полимеризацию, фотосинтез и др. Реакция разложения объединяет такую систему понятий, как крекинг, риформинг, гидролиз (омыление) и т. д.

В органической химии вносится качественно новый материал в понятия и о механизмах реакций [38, 144]. Впервые дается представление о свободнорадикальном механизме реакций замещения и полимеризации и ионном механизме реакций присоединения. Свободнорадикальный механизм рассматривают на примере реакций замещения (галогенирование алканов), присоединения (полимеризация), отщепления (крекинг углеводородов). В неорганической химии этот механизм не разбирают (цепные реакции исключены из программы). Расширяется понятие о ионном механизме химической реакции: приводятся примеры присоединения неорганических веществ к алкенам (симметричным и несимметричным), реакций замещения при гидролизе гало-геноалкилов.

Уровень 7. В теме "Обобщение знаний по неорганической и органической химии" завершается обобщение понятия "химическая реакция". В конце обучения учащийся должен суметь охарактеризовать предложенную ему в качестве примера химическую реакцию в свете компонентов содержания [16, 134].

2.2 Приемы работы над химическими терминами и названиями иностранного происхождения

Опираясь на свой опыт и опыт других учителей и методистов, автор одной из первых статей по проблеме этимологического анализа терминов С.В. Дьякович рекомендует следующие приемы работы над химическими терминами и названиями иностранного происхождения, встречающимися при изучении химии [9, 122].

1. Обязательная запись каждого нового термина на доске, сопровождаемая этимологическим анализом и объяснением значения. При раскрытии этимологии слова, содержащего иноязычные корни, полезно записывать также и слова, из которых произведен термин, на языке оригинала. Например, гербицид - от латинского слова herba (трава) и caedo (убиваю). Большой интерес вызывает у учащихся приведение ряда однокоренных слов. Так, давая объяснение слову гербицид, можно привести и такие примеры: гербарий - коллекция специально собранных и засушенных растений; зооцид яд, убивающий животных-вредителей. Каждый новый термин разделяется на морфемы - части слова, которые четко произносятся с усилением главного звука, с выделением его под ударением. Это способствует правильному написанию терминов, повышает грамотность учащихся.

2. Запись слова в словарь химических терминов с кратким объяснением. Ведение таких словариков (справочников) методисты считают обязательным, начиная с 8 класса. Слова можно записывать как в специальную тетрадь, так и на листах бумаги, вклеенных (вложенных) в учебник химии. После каждого записанного слова рекомендуется указывать страницу учебника (другого издания), на которой это слово встречается. В результате получается нечто вроде предметного указателя.

3. Систематическое проведение (после изучения крупных разделов программы) терминологических диктантов, на которые достаточно выделить 3-5 мин урока. Диктанты позволяют проконтролировать, насколько правильно учащиеся воспринимают термины и названия "на слух" и записывают их. В терминологическом диктанте можно практиковать и толкование отдельных терминов. Например, на обобщающем уроке по теме "Электролитическая диссоциация", можно предложить записать под диктовку слова - электролит, диссоциация, катион, анион и сделать "перевод" на русский язык этих терминов. Работу можно проводить фронтально или по вариантам, когда учащиеся каждого варианта объясняют свои термины.

4. Обучение учащихся приемам работы со словарями и энциклопедиями. Желательно ознакомить учащихся с правилами пользования наиболее распространенными словарями - толковым словарем русского языка В.И.Даля (или под редакцией Д.Н.Ушакова), кратким словарем иностранных слов, отдельными томами Большой и Малой энциклопедий, химической энциклопедией, словарем (справочником) юного химика. Во многих случаях в словаре или энциклопедии можно найти не только объяснение химического термина или названия, но и указание на их происхождение. В настоящее время огромные возможности для поиска необходимой информации предоставляет Интернет.

5. Для того чтобы облегчить учащимся понимание терминов и названий, имеющих одинаковые корни, приставки или суффиксы, полезно иметь в кабинете химии справочные терминологические таблицы (см. Приложение 2, 3).

6. Более глубокое изучение этимологии химических терминов и названий (в частности, происхождение названий химических элементов) можно перенести на внеклассные занятия (см. Приложение). Их организовывают в занимательной форме (викторины, решение кроссвордов, чайнвордов, игры типа "Что? Где? Когда?" и т.д.). Эти мероприятия способствуют более глубокому усвоению химического языка [22, 41] (Приложение 5).

2.3 Разработка упражнений по обучению химической терминологии

Ход урока

I. Организационный момент. Приветствие учеников

Учитель объявляет о предстоящем уроке-соревновании. Класс делится на четыре группы. Каждая группа садится за отдельные столы.

На столах находятся карточки: информационные, техника безопасности, экспериментальная, задания для самостоятельной работы.

II. Актуализация знаний

Учитель напоминает, что в процессе изучения химии учащиеся познакомились со свойствами сложных веществ: оксиды, кислоты, соли. На этом уроке полученные ранее знания необходимо привести в стройную систему, установить связи между изученными веществами, выяснить причины взаимного превращения одних веществ в другие. Изучить новый класс веществ — основания.

III. Изучение нового материала

1)Учитель: Сегодня на уроке мы должны изучить новый класс веществ - основание. Для этого рассмотрите вещества, находящиеся у вас на столах и попытайтесь вывести определение.

Мы провели опрос простой

Он высветили состав такой

Кислород с водородом вместе - "о" и "аш"

Образуют дружную группу ОН (о-аш).

А металлы разные с группой этой

И есть основания,

Их главная примета:

Ме(ОН)n

А за скобкой что за "эн"

Я забыла спросить зачем

В общей формуле сей знак?

Цифры ставить? Ну а как?

Чтобы формулы писать,

Надо всем валентность знать!

Хоть в гидроксогруппе два элемента

Но вся эта группа - одновалентна!

Затем работа по карточке 1. Каждый стол, отвечает на вопрос, соответствующий номеру стола.

Карточка № 1.

Какие вещества называются основаниями. Дать определение.

Определите состав основания. Какие различия и что общего в составе оснований? Приведите примеры.

Определите валентность гидроксогруппы. Выведите общую формулу оснований.

Классифицируйте основания на растворимые и не растворимые (пользуясь таблицей растворимости). Приведите примеры.

Учащиеся работают с учебником.

Учитель проверяет правильность ответов, вызывая по одному учащемуся от группы. После ответа ребят учитель ёще раз сам проговаривает определение и закрепляет классификацию оснований.

Учитель: Основаниями называют сложные вещества, в состав которых входят атомы металлов и гидроксогруппы (ОН). Гидроксогруппа образуется из молекулы воды:

Учитель записывает на доске примеры:

2) Учитель: Далее мы должны познакомиться с физическими свойствами оснований. Основания — это твердые вещества. Растворимые в воде основания называются щелочами. Однако большинство оснований в воде нерастворяются. Найдите в таблице растворимости примеры щелочей и не растворимых оснований.

Ученики, пользуясь таблицей растворимости, приводят примеры.

Учитель: Щелочи - едкие вещества. Они разъедают кожу и ткани. Поэтому технические названия некоторых из них указывают на это свойство. Например: NаОН - едкий натр, КОН- едкий кали. Обращаться со щелочами нужно очень осторожно. На ваших столах находится инструктаж по технике безопасности при работе со щелочами. Для дальнейшей работы вам нужно с ним ознакомиться.

Техника безопасности при работе со щелочами

Щелочи оказывают на организм в основном локальное действие, вызывал омертвление только тех участков кожного покрова, на которые они попали. Однако в дальнейшем организм испытывает общее отравление в результате всасывания в кровь продуктов взаимодействия мышечных тканей и щелочей. Действие щелочей, особенно концентрированных, характеризуются значительной глубиной проникновения, поскольку они растворяют белок. В связи с этим очень опасно попадание щелочей в глаза: при запоздалой первой помощи возможна полная потеря зрения.

Твердые щелочи очень гигроскопичны. Хранить твердые щелочи следует в емкостях из полиэтилена или в толстостенных широкогорлых стеклянных банках.

Во время приготовления растворов щелочей из твердых щелочей, последние берут из емкостей только специальной ложечкой и ни в коем случае не насыпают, потому что пыль может попасть в глаза и на кожу. После использования ложечку тщательно моют, так как щелочь прочно пристает ко многим поверхностям.

При попадании щелочи на кожу необходимо промыть пораненное место обильной струей воды. Щелочь смывается плохо, промывание должно быть продолжительным (10-15 мин) и тщательным.

При попадании щелочи в глаза их необходимо тщательно промыть 0,2 % раствором борной кислоты.

Ученики изучают технику безопасности.

Учитель: Определите агрегатное состояние, цвет и запах предложенных вам веществ. Занесите результаты в таблицу.

Ученики заполняют таблицу.

Агрегатное состояние веществ

Таблица 3

Учитель закрепляет знания, полученные по физическим свойствам.

3) Экспериментальная часть:

Учитель: Перед вами лежат карточки с описанием лабораторных работ. Соблюдая инструктаж по технике безопасности, проведите эти работы, проанализируйте результат, используя таблицу окраски индикаторов в зависимости от среды, и сделайте выводы.

Карточка 2. Описание лабораторных работ

Лабораторная работа № 1. Даны З пробирки с бесцветными жидкостями. При помощи индикатора (лакмус) определите в какой пробирке вода, в какой раствор щелочи, а в какой кислота?

Ученики добавляют лакмус в пробирки.

Ученики делают анализ работы: пробирка № 1- красный цвет, пробирка № 2- фиолетовый цвет, пробирка № 3 - синий цвет.

Вывод: В пробирке № 1 находится кислота, в пробирке № 2- вода, № 3 - щелочь.

Учитель: Приступаем к работе № 2.

Лаборатовная работа № 2. Прилейте в пробирку, где лежит гранула едкого натра, несколько капель воды. Что наблюдаете? Происходит ли разогревание пробирки при растворении гидроксида натрия? В полученный раствор щелочи добавьте еще немного воды и разлейте (аккуратно!) раствор в три пробирки. В первую добавьте фенолфталеин, во вторую 2 капли лакмуса, а в третью- метилоранж. Отметьте цвет индикаторов в растворе, сравните полученные результаты с данными таблицы.

Ученики проводят лабораторную работу № 2, анализируют ее, делают соответствующие выводы.

Учитель анализирует работу учеников, закрепляет экспериментальную часть, предлагает решить качественную задачу.

Задача: Опытные мастера определяют окончание схватывания штукатурки по внешним признакам (Са(ОН)2 используются как компонент штукатурного раствора). Можно ли определить это химическим путем с помощью индикатора?

Ответ: (при полном схватывании весь Са(ОН)2 превращается в соль карбонат, и проба с фенолфталеином не дает окрашивания. Если же штукатурка не схватилась полностью, то присутствующий Са(ОН)2 даст с фенолфталеином малиновое окрашивание.)

4) Практическое значение оснований.

Учитель: Мы познакомились еще с одним классом сложных веществ - основаниями. Как вы думаете, имеют ли основания практическое значение?

Ученики: Да.

Учитель: Основания распространены в природе реже, чем кислоты и соли. Их получают в промышленности или в лаборатории. Наиболее базисными являются гидроксиды калия, натрия, кальция. Са(ОН)2 гашеная известь, применяется в строительстве.

IV. Закрепление материала

Учитель предлагает выполнить самостоятельную работу по пройденному материалу. Работу выполняет каждый ученик индивидуально.

Учитель: А теперь обменяйтесь работами, обсудите выполненные задания, исправьте ошибки (ответы представлены на доске). Оцените работу друг друга. По окончании урока самостоятельные работы сдайте учителю.

V. Вывод увока

Учитель закрепляет изученный материал. Оценивает работу учеников, как в группе, так и индивидуальную.

VI. Домашнее задание

Изучить § 17 стр.87. Провести домашний эксперимент.

Домашний эксперимент:

Возьмите кусочек негашеной извести (СаО). В стакан налейте воды и бросьте в него с помощью стальной ложки кусочек извести. (Не трогайте известь голыми руками! не наклоняйтесь над стаканом!) Что Вы наблюдаете?

Чтобы подтвердить, что в результате реакции образовалось щелочь, надо раствор испытать индикатором.(Фенолфталеин продается в аптеках в качестве слабительного). Меняет ли фенолфталеин окраску при добавлении к вашему раствору? Опишите свои наблюдения [15, 170].

3.1 Методы обучения химии

К основным разделам методики обучения химии относятся методы, формы, средства обучения и научная организация труда учителя химии.

Как известно, любое учебное содержание не может быть введено в учебный процесс вне метода. Поэтому метод обучения с философской точки зрения называют формой движения содержания в учебном процессе. Если предметное содержание — дидактический эквивалент науки, то методы обучения — дидактический эквивалент методов познания и методов изучаемой науки. Они должны отражать их структуру, специфику и диалектику. Поэтому в дидактике не случайно ставится вопрос о соотношении методов науки и методов обучения.

Главной задачей учителя является оптимальный выбор методов обучения, чтобы они обеспечивали образование, воспитание и развитие учащихся. Метод обучения — это вид (способ) целенаправленной совместной деятельности учителя и руководимых им учащихся. Специфика методов обучения химии кроется, во-первых, в специфике содержания и методов химии как экспериментально-теоретической науки и, во-вторых, в особенностях познавательной деятельности учащихся, необходимости мыслить "двойным рядом образов", объяснять реально ощутимые свойства и изменения веществ состоянием и изменениями в невидимом микромире, понять которые можно, пользуясь теоретическими, модельными представлениями [26, 144].

Следует помнить, что каждый метод нужно применять там, где он наиболее эффективно выполняет образовательную, воспитывающую и развивающую функции. Любой метод может и должен выполнять все три функции и выполняет их, если применен правильно, выбран адекватно содержанию и возрастным особенностям учащихся и используется не изолированно, а в сочетании с другими методами обучения. Методы обучения выбирает и применяет учитель, а воздействие личности учителя — чрезвычайно важный фактор обучения, и особенно воспитания, учащихся. Поэтому, выбирая метод, учитель должен быть уверен, что в данных конкретных условиях именно этот метод будет оказывать наибольшее образовательное, воспитывающее, развивающее действие.

При изучении методов обучения химии затрагивается проблема оптимального их выбора. При этом учитывается следующее: 1) закономерности и принципы обучения; 2) цели и задачи обучения; 3) содержание и методы данной науки вообще и данного предмета, темы в частности; 4) учебные возможности школьников (возрастные, уровень подготовленности, особенности классного коллектива); 5) специфика внешних условий (географических, производственного окружения и пр.); 6) возможности самих учителей [7, 176].

В основе классификации методов обучения лежат три важных признака: основные дидактические цели (изучение нового материала, закрепление и совершенствование знаний, проверка знаний), источники знаний, а также характер познавательной деятельности учащихся.

Методы можно классифицировать по функциям: образовательной, воспитывающей и развивающей, которые должны в той или иной мере реализовывать все методы. Кроме того, выделяют специальные функции отдельных групп методов обучения: методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности учащихся, доминирующей функцией которых является организация познавательной деятельности учащихся по чувственному восприятию, логическому осмысливанию учебной информации, самостоятельности в поиске новых знаний; методы стимулирования и мотивации познавательной деятельности, доминирующей функцией которых является стимулирующе-мотивационная, регулировочная, коммуникативная; методы контроля и самоконтроля учебно-познавательной деятельности, доминирующей функцией которых является контрольно-оценочная деятельность [7, 44].

Методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности учащихся — это большая и сложная группа методов. Наиболее близкая к химии и удобная для систематического изучения классификация этой группы методов — деление по характеру познавательной деятельности (объяснительно-иллюстративный, эвристический, исследовательский). Каждый такой метод выступает в качестве методического подхода. А в их рамках используются более частные методы, различающиеся по источнику знаний (словесные, словесно-наглядные, словесно-наглядно-практические). Обращает на себя внимание то, что в этой классификации нет членения на чистые наглядные и практические методы. Здесь учтена взаимная интеграция групп методов. Эти группы методов разделяются на отдельные конкретные методы (лекция, рассказ, беседа и т. д.). Таким образом возникает четкая система методов обучения по следующим признакам:

1. Характер познавательной деятельности учащихся (общие методы): объяснительно-иллюстративный, эвристический, исследовательский.

2. Вид источников знаний (частные методы): словесные, словесно-наглядные, словесно-наглядно-практические.

3. Формы совместной деятельности учителя и учащихся (конкретные методы): лекция, рассказ, объяснение, беседа, самостоятельная работа, программированное обучение, описание и т. д.

В данной классификации также имеются спорные вопросы, которые свидетельствуют о сложности задачи классификации методов обучения, однако она достаточно удобна для практического пользования [19, 150].

Рассмотрим особенности деятельности учащихся и учителя в условиях разных общих методов обучения.

При объяснительно-иллюстративном методе учитель сообщает учащимся готовые знания, используя разные частные и конкретные методы объяснение учителя, работа с книгой, магнитофоном и т. д. При этом, если нужно, применяются средства наглядности (эксперимент, модели, экранные пособия, таблицы и т.п.). Может быть использован и лабораторный эксперимент, но лишь как иллюстрация слов учителя. При объяснительно-иллюстративном методе предполагается сознательная, но репродуктивная деятельность учащихся и применение знаний в сходных ситуациях [14, 147].

Эвристические методы могут осуществляться при активном участии учителя. В качестве примера можно привести эвристическую беседу о выявлении сравнительной активности галогенов, в которой поиск учащихся постоянно корректируется учителем. Демонстрируя опыт, приливают в раствор иодида калия крахмальный клейстер — окраски не наблюдается. Отдельно в хлорную воду также приливают крахмальный клейстер — окраски тоже нет. Когда же смешивают все три компонента вместе — иодид калия, крахмальный клейстер и хлорную воду, крахмал синеет. Далее учитель ведет беседу по анализу данного опыта.

При исследовательском методе также возможна разная степень самостоятельности и сложности задачи исследования. Ученическое исследование, как и научное, сочетает в себе использование теоретических знаний и эксперимента, требует умения моделировать, осуществлять мысленный эксперимент, строить план исследования, например при решении экспериментальных задач. В более сложных случаях при исследовательском методе ученик сам формулирует проблему, выдвигает и обосновывает гипотезу и разрабатывает эксперимент для ее проверки. Для этого он пользуется справочной и научной литературой и т. д. Таким образом, при исследовательском методе от учащихся требуется максимум самостоятельности. Вместе с тем при использовании такого метода требуется значительно больше времени.

Рассмотрим словесные методы обучения, среди которых различают монологические и диалогические.

К монологическим методам обучения относят описание, объяснение, рассказ, лекцию, построенные в основном на изложении материала самим учителем.

Описание знакомит учащихся с фактами, добытыми путем эксперимента и наблюдения в науке: способы защиты окружающей среды от вредных воздействий отходов промышленных предприятий, круговорот того или иного элемента в природе, ход химического процесса, характеристика прибора и т. д. При этом методе полезно использовать наглядность.

Объяснение применяется для изучения сущности явлений, для ознакомления учащихся с теоретическими обобщениями: например, в VII классе — с законом сохранения массы веществ с точки зрения атомно-молекулярного учения, в VIII классе — с причинами периодической повторяемости свойств элементов или процессом обратимости и необратимости реакций и т. д. При этом методе вскрываются связи между понятиями и отдельными фактами. В объяснении главное четкость. Она достигается соблюдением строгой логической последовательности изложения, установлением связей с уже известными учащимся знаниями, доступностью терминов, правильным использованием записей на доске и в тетрадях учащихся, приведением доступных конкретных примеров, расчленением объяснения на логически законченные части с поэтапным обобщением после каждой части, обеспечением закрепления материала.

Лекция — более длительный вид монологического изложения. Она включает в себя и описание, и объяснение, и рассказ, и другие виды кратковременного монологического изложения с использованием средств наглядности.

К диалогическим методам относят разные виды бесед, семинары, в основе которых лежат диалог учителя с учащимися, диспут между учащимися и т. д.

Беседа — это диалог учителя с учащимися. Выражается она в том, что учитель задает учащимся вопросы, а они на них отвечают. Иногда бывает, что в процессе беседы у учащихся возникает вопрос, на который учитель либо отвечает сам, либо организует для этого учащихся.

К новым в школьной практике методам относится семинар, который также можно причислить к словесным диалогическим методам обучения. Семинар практикуется в основном со старшеклассниками. Учащиеся к нему готовятся по заранее разработанному плану. Проводится семинар, как правило, по достаточно большому разделу, теме в форме обсуждения учащимися той или иной проблемы. Полезнее всего проводить семинары с целью обобщения знаний учащихся. На семинаре учащимся предоставляется для высказываний большее время, чем при беседе, обращается внимание на их речь, логику, аргументацию, умение участвовать в дискуссии и т. д. В качестве тем семинарских занятий можно предложить, например, такие: "Зависимость свойств углеводородов от их строения", "Значение достижений органической химии в развитии народного хозяйства" и др. Семинар — это метод, сближающий школьные формы работы с вузовскими, и для старшеклассников он полезен.

Словесно-наглядные методы обучения определяют использование в учебном процессе различных средств наглядности в сочетании со словом учителя. Они непосредственно связаны со средствами обучения и зависят от них. Кроме того, методы обучения предъявляют к дидактическим средствам определенные требования. Процесс устранения этого противоречия лежит в основе совершенствования этих систем.

Систему словесно-наглядных методов обучения и ее место в учебном процессе можно представить себе в виде схемы (схема 6).

Схема Система словесно-наглядных методов обучения

Такое разделение на блоки определено содержанием курса химии. Демонстрационный эксперимент и натуральные объекты помогают изучать свойства веществ, внешние проявления химической реакции. Модели, чертежи, графики (сюда же следует отнести и составление формул и химических уравнений как знаковых моделей веществ и процессов) способствуют объяснению сущности процессов, состава и строения веществ, теоретическому обоснованию наблюдаемых явлений. Такое разделение функций наглядности говорит о необходимости использования содержания обоих блоков в дидактическом единстве. В этом случае методы обучения будут способствовать движению от фактов — к теории, от конкретного — к абстрактному. Дидактическое единство нашло свое отражение в так называемых комплексах оборудования по теме. Сущность их заключается в том, что для решения разных задач обучения используют различные средства наглядности в пределах одного урока, выполняющие многообразные функции и дополняющие друг друга. Если, например, демонстрируемый прибор слишком мал и плохо виден издали, а знать его устройство учащимся необходимо, учитель может воспроизвести его в виде чертежа, сделать рисунок на доске или изобразить его с помощью магнитных аппликаций, фланелеграфа. Химический процесс в приборе протекает при определенных условиях. Для их обоснования можно привести справочные данные о веществах в виде графиков или цифровых данных, объяснить протекание процесса при помощи шаростержневых моделей и пр. Важно не увлекаться избытком наглядности, так как это утомляет учащихся. Особое внимание следует уделить сочетанию наглядности со словом учителя. Опыт, показанный без комментария учителя, не только не приносит пользы, но иногда может даже повредить. Например, при демонстрации взаимодействия цинка с соляной кислотой учащиеся могут вынести впечатление, что водород выделяется не из кислоты, а из цинка. Весьма распространенной ошибкой является мнение о том, что окраску меняет не индикатор, а среда, в которую он попадает. И большинство других опытов без пояснений не будут выполнять необходимых образовательной, воспитывающей и развивающей функций, Поэтому слово учителя играет важную руководящую и направляющую роль. Но и слово находится в определенной зависимости от средств наглядности, так как учитель строит свое объяснение, ориентируясь на те средства обучения, которые имеются в его распоряжении.

Использование демонстрационного эксперимента в обучении химии

Важнейшим из словесно-наглядных методов обучения является использование демонстрационного химического эксперимента. Специфика химии как науки экспериментально-теоретической поставила учебный эксперимент на одно из ведущих мест. Химический эксперимент в обучении позволяет ближе ознакомить учащихся не только с самими явлениями, но и с методами химической науки.

Демонстрационным называют эксперимент, который проводится в классе учителем, лаборантом или иногда одним из учащихся. Демонстрационные опыты по химии указаны в программе, но учитель может заменить их другими, эквивалентными в методическом отношении, если у него отсутствуют требуемые реактивы.

Проблема использования школьного химического эксперимента одна из наиболее разработанных в методике, так как именно она более других отражает специфику учебного предмета. Широко известны в методике исследования В. Н. Верховского, К. Я. Парменова, В. С. Полосина, Л. А. Цветкова, И. Н. Черткова и др. Материалы о химическом эксперименте регулярно публикуются на страницах журнала "Химия в школе". Общеизвестны требования к демонстрационному эксперименту.

Страницы: 1, 2, 3