Eksperiment obuhvata mnoga područja ljudske delatnosti i izražava se u kontrolisanoj promeni uslova za sprovođenje neke pojave u cilju njenog proučavanja.

Hemijski eksperiment je važan kako u hemijskoj nauci tako i u nastavi hemije. Počeci metodologije školskog hemijskog eksperimenta bili su poznati metodolozi kao što su V.N. Verkhovsky, K.Ya. Parmenov, V.S. Polosin, L.A. Cvetkov, A.A. Grabetsky i drugi.

Hajde da okarakterišemo trojstvo funkcije hemijskog eksperimenta. Obrazovna funkcija je da učenici dobiju informacije o svojstvima supstanci, nastanku hemijskih reakcija, metodama hemijske nauke i formiranju praktičnih veština. Samo u bliskoj interakciji eksperimenta i teorije u obrazovnom procesu može se postići kvalitetna nastava hemije.

Obrazovna funkcija eksperimenta uključuje formiranje uvjerenja u objektivnost naučnog saznanja u svijetu, u mogućnost spoznaje i transformacije svijeta.

Hemijski eksperiment pospješuje razvijanje samostalnosti i povećava interes za hemiju, jer se u procesu izvođenja učenici uvjeravaju ne samo u praktični značaj takvog rada, već imaju priliku da kreativno primjenjuju svoja znanja.

Hemijski eksperiment razvija misaonu i mentalnu aktivnost učenika, može se smatrati kriterijem ispravnosti dobivenih rezultata i izvedenih zaključaka. Hemijski eksperiment otvara velike mogućnosti kako za kreiranje i rješavanje problemskih situacija, tako i za provjeru ispravnosti postavljene hipoteze. Tokom eksperimenta studenti ovladavaju opštim organizacijskim vještinama u planiranju i praćenju vlastitih aktivnosti. Shodno tome, eksperiment pozitivno utiče na razvoj učenika, a nastavnik ima mogućnost da kontroliše procese mišljenja, učenja i usvajanja znanja.

Heuristička funkcija hemijski eksperiment manifestuje se uspostavljanjem novih a) činjenice; b) koncepti i c) uzorci.

Korektivna funkcija hemijskog eksperimenta manifestuje se u prevazilaženje poteškoća savladavanje teorijskog gradiva i popravljanje grešaka studenti. Vrlo sat

Generalizirajuća funkcija kemijskog eksperimenta omogućava nam da razvijemo preduslove za konstruisanje različitih tipova empirijskih generalizacija. Koristeći seriju eksperimenata, može se izvesti opći zaključak, na primjer, o pripadnosti različitih klasa tvari elektrolitima.

Istraživačka funkcija hemijskog eksperimenta najjasnije se manifestuje u učenju zasnovanom na problemu.

Vrste hemijskog eksperimenta

Postoje edukativni demonstracioni eksperiment, koju prvenstveno izvodi nastavnik na demonstracijskom stolu, i studentski eksperiment– sprovode ga studenti na svojim radnim mjestima.

Demonstracioni eksperiment provodi se uglavnom prilikom prezentovanja novog materijala kako bi se kod školaraca stvorile specifične ideje o supstancama, hemijskim pojavama i procesima, a zatim i formirali hemijski pojmovi. Omogućava vam da u kratkom vremenskom periodu donesete jasne važne zaključke ili generalizacije iz oblasti hemije, naučite kako da izvodite laboratorijske eksperimente i pojedinačne tehnike i operacije.

Demonstracijski eksperiment se izvodi u sljedećim slučajevima:

– nemoguće je obezbijediti potrebnu količinu opreme studentima na raspolaganju;

– eksperiment je složen, ne mogu ga izvesti sami školarci;

– učenici nemaju potrebnu opremu za izvođenje ovog eksperimenta;

– eksperimenti sa malim količinama supstanci ili u malom obimu ne daju željeni rezultat;

– eksperimenti su opasni (rad sa alkalnim metalima, korišćenje električne struje visokog napona i sl.);

– potrebno je povećati tempo rada na času.

Hemijski demonstracijski eksperiment se mora ispuniti slijedećih zahtjeva:

– usklađenost sa ciljevima i zadacima časa;

– vidljivost

– tehnička jednostavnost

U pravilu, u hemiji predmet proučavanja nije sam uređaj, već proces koji se u njemu odvija. Složenost uređaja i nevažni detalji eksperimenta ne bi trebali odvratiti pažnju učenika od suštine eksperimenta.

– pouzdanost: eksperiment mora teći uspješno, bez neuspjeha, za to ga unaprijed priprema nastavnik; neuspješno iskustvo demonstracije podriva autoritet nastavnika. Ako eksperiment i dalje nije uspio, morate otkriti razloge neuspjeha, eliminirati ih i pokazati iskustvo u sljedećoj lekciji.

– sigurnost

Metode za osiguranje sigurnosti eksperimenta uključuju: čistoću staklenog posuđa, preliminarnu provjeru reagensa, korištenje reagensa u određenim količinama, striktno pridržavanje uputa o tehnici eksperimenta. Ako se tokom eksperimenta očekuju jaki efekti (bljesak, glasan zvuk), onda se učenici unaprijed upozoravaju.

Učenički eksperiment obogaćuje učenike znanjem, tokom kojeg se razvijaju različite vještine i sposobnosti. Opće laboratorijske vještine uključuju: rukovanje hemijskim staklenim posuđem i instrumentima, izvođenje laboratorijskih operacija (otapanje, otapanje, filtriranje, vaganje, itd.), dobijanje supstanci, njihovo prikupljanje, prepoznavanje. Razvijaju se i organizacione vještine: planiranje eksperimenta, samokontrola, održavanje reda na radnom mjestu itd.

Glavne vrste studentskog eksperimenta su: laboratorijski eksperimenti, praktična nastava, radionice. Svi oni predstavljaju vidove samostalnog rada učenika koji podrazumevaju izvođenje hemijskih eksperimenata, a razlikuju se prvenstveno po didaktičkim zadacima.

Laboratorijski eksperimenti prvenstveno radi proučavanja novog gradiva ili njegove konsolidacije.

Praktičan rad imaju osnovni didaktički zadatak - usavršavanje i primjenu znanja i vještina, kao i njihovu kontrolu, svaki student dobija ocjenu za izvođenje praktičnog rada i izradu izvještaja.

Organizacija hemijskog eksperimenta

Nastavnik hemije mora biti sposoban planirati eksperiment na cijelu temu i za konkretan čas, metodički ga pravilno primijeniti, odabrati eksperimentalne opcije, usmjeravati kognitivnu aktivnost učenika, analizirati i vrednovati vlastite aktivnosti tokom demonstracija i aktivnosti učenika kada samostalno izvode eksperimentalni rad.

U tematskom planiranju, u skladu sa nastavnim planom i programom, utvrđuje se redoslijed demonstracija, laboratorijskih eksperimenata i praktične nastave. Znajući unaprijed vrijeme eksperimenta, nastavnik ima mogućnost da unaprijed pripremi opremu, nastavna sredstva i sl. za nastavu.

Prilikom izrade nastavnih planova nastavnik treba da razmisli u kojoj fazi časa, kojim redosledom, sa kojim reagensima i instrumentima da sprovede eksperimente, odredi njihovo mesto tokom časa u zavisnosti od značaja zadataka, kao i obrazac za evidentiranje dobijenih rezultata (slika, tabela, jednadžba reakcija itd.).

Uloga nastavnika u praktičnom radu je da prati pravilno izvođenje ogleda i pravila sigurnosti, red na radnom stolu i pružanje individualno diferencirane pomoći.

Uspjeh studenata u praktičnom radu ocjenjuje se na osnovu pisanog izvještaja i rezultata zapažanja. Takvi kriterijumi mogu biti:

– bez grešaka i precizno izvođenje eksperimenata;

– pravilno bilježenje objašnjenja, zaključaka i jednačina reakcija;

– vešto rukovanje reagensima i opremom;

– kvalitet izrade izvještaja;

– poštovanje mera predostrožnosti i discipline tokom nastave.

Kvalitet i snaga stečenih vještina i sposobnosti zavise od učestalosti njihove upotrebe u praktičnom radu.

23

Tako složena, ali zanimljiva nauka kao što je hemija uvijek izaziva dvosmislenu reakciju među školarcima. Djeca su zainteresirana za eksperimente koji rezultiraju stvaranjem tvari svijetlih boja, oslobađanjem plinova ili taloženjem. Ali samo nekoliko njih voli pisati složene jednadžbe kemijskih procesa.

Važnost zabavnih iskustava

Prema savremenim federalnim standardima, predmet nastavnog plana i programa kao što je hemija uveden je u srednje škole i nije ostao bez pažnje.

U sklopu proučavanja složenih transformacija supstanci i rješavanja praktičnih problema, mladi hemičar usavršava svoje vještine u praksi. Upravo kroz neobična iskustva nastavnik razvija interesovanje za predmet kod svojih učenika. Ali u redovnim časovima učitelju je teško pronaći dovoljno slobodnog vremena za nestandardne eksperimente, a jednostavno nema vremena da ih provodi za djecu.

Da bi se to ispravilo, izmišljeni su dodatni izborni i izborni predmeti. Inače, mnoga djeca koja se zanimaju za hemiju u 8. i 9. razredu u budućnosti postaju doktori, farmaceuti, naučnici, jer u takvim časovima mladi hemičar dobija priliku da samostalno provodi eksperimente i iz njih izvodi zaključke.

Koji kursevi uključuju zabavne hemijske eksperimente?

Nekada je hemija za djecu bila dostupna tek od 8. razreda. Djeci nisu nudili nikakve posebne kurseve ili vannastavne hemijske aktivnosti. Zapravo, jednostavno nije bilo rada sa darovitom djecom u hemiji, što se negativno odrazilo na odnos školaraca prema ovoj disciplini. Djeca su se plašila i nisu razumjela složene kemijske reakcije te su griješila u pisanju jonskih jednačina.

Reformom savremenog obrazovnog sistema situacija se promijenila. Sada se u obrazovnim ustanovama nude iu nižim razredima. Djeca rado rade zadatke koje im učitelj ponudi i uče da izvode zaključke.

Izborni predmeti vezani za hemiju pomažu srednjoškolcima da steknu vještine u radu sa laboratorijskom opremom, a oni namijenjeni mlađim učenicima sadrže svijetle, pokazne hemijske eksperimente. Na primjer, djeca proučavaju svojstva mlijeka i upoznaju se sa supstancama koje se dobijaju kada se ukiseli.

Iskustva vezana za vodu

Zabavna hemija zanimljiva je djeci kada tokom eksperimenta vide neobičan rezultat: oslobađanje plina, svijetlu boju, neobičan talog. Supstanca kao što je voda smatra se idealnom za izvođenje raznih zabavnih hemijskih eksperimenata za školarce.

Na primjer, hemija za 7-godišnju djecu može započeti upoznavanjem s njenim svojstvima. Učiteljica govori djeci da je veći dio naše planete prekriven vodom. Nastavnik takođe obaveštava učenike da je u lubenici ima više od 90 odsto, a u čoveku oko 65-70 odsto. Nakon što školarcima kažete koliko je voda važna za ljude, možete im ponuditi neke zanimljive eksperimente. Istovremeno, vrijedi naglasiti "čaroliju" vode kako bi se zaintrigirali školarci.

Usput, u ovom slučaju standardni kemijski set za djecu ne uključuje nikakvu skupu opremu - sasvim je moguće ograničiti se na pristupačne uređaje i materijale.

Iskusite "Ledenu iglu"

Navedimo primjer tako jednostavnog i istovremeno zanimljivog eksperimenta s vodom. Ovo je konstrukcija ledene skulpture - „igle“. Za eksperiment će vam trebati:

• voda;
• sol;
• kockice leda.

Eksperiment traje 2 sata, tako da se takav eksperiment ne može izvesti u redovnoj lekciji. Prvo treba da sipate vodu u posudu za led i stavite je u zamrzivač. Nakon 1-2 sata, nakon što se voda pretvori u led, zabavna hemija se može nastaviti. Za eksperiment će vam trebati 40-50 gotovih kockica leda.

Prvo, djeca moraju rasporediti 18 kockica na stolu u obliku kvadrata, ostavljajući slobodan prostor u sredini. Zatim, nakon što ih posipate kuhinjskom solju, pažljivo se nanose jedni na druge i tako ih lijepe.

Postepeno se sve kocke povezuju, a rezultat je debela i duga „igla“ leda. Za pripremu su dovoljne samo 2 kašičice kuhinjske soli i 50 malih komadića leda.

Možete nijansirati vodu da bi ledene skulpture bile višebojne. I kao rezultat tako jednostavnog iskustva, hemija za 9-godišnju djecu postaje razumljiva i fascinantna nauka. Možete eksperimentirati lijepljenjem kockica leda u obliku piramide ili dijamanta.

Eksperiment "Tornado"

Ovaj eksperiment ne zahtijeva posebne materijale, reagense ili alate. Momci to mogu da urade za 10-15 minuta. Za eksperiment, napravimo zalihe:

• plastična prozirna boca sa čepom;
• voda;
• deterdžent za pranje posuđa;
• iskri.

Bocu treba napuniti 2/3 običnom vodom. Zatim dodajte 1-2 kapi deterdženta za pranje sudova. Nakon 5-10 sekundi sipajte par prstohvata šljokica u bočicu. Čvrsto zašrafite čep, okrenite bocu naopako, držeći je za vrat, i okrenite je u smjeru kazaljke na satu. Zatim zastanemo i pogledamo nastali vrtlog. Prije nego što "tornado" počne djelovati, morat ćete okrenuti bocu 3-4 puta.

Zašto se "tornado" pojavljuje u običnoj boci?

Kada dijete pravi kružne pokrete, pojavljuje se vihor, sličan tornadu. Rotacija vode oko centra nastaje zbog djelovanja centrifugalne sile. Učiteljica govori djeci koliko su tornada strašna u prirodi.

Takvo iskustvo je apsolutno sigurno, ali nakon njega hemija za djecu postaje zaista fantastična nauka. Da biste eksperiment učinili živopisnijim, možete koristiti sredstvo za bojenje, na primjer, kalijev permanganat (kalijev permanganat).

Eksperiment "Mjehurići od sapunice"

Želite li svojoj djeci reći šta je zabavna hemija? Programi za djecu ne dozvoljavaju učitelju da posveti dužnu pažnju eksperimentima u nastavi, za to jednostavno nema vremena. Dakle, uradimo ovo opciono.

Za učenike osnovne škole ovaj eksperiment će donijeti puno pozitivnih emocija, a može se obaviti za nekoliko minuta. trebat će nam:

• tekući sapun;
• jar;
• voda;
• tanka žica.

U tegli pomiješajte jedan dio tekućeg sapuna sa šest dijelova vode. Kraj malog komada žice savijemo u prsten, umočimo u mješavinu sapuna, pažljivo izvučemo i iz kalupa ispuhnemo prekrasan mjehur od sapunice koji smo sami napravili.

Za ovaj eksperiment prikladna je samo žica koja nema najlonski sloj. U suprotnom, djeca neće moći ispuhati mjehuriće od sapunice.

Da bi djeci bilo zanimljivije, otopini sapuna možete dodati prehrambene boje. Možete organizirati takmičenja u sapunu između školaraca, tada će hemija za djecu postati pravi praznik. Nastavnik tako upoznaje djecu sa pojmom rješenja, rastvorljivosti i objašnjava razloge za pojavu mehurića.

Zabavno iskustvo “Voda iz biljaka”

Za početak, nastavnik objašnjava koliko je voda važna za ćelije u živim organizmima. Uz njegovu pomoć se prenose hranjive tvari. Učitelj napominje da ako u tijelu nema dovoljno vode, sva živa bića umiru.

Za eksperiment će vam trebati:

• alkoholna lampa;
• epruvete;
• zeleno lišće;
• Držač epruvete;
• bakar sulfat (2);
• čaša.

Ovaj eksperiment će zahtijevati 1,5-2 sata, ali kao rezultat toga, hemija za djecu će biti manifestacija čuda, simbol magije.

Zeleni listovi se stavljaju u epruvetu i pričvršćuju u držač. U plamenu alkoholne lampe potrebno je zagrijati cijelu epruvetu 2-3 puta, a zatim to učiniti samo s dijelom gdje se nalaze zeleni listovi.

Staklo treba postaviti tako da gasovite supstance koje se oslobađaju u epruveti padaju u njega. Čim se zagrevanje završi, kap tečnosti dobijenoj unutar čaše dodajte zrna belog bezvodnog bakar sulfata. Postepeno bijela boja nestaje, a bakar sulfat postaje plav ili tamnoplav.

Ovo iskustvo dovodi djecu u potpuno oduševljenje, jer se pred njihovim očima mijenja boja tvari. Na kraju eksperimenta, učitelj govori djeci o takvom svojstvu kao što je higroskopnost. Zbog svoje sposobnosti da apsorbira vodenu paru (vlagu) bijeli bakar sulfat mijenja boju u plavu.

Eksperiment "Čarobni štapić"

Ovaj eksperiment je pogodan za uvodni čas u izborni predmet hemije. Prvo morate napraviti zvjezdastu praznu ploču i natopiti je otopinom fenolftaleina (indikator).

Tokom samog eksperimenta, zvijezda pričvršćena za "magični štapić" prvo se uranja u alkalnu otopinu (na primjer, u otopinu natrijum hidroksida). Djeca vide kako se za nekoliko sekundi njegova boja mijenja i pojavljuje se svijetlo grimizna boja. Zatim se obojeni oblik stavlja u kiselu otopinu (za eksperiment bi bila optimalna otopina klorovodične kiseline), a grimizna boja nestaje - zvijezda ponovo postaje bezbojna.

Ako se eksperiment izvodi za djecu, tokom eksperimenta nastavnik priča „hemijsku priču“. Na primjer, junak bajke mogao bi biti radoznali miš koji je želio otkriti zašto u čarobnoj zemlji ima toliko svijetlog cvijeća. Za učenike 8-9 razreda nastavnik uvodi koncept „indikatora“ i napominje koji indikatori mogu odrediti kiselu sredinu i koje su supstance potrebne za određivanje alkalne sredine rastvora.

Iskustvo "Duh u boci".

Ovaj eksperiment demonstrira sam učitelj, koristeći specijalnu napu. Iskustvo se zasniva na specifičnim svojstvima koncentrovane azotne kiseline. Za razliku od mnogih kiselina, koncentrirana dušična kiselina je sposobna za kemijsku interakciju s metalima koji se nalaze nakon vodonika (s izuzetkom platine i zlata).

Morate ga sipati u epruvetu i tamo dodati komad bakrene žice. Ispod haube se epruveta zagreva, a deca posmatraju pojavu para „crvenog džina“.

Za učenike 8-9 razreda nastavnik piše jednačinu za hemijsku reakciju i identifikuje znakove njenog nastanka (promena boje, pojava gasa). Ovaj eksperiment nije prikladan za demonstraciju izvan zidova školske kemijske laboratorije. Prema sigurnosnim propisima, uključuje upotrebu para azot-oksida („smeđi gas“) koje predstavljaju opasnost za djecu.

Kućni eksperimenti

Da biste pobudili interesovanje školaraca za hemiju, možete ponuditi eksperiment kod kuće. Na primjer, provedite eksperiment uzgoja kristala kuhinjske soli.

Dijete mora pripremiti zasićenu otopinu kuhinjske soli. Zatim u nju stavite tanku grančicu, a kako voda ispari iz otopine, na grančici će „izrasti“ kristali kuhinjske soli.

Teglu rastvora ne treba tresti ili okretati. A kada kristali porastu nakon 2 sedmice, štap se mora vrlo pažljivo izvaditi iz otopine i osušiti. A zatim, po želji, proizvod možete premazati bezbojnim lakom.

Zaključak

Nema zanimljivijeg predmeta u školskom programu od hemije. Ali da se djeca ne bi plašila ove složene nauke, nastavnik mora u svom radu posvetiti dovoljno vremena zabavnim iskustvima i neobičnim eksperimentima.

Upravo će praktične vještine koje se formiraju tokom takvog rada pomoći da se podstakne interesovanje za predmet. A u nižim razredima, zabavni eksperimenti se prema Federalnim državnim obrazovnim standardima smatraju samostalnim projektnim i istraživačkim aktivnostima.

SADRŽAJ

Uvod.

Poglavlje 1. Hemijski eksperiment u nastavi hemije.

§ 1.1. Hemijski eksperiment kao izvor znanja i sredstvo obrazovanja.
.

Poglavlje 2. Pitanja organizovanja hemijskog eksperimenta.

§ 2.1. Priprema hemijskog eksperimenta od strane nastavnika.
§ 2.2. Priprema učenika za izvođenje hemijskog eksperimenta.
§ 2.3. Odgovornosti laboratorijskog asistenta u pripremi i izvođenju hemijskog eksperimenta.

Poglavlje 3. Tehnika hemijskog eksperimenta.

§ 3.1. Demonstracijska tehnologija.
§ 3.2. Izvođenje laboratorijskih eksperimenata.
§ 3.3. Obavljanje praktičnog rada.
§ 3.4. Rješavanje eksperimentalnih problema.
§ 3.5. Misaoni eksperiment.
§ 3.6. Hemijski eksperiment u problemskom učenju.
§ 3.7. Hemijski eksperiment i tehnička nastavna sredstva.

Poglavlje 4. Metodologija za razvijanje eksperimentalnih vještina i sposobnosti.

§ 4.1. Klasifikacija eksperimentalnih vještina i sposobnosti.
§ 4.2. Uloga posmatranja u procesu razvoja eksperimentalnih vještina.

Ako mentalno pratite istorijski put hemijske nauke, možete se uveriti da eksperiment igra ogromnu ulogu u njenom razvoju. Sva značajna teorijska otkrića u hemiji rezultat su generalizacije velikog broja eksperimentalnih činjenica. Poznavanje prirode supstanci postiže se eksperimentom, pomaže u otkrivanju odnosa i međuzavisnosti između njih.
Ako je eksperiment toliko važan u hemijskoj nauci, onda igra jednako važnu ulogu i kada se u školi podučavaju osnove ove nauke. Formiranje ideja i pojmova o supstancama i njihovim transformacijama na kursu hemije, a na osnovu toga i teorijskih generalizacija, nemoguće je bez konkretnog posmatranja ovih supstanci i bez hemijskog eksperimenta. Istovremeno, da bi se objasnila suština posmatranih hemijskih pojava i procesa koji se dešavaju tokom hemijskog eksperimenta, od studenata se traži duboko poznavanje zakona i teorija. Osim toga, kemijski eksperiment igra važnu ulogu u razvijanju vještina za provođenje eksperimenata.
Shodno tome, samo u bliskoj interakciji eksperimenta i teorije u obrazovnom procesu može se postići visok kvalitet znanja učenika iz hemije.
Hemijski eksperiment treba posmatrati kao proces koji uključuje dvije aktivne strane – nastavnika i učenika. S tim u vezi, hemijski eksperiment tokom obuke može se smatrati kreativnom aktivnošću nastavnika koja ima za cilj da „opremi“ učenike određenim sistemom znanja, veština i sposobnosti, i kao kognitivnu aktivnost učenika usmerenu na ovladavanje sistemom znanja. , vještine i sposobnosti. U prvom slučaju učenik se ponaša kao objekat na koji se utiče, u drugom – kao subjekt koji povezuje obe vrste aktivnosti. Samo na taj način učenik može proniknuti u suštinu hemijskih pojava i procesa, ovladati njima na nivou opštih obrazaca, vodećih ideja i teorija, te stečeno znanje iskoristiti za dalje poznavanje predmeta hemija.
Pitanja hemijskih eksperimenata razmatraju se u brojnim radovima o metodici nastave hemije. Ali u većini slučajeva obraćaju pažnju na tehniku ​​postavljanja eksperimenata i mnogo rjeđe na metode njihovog korištenja u nastavi. Ne postoje posebni priručnici posebno posvećeni metodologiji hemijskog eksperimenta. Stoga je osnovna ideja ovog priručnika da prikaže metodologiju hemijskog eksperimenta kao integralnog sistema i utvrdi njegov značaj u procesu nastave i vaspitanja na nastavi hemije i u vannastavnim aktivnostima. Sa ove pozicije metodika se posmatra kao sastavni deo hemijskog eksperimenta, koji će doprineti unapređenju naučno-metodičke obuke nastavnika hemije, a primena njenih preporuka će pomoći da se učenici aktiviraju u procesu nastave hemije.
Unutrašnji odnos između aktivnosti nastavnika i učenika u procesu hemijskog eksperimenta omogućiće organizovanje procesa znanja hemije ne na nivou deskriptivnog upoznavanja sa pojavama i procesima, već na nivou savladavanja njihove suštine, objašnjavanja uzročno-posledične veze između njih sa stanovišta moderne hemijske nauke.
Metodički priručnik ne sadrži izradu svih lekcija o temama, već daje samo općenite preporuke koje mogu biti korisne nastavniku prilikom pripreme i izvođenja hemijskog eksperimenta u učionici, uzimajući u obzir sadržaj nastavnog materijala i ciljeve učenja. .
Nastavnik početnik u svom radu može koristiti preporuke iz ovog priručnika za uspješno savladavanje tehnike kemijskog eksperimenta. Iskusan nastavnik, upoređujući svoje iskustvo sa predloženom metodologijom i pokazujući kreativan pristup, može u svojim časovima osmisliti i poboljšati metodologiju izvođenja hemijskog eksperimenta.

Poglavlje I.
Hemijski eksperiment
u procesu nastave hemije

§ 1.1. Hemijski eksperiment
kao izvor znanja i sredstvo obrazovanja

Prilikom izučavanja hemije hemijski eksperiment igra važnu ulogu – sastavni dio obrazovnog procesa.
Eksperimentalna priroda hemije očituje se prvenstveno u tome što svaki naučni koncept mora logički proizilaziti iz zadatka koji je pred njim i biti praktično opravdan. Spoznaja počinje senzacijom i percepcijom određenih predmeta, pojava, procesa, činjenica, a zatim prelazi na generalizaciju i apstrakciju. Hemijski pojam je uopšteno znanje o bitnim karakteristikama hemijskih pojava i procesa koji se formiraju na osnovu njihovog opažanja. Njihova analiza omogućava da se pronađu bitne karakteristike svojstvene svima njima i da se na osnovu toga utvrde hemijski zakoni. Koristeći različite vrste hemijskih eksperimenata, nastavnik uči kako da konkretizuje teorijsko znanje i pronađe opšte u pojedinačnom, konkretnom. Hemijski eksperiment pomaže učenicima da ispune hemijske koncepte koje uče živim, konkretnim sadržajem i vide opšte obrasce u pojedinačnim činjenicama.
Hemijski eksperiment pospješuje razvijanje samostalnosti i povećava interes za hemiju, jer se u procesu izvođenja učenici uvjeravaju ne samo u praktični značaj takvog rada, već imaju priliku da kreativno primjenjuju svoja znanja.
Hemijski eksperiment razvija misaonu i mentalnu aktivnost učenika, može se smatrati kriterijem ispravnosti dobivenih rezultata i izvedenih zaključaka. Vrlo često eksperiment postaje izvor formiranih ideja, bez kojih se ne može odvijati produktivna mentalna aktivnost. U mentalnom razvoju, teorija ima vodeću ulogu, ali u jedinstvu sa eksperimentom i praksom. Iskustvo nastavnika hemije pokazuje da je jedan od razloga zaostajanja u studijama teškoća uzrokovana prelaskom sa vizuelnih slika na apstraktne koncepte. Sistematsko provođenje eksperimenata, tokom kojih djeca treniraju ovu vještinu, može pomoći u poboljšanju akademskog učinka, posebno u hemiji. Stečene vještine i sposobnosti studenti koriste ne samo za samostalno i aktivno sticanje znanja tokom studiranja u srednjoškolskoj ustanovi, već i nakon diplomiranja tokom samoobrazovanja.
Hemijski eksperiment se izvodi u nekoliko faza:
prvo – opravdanje za postavljanje eksperimenta,
sekunda – planiranje i izvođenje,
treće – evaluacija dobijenih rezultata.
Eksperiment je moguće izvesti samo na osnovu prethodno stečenog znanja. Teorijsko opravdanje iskustva doprinosi njegovom sagledavanju, koje postaje fokusiranije i aktivnije, te razumijevanju njegove suštine.
Provođenje eksperimenta obično uključuje razvoj hipoteze. Uključivanje učenika u ovaj rad razvija njihovo mišljenje, tjera ih da primjene postojeće znanje kako bi formulisali hipotezu, a kao rezultat testiranja, djeca stiču nova znanja.
Hemijski eksperiment otvara velike mogućnosti kako za kreiranje i rješavanje problemskih situacija, tako i za provjeru ispravnosti postavljene hipoteze.
Shodno tome, eksperiment pozitivno utiče na mentalni razvoj učenika, a nastavnik ima mogućnost da kontroliše procese mišljenja, učenja i usvajanja znanja.
Programi hemije u velikoj meri koriste hemijsko eksperimentisanje – demonstracije, laboratorijske eksperimente, praktične vežbe i eksperimentalne probleme – tokom svih godina studija.
Hemijski eksperiment može obavljati različite didaktičke funkcije, koristiti se u različitim oblicima i kombinovati s različitim metodama i sredstvima nastave. Radi se o sistemu koji koristi princip postepenog povećanja samostalnosti učenika: od demonstracije pojava preko izvođenja frontalnih laboratorijskih eksperimenata pod vodstvom nastavnika do samostalnog rada pri izvođenju praktičnih vježbi i rješavanja eksperimentalnih zadataka.
Sprovođenje demonstracija omogućava upoznavanje učenika sa različitim hemijskim pojavama i vezama među njima, čije uopštavanje može biti osnova zakona ili teorijskog zaključka; sa dizajnom i principom rada uređaja i instalacija; sa suštinom procesa koji se u njima odvijaju, što može poslužiti kao kriterij za ispravnost zaključaka.
Demonstracijski eksperiment se provodi u različite svrhe, na primjer, može poslužiti kao početna faza savladavanja teorijske pozicije. Dakle, kada se razmatraju uslovi od kojih zavisi stepen disocijacije elektrolita, nastavnik predlaže odgovor na pitanje: „Da li stepen disocijacije zavisi od koncentracije rastvora?“ Demonstrirano je iskustvo zasnovano na ispitivanju električne provodljivosti koncentriranih i razrijeđenih otopina octene kiseline. Upoređujući rezultate eksperimenta, studenti dolaze do zaključka da stepen disocijacije elektrolita zavisi od koncentracije rastvora, i uspostavljaju obrazac - sa razblaženjem rastvora stepen disocijacije raste.
Demonstracijski eksperiment ilustruje ispravnost teorijske pozicije koju je nastavnik iznio. Na primjer, da bi dokazao da se pri zagrijavanju neke soli oslobađaju isparljive kiseline, nastavnik dobiva dušičnu kiselinu iz nitrata i pokazuje njena specifična svojstva ili, govoreći o hemijskim svojstvima metala, pokazuje eksperimente o interakciji metala sa nemetalima. i vodu. U ovom slučaju, svaki put nastavnik mora jasno formulirati svrhu eksperimenta. Njegova objašnjenja pomažu da se analiziraju dobijeni rezultati, istakne ono glavno i uspostavi veze između teorijskih principa i eksperimentalnih podataka koji ih ilustruju.
Izvođenjem laboratorijskih eksperimenata i praktičnih radova, studenti samostalno istražuju hemijske pojave i zakonitosti i u praksi se uvjeravaju u njihovu valjanost, što doprinosi svjesnom sticanju znanja. Ponekad se pri provođenju ovih eksperimenata manifestira kreativan pristup - primjena znanja u novim uvjetima. To vam omogućava da ponovite, konsolidujete, produbite, proširite i sistematizirate znanja iz različitih dijelova hemije. Osim toga, školarci razvijaju eksperimentalne vještine u rukovanju reagensima i opremom. Sve ovo doprinosi unapređenju teorijskog znanja i politehničke obuke studenata.
Rešavanjem eksperimentalnih zadataka studenti usavršavaju svoje veštine i sposobnosti, uče da primenjuju stečena teorijska znanja za rešavanje konkretnih problema.
Također možete ponuditi djeci eksperimente za izvođenje kod kuće. Kućni eksperimenti i zapažanja su jednostavni eksperimenti koji se izvode bez nadzora nastavnika. Njihovo provođenje uči se samostalnoj primjeni stečenih znanja, vještina i sposobnosti.
Promatranje kao metoda spoznaje se široko koristi pri izvođenju kemijskih eksperimenata. Aktivnosti učenika postaju svrsishodne i poprimaju aktivnu formu, pod uslovom da je problem jasno naveden i razvijen način za njegovo rješavanje. Na primjer, ako momci promatraju elektrolizu bakar(II) sulfata, tada je glavna stvar pratiti promjenu boje otopine soli i pojavu crvenog premaza na jednoj ugljičnoj elektrodi i mjehurića plina u blizini druge. Studenti interpretiraju rezultate posmatranja uzimajući u obzir svoja postojeća teorijska znanja.
Prilikom praćenja izvođenja eksperimenata (laboratorijska i praktična nastava), kao i prilikom rješavanja eksperimentalnih zadataka, funkcionišu svi analizatori. Uz njihovu pomoć djeca mogu odrediti boju, miris, okus, gustoću i druga svojstva predmeta koji se proučavaju, upoređujući koje uče da prepoznaju bitna svojstva i saznaju njihovu prirodu.
Eksperiment bi trebao postati neophodan dio lekcije kada se proučavaju određena pitanja. Učenici moraju znati zašto provesti eksperiment, koju teorijsku poziciju on potvrđuje i na koje pitanje će pomoći da se odgovori. Na primjer, kada objašnjava hemijska svojstva metala, nastavnik postavlja na diskusiju pitanje: „Da li svi metali stupaju u interakciju s vodom?” Nakon što nastavnik demonstrira eksperimente, djeca samostalno izvode zaključak: metali koji se nalaze u nizu napona desno od vodonika ne stupaju u interakciju s vodom.
Veoma je važno analizirati rezultate eksperimenata kako bi se dobio jasan odgovor na pitanje postavljeno na početku eksperimenta, utvrdili svi razlozi i uslovi koji su doveli do dobijanja ovih rezultata. Osim toga, pravilno organiziran eksperiment podstiče svjesnu disciplinu, razvija kreativnu inicijativu i poštovanje imovine.
Radno okruženje u laboratoriji i uzoran red u njoj također djeluju edukativno na učenike i podižu disciplinu. Laboratorija se mora stalno održavati čistom, mora postojati striktno osmišljen sistem za skladištenje opreme i reagensa: čvrste materije - u ormarićima prema grupama periodnog sistema; rastvori - prema glavnim klasama jedinjenja ili po kationima ili anjonima; organske supstance - takođe prema glavnim klasama jedinjenja ili funkcionalnih grupa. Posuđe i oprema su uredno raspoređeni po ormarima.
Preliminarna priprema teorijskog materijala za predstojeći praktičan rad povećava interesovanje za potonji, što znači da će deca biti aktivna i disciplinovana tokom časa. Smisleno razumevanje suštine eksperimenata, kao i pažljivo izvođenje urađenog rada, pozitivno utiču na ponašanje učenika tokom eksperimenata.
Potrebno je osigurati da svi studenti završe praktičan rad i postignu željene rezultate, kako bi se osjećali sigurnim u svoje sposobnosti i nastojali da prevaziđu poteškoće.
Vrlo je važno pružiti diferenciranu pomoć: pažljivo pratiti rad svake osobe, zabilježiti kako planira i organizira svoj rad, kako ovladava vještinama i tehnikama izvođenja eksperimenta, može li promatrati, objasniti suštinu pojava koje se događaju , te izvući ispravne zaključke i generalizacije. Neophodno je da svaki student samostalno razumije gradivo, koristi teorijska znanja za objašnjavanje tekućih pojava i procesa, izvođenje zaključaka i generalizacija. Prilikom izvođenja eksperimenata treba zahtijevati pažljivu upotrebu reagensa i materijala, te objasniti značaj njihove uštede za obrazovnu ustanovu i državu.
Posebna se pažnja poklanja tehnici izvođenja radova: kako otopiti tvari, zagrijati otopinu u epruveti ili tikvici, dodati otopine indikatora itd.
Sigurnosne upute moraju biti istaknute na vidljivom mjestu. Ovo vas uči da budete organizovani i disciplinovani tokom nastave.
Sistematska upotreba eksperimenata u nastavi hemije pomaže u borbi protiv formalizma u znanju, razvija sposobnost uočavanja činjenica i pojava i objašnjavanja njihove suštine u svjetlu proučavanih teorija i zakona; formira i unapređuje eksperimentalne vještine; usađuje vještine planiranja svog rada i samokontrole; neguje poštovanje i ljubav prema poslu. Ovaj rad doprinosi opštem obrazovanju, svestranom ličnom razvoju i priprema za aktivnosti u savremenoj proizvodnji.

§ 1.2. Vrste hemijskog eksperimenta

Hemijski eksperiment je važan u proučavanju hemije. Postoje edukativni demonstracioni eksperiment, koju prvenstveno izvodi nastavnik na demonstracijskom stolu, i studentski eksperiment– praktični rad, laboratorijski ogledi i eksperimentalni zadaci koje studenti izvode na svojim radnim mjestima. Jedinstvena vrsta eksperimenta je misaoni eksperiment.

Demonstracioni eksperiment provodi se uglavnom prilikom prezentovanja novog materijala kako bi se kod školaraca stvorile specifične ideje o supstancama, hemijskim pojavama i procesima, a zatim i formirali hemijski pojmovi. Omogućava vam da u kratkom vremenskom periodu donesete jasne važne zaključke ili generalizacije iz oblasti hemije, naučite kako da izvodite laboratorijske eksperimente i pojedinačne tehnike i operacije.
Pažnja učenika je usmjerena na izvođenje eksperimenta i proučavanje njegovih rezultata. Neće pasivno posmatrati izvođenje eksperimenata i percipirati prezentovani materijal ako ga nastavnik, demonstrirajući eksperiment, poprati objašnjenjima. Na taj način usmjerava pažnju na iskustvo i uči ga promatranju fenomena u svim detaljima. U ovom slučaju, sve učiteljeve tehnike i radnje ne doživljavaju se kao magične manipulacije, već kao nužnost, bez koje je gotovo nemoguće završiti eksperiment. Tokom demonstracionih eksperimenata, u poređenju sa laboratorijskim eksperimentima, posmatranja fenomena se odvijaju na organizovaniji način. Ali demonstracije ne razvijaju potrebne eksperimentalne vještine i sposobnosti, te stoga moraju biti dopunjene laboratorijskim eksperimentima, praktičnim radom i eksperimentalnim zadacima.

Demonstracijski eksperiment se izvodi u sljedećim slučajevima:

nemoguće je obezbijediti potrebnu količinu opreme na raspolaganju studentima;

eksperiment je složen i ne mogu ga izvesti sami školarci;

učenici nemaju potrebnu opremu za izvođenje ovog eksperimenta;

eksperimenti s malim količinama supstanci ili u malom obimu ne daju željeni rezultat;

eksperimenti su opasni (rad sa alkalnim metalima, korištenje električne struje visokog napona, itd.);

Potrebno je povećati tempo rada na lekciji.

Naravno, svako demonstracijsko iskustvo ima svoje karakteristike u zavisnosti od prirode fenomena koji se proučava i specifičnog obrazovnog zadatka. Istovremeno, hemijski demonstracijski eksperiment mora ispuniti sljedeće zahtjeve:

Pedagoška efikasnost demonstracionog eksperimenta, njegov uticaj na znanje i eksperimentalne veštine zavisi od eksperimentalne tehnike. Ovo se odnosi na skup instrumenata i uređaja posebno kreiranih i korištenih u demonstracijskom eksperimentu. Nastavnik treba da prouči opremu učionice u cjelini i svaki uređaj posebno, te uvježba demonstracione tehnike. Potonji je skup tehnika rukovanja instrumentima i aparatima u procesu pripreme i izvođenja demonstracija, koje osiguravaju njihovu uspješnost i izražajnost. Metodologija demonstracije je skup tehnika koje osiguravaju učinkovitost demonstracije i njenu najbolju percepciju. Metodologija i tehnika demonstracije su usko povezane i mogu se nazvati tehnologijom demonstracionog eksperimenta.
Prilikom izvođenja demonstracionih eksperimenata veoma je važna preliminarna provjera svakog eksperimenta u smislu tehnike, kvaliteta reagensa, dobre vidljivosti instrumenata i pojava koje se u njima dešavaju od strane učenika i garancija sigurnosti. Ponekad je preporučljivo prikazati dva uređaja na demonstracijskom stolu: jedan – sastavljen i spreman za upotrebu, drugi – rastavljen, tako da je pomoću njega bolje objasniti strukturu uređaja, na primjer, Kipp aparat, frižider itd.
Uvijek morate imati na umu da svaki eksperiment koji ne uspije tokom demonstracije podriva autoritet nastavnika.

Laboratorijski eksperimenti – vrsta samostalnog rada koji uključuje izvođenje hemijskih eksperimenata u bilo kojoj fazi časa za produktivnije učenje gradiva i sticanje specifičnih, svjesnih i trajnih znanja. Osim toga, tokom laboratorijskih eksperimenata poboljšavaju se eksperimentalne vještine, budući da studenti rade uglavnom samostalno. Izvođenje eksperimenata ne zauzima cijelu lekciju, već samo dio.
Laboratorijski eksperimenti se najčešće izvode radi upoznavanja fizičkih i hemijskih svojstava supstanci, kao i radi pojašnjenja teorijskih koncepata ili odredbi, a rjeđe radi sticanja novih saznanja. Potonji uvijek sadrže određeni kognitivni zadatak koji učenici moraju riješiti eksperimentalno. Time se uvodi element istraživanja koji aktivira mentalnu aktivnost školaraca.
Laboratorijski eksperimenti, za razliku od praktičnog rada, uvode mali broj činjenica. Osim toga, ne zaokupljaju u potpunosti pažnju učenika, poput praktičnih vježbi, jer nakon kratkog vremenskog perioda samostalnog obavljanja posla (iskustva), učenici ponovo moraju biti spremni da sagledaju objašnjenje nastavnika.
Laboratorijski eksperimenti prate izlaganje nastavnog materijala od strane nastavnika i, kao i demonstracije, stvaraju kod učenika vizuelne predstave o svojstvima supstanci i hemijskih procesa i uče ih da generalizuju uočene pojave. Ali za razliku od demonstracionih eksperimenata, oni također razvijaju eksperimentalne vještine. Međutim, ne može se svaki eksperiment provesti kao laboratorijski (na primjer, sinteza amonijaka, itd.). I nije svaki laboratorijski eksperiment učinkovitiji od demonstracionog - mnogi laboratorijski eksperimenti zahtijevaju više vremena, a trajanje direktno ovisi o kvaliteti razvijenih eksperimentalnih vještina. Svrha laboratorijskih eksperimenata je da se studenti što brže upoznaju sa specifičnom pojavom (supstancom) koja se proučava. Tehnika koja se koristi svodi se na to da učenici izvode 2-3 operacije, što prirodno ograničava mogućnosti razvoja praktičnih vještina.
Priprema laboratorijskih eksperimenata treba biti pažljivija od demonstracijskih. To je zbog činjenice da svaki nemar i propust može dovesti do narušavanja discipline cijelog razreda.
Moramo nastojati da svaki student pojedinačno izvodi laboratorijske radove. U krajnjem slučaju, možete dozvoliti da ne više od dvije osobe imaju jedan set opreme. To doprinosi boljoj organizaciji i aktivnosti djece, kao i postizanju cilja rada u laboratoriji.
Nakon završetka eksperimenata treba ih analizirati i sačiniti kratak zapis o obavljenom radu.

Praktičan rad – vrsta samostalnog rada kada učenici izvode hemijske eksperimente na određenom času nakon proučavanja teme ili dela kursa hemije. Pomaže učvršćivanju stečenog znanja i razvijanju sposobnosti primjene ovih znanja, kao i formiranju i usavršavanju eksperimentalnih vještina.
Praktični rad zahtijeva od studenata da budu samostalniji od laboratorijskih eksperimenata. To je zbog činjenice da su djeca pozvana da se kod kuće upoznaju sa sadržajem rada i redoslijedom njihovog izvođenja, te ponove teorijski materijal koji je direktno vezan za rad. Praktični rad student obavlja samostalno, što doprinosi povećanju discipline, smirenosti i odgovornosti. I samo u nekim slučajevima, ako postoji nedostatak opreme, može vam se dozvoliti da radite u grupama od dvije osobe, ali po mogućnosti ne više.
Uloga nastavnika u praktičnom radu je da prati pravilno izvođenje ogleda i pravila sigurnosti, red na radnom stolu i pružanje individualno diferencirane pomoći.
Tokom praktičnog rada učenici zapisuju rezultate eksperimenata, a na kraju časa izvode odgovarajuće zaključke i generalizacije.

§ 1.2. Vrste hemijskog eksperimenta

(nastavak)

Eksperimentalni zadaci - vrsta samostalnog rada koji sadrži samo zadatak, a učenici samostalno određuju izbor rješenja i izvode eksperiment. To od njih zahtijeva ne samo aktivnu primjenu teorijskog znanja, već i sposobnost izvođenja relevantnih eksperimenata. Osnovni ciljevi eksperimentalnih zadataka su sistematske vježbe vezane za primjenu znanja u praksi, kao i razvoj eksperimentalnih vještina neophodnih za različite studije.
Za razliku od praktične nastave i laboratorijskih eksperimenata, eksperimentalni zadaci se mogu rješavati na svakom času tokom svih godina nastave hemije pri učenju i konsolidaciji novog gradiva, praćenju znanja učenika i kod kuće. Mogu se raditi pojedinačno, u odvojenim grupama ili od strane svih učenika u isto vrijeme. Rješavajući eksperimentalne zadatke, školarci ne samo da usavršavaju prethodno stečene vještine i sposobnosti, već i uče da primjenjuju stečena znanja. To olakšava samostalno pronalaženje teorijskog rješenja problema uz obaveznu eksperimentalnu provjeru ispravnosti dobivenog rezultata.
U poređenju sa računarskim problemima, eksperimentalni problemi su kognitivno vredniji. To se objašnjava činjenicom da za rješavanje takvih problema nije dovoljno ispravno teorijsko opravdanje - još uvijek morate provesti eksperiment i objasniti njegovu suštinu. Rješavanje eksperimentalnih zadataka omogućava nastavniku da u vrlo kratkom vremenu procijeni koliko je gradivo savladano i kako učenik zna primijeniti stečeno znanje u praksi. Diskusija o rezultatima omogućava otkrivanje grešaka ili nedostataka u rješenju, utvrđivanje njihovih uzroka, postizanje njihove korekcije, pružanje diferencirane pomoći učenicima i skiciranje načina za poboljšanje eksperimentalnih vještina.
Eksperimentalni zadaci se po svom sadržaju dijele na sljedeće.

Zadaci uočavanja fizičkih i hemijskih pojava i sposobnost objašnjavanja njihove suštine. Na primjer: „Kako na osnovu fizičkih i kemijskih svojstava polietilena i polistirena možete odrediti koja od epruveta sadrži komade ove plastike? Objasnite suštinu posmatranih pojava."

Zadaci o realizaciji sinteze supstanci i sposobnosti objašnjavanja ili predviđanja uslova za reakcije. Na primjer: „Od reagenasa dostupnih na tabeli - bakar(II) oksid, voda, bakar(II) hlorid, rastvori natrijum hidroksida i hlorovodonične kiseline - dobiti bakar(II) hidroksid na dva načina. U svakom slučaju navedite uslove reakcije.”

Zadaci prepoznavanja supstanci i sposobnosti objašnjavanja njihovih karakterističnih svojstava. Na primjer: „Pomoću karakterističnih reakcija odredite koja epruveta sadrži glukozu i škrob. Navedite njihova karakteristična svojstva."

Zadaci za potvrdu kvalitativnog sastava supstanci i sposobnost karakterizacije njihovih svojstava. Na primjer: „Koristite karakteristične reakcije da utvrdite da je ova supstanca aluminij hlorid. Navedite njegova karakteristična hemijska svojstva.”

Zadaci određivanja nečistoća u datom proizvodu i sposobnost objašnjenja razloga za odabranu metodu određivanja smjese. Na primjer: „Dokažite da bakar sulfat sadrži nečistoće natrijum hlorida. Objasnite zašto je metoda koju ste odabrali za određivanje nečistoće najracionalnija.”

Zadaci izdvajanja supstance u čistom obliku iz smeše i sposobnost objašnjavanja razloga za izabranu metodu odvajanja smeše. Na primjer: „Izolujte kuhinjsku so u svom čistom obliku iz mešavine koja sadrži gvožđe(III) hidroksid i komade polietilena. Objasnite zašto je metoda koju ste odabrali za razdvajanje supstanci ispravna.”

Zadaci za konsolidaciju klasifikacije supstanci i sposobnost njihovog definiranja. Na primjer: „Dokaži da je aminosirćetna kiselina aminokiselina. Definišite ovu klasu supstanci."

Zadaci izvođenja karakterističnih reakcija i sposobnost objašnjavanja njihovih tipičnih svojstava. Na primjer: „Identifikujte glukozu koristeći karakteristične reakcije. Navedite njegova tipična hemijska svojstva."

Zadaci pripremanja rastvora supstanci sa različitim masenim udjelima i sposobnost objašnjenja njihove pripreme. Na primjer: „Pripremite 300 g otopine natrijum bikarbonata, čiji je maseni udio 0,03, odnosno 3%. Objasnite zašto prvo treba otopiti supstancu, a zatim dodati rastvarač do određene oznake. Zašto to ne možete učiniti obrnuto?"

Kombinirani zadaci koji zahtijevaju dubinsko znanje i jake vještine za obavljanje.

Eksperimentalni zadaci razlikuju kvaliteta I računski i eksperimentalni. Kvalitativni problemi se rješavaju empirijski, nedostaju im kvantitativni podaci, a samim tim i matematički proračuni, na primjer: “Eksperimentalno dokazati prisustvo sulfatnog jona u željezo(III) sulfatu.” Za rješavanje računskih i eksperimentalnih problema, pored postavljanja eksperimenta, potrebno je obraditi određene eksperimentalno dobijene podatke. Predlaže se, na primjer, da se dobije precipitat gvožđe(III) hidroksida i da se na osnovu dobijene mase taloga izračuna masa rastvora za njegovu pripremu sa masenim udelom kalijum hidroksida od 0,1 (10%). .
Najviši oblik računskih i eksperimentalnih problema je računsko-eksperimentalni, koji kombinuje najbolje kvalitete oba problema.

Misaoni eksperiment kao metod aktiviranja kognitivne aktivnosti učenika nepravedno je zaboravljen, a nastavnici hemije ga praktično ne koriste. Ovo je najvjerovatnije zbog nedostatka informacija o tome u brojnoj i raznovrsnoj metodološkoj literaturi o hemiji iu obuci budućih nastavnika hemije na univerzitetima. Kao rezultat toga, pokazalo se da misaoni eksperiment, koji sadrži velike mogućnosti za razvijanje apstraktnog mišljenja učenika, ne nalazi odgovarajuću primjenu u praksi nastave hemije.
Ovakva situacija bi donekle mogla biti opravdana i podnošljiva kada se pravi hemijski eksperiment neprestano izvodio tokom svih godina izučavanja hemije u školi. Trenutno, kao rezultat sadašnjih nepovoljnih društvenih uslova, kada je pravi hemijski eksperiment veoma skup, a nedostaju mnogi reagensi, oprema i pribor i sve se manje koristi, ili se uopšte ne sprovodi, postavlja se pitanje potreba da se misaoni eksperimenti šire koriste kao alternativa stvarnosti.
Misaoni eksperiment ne košta ništa sa finansijske tačke gledišta; sve što je potrebno je glava učenika da razmišlja. Pošto se misaoni eksperiment izvodi teoretski, potrebno je vrlo malo vremena. U tom kratkom periodu odvija se aktivna mentalna aktivnost: postavlja se cilj eksperimenta, stvara se problem, postavlja hipoteza i određuju se načini za pronalaženje i rješavanje problema. U nedostatku reagensa i opreme, studenti teoretski raspravljaju o napretku eksperimenta i njegovim rezultatima i donose zaključke.
Uloga nastavnika pri izvođenju misaonog eksperimenta je veoma važna. Pažljivo prati ispravnost rezonovanja učenika i djeluje kao arbitar, procjenjujući mogućnost implementacije studentovog predloženog načina izvođenja eksperimenta i dobijanja konačnog rezultata.
U slučajevima kada učionica hemije ima sve što je potrebno za izvođenje eksperimenta, učenici praktično provjeravaju svoje teorijske pretpostavke.
Dakle, misaoni eksperiment se može izvesti u svom čistom obliku, odnosno bez eksperimenata, iu bliskom jedinstvu sa stvarnim eksperimentom. U oba slučaja misaoni eksperiment aktivira kognitivnu aktivnost učenika i na svaki mogući način zaslužuje da bude u zbirci metoda koje nastavnik koristi u svom radu.

Poglavlje 2.
Organizacijska pitanja
hemijski eksperiment

Kvalitet i efikasnost hemijskog eksperimenta zavise od pripreme i organizacije istog od strane nastavnika, pripremljenosti učenika i pomoći laboratorijskog asistenta.

§ 2.1.
Hemijska priprema
eksperiment od strane nastavnika

Potreba nastavnika za pripremanjem eksperimenta određena je obrazovnim zadacima koji su pred eksperimentom predstavljeni sadržajem predmeta hemija i metodikom njegove nastave.
Efikasnost nastave hemije usko je povezana sa ukupnim planiranjem nastavnog materijala. Glavni zadaci koji se rješavaju u procesu planiranja su optimizacija obrazovnog procesa, određivanje obima nastavnog materijala, odabir zadataka za čas i za dom; određivanje vremena za izvođenje laboratorijskih eksperimenata i praktične nastave, rješavanje eksperimentalnih i računskih problema; kontrola znanja, vještina i sposobnosti učenika; konsolidacija i ponavljanje gradiva.
Nastavnik hemije mora biti sposoban planirati eksperiment na cijelu temu i za konkretan čas, metodički ga pravilno primijeniti, odabrati eksperimentalne opcije, usmjeravati kognitivnu aktivnost učenika, analizirati i vrednovati vlastite aktivnosti tokom demonstracija i aktivnosti učenika kada samostalno izvode eksperimentalni rad.
Planiran je hemijski eksperiment. U tu svrhu se na početku školske godine dugoročno, u skladu sa nastavnim planom i programom, utvrđuje redoslijed demonstracija, laboratorijskih eksperimenata, praktičnih vježbi i rješavanja eksperimentalnih zadataka na teme i njihova povezanost sa teorijskom nastavom; spisak eksperimentalnih vještina i sposobnosti koje učenici moraju steći i određuju se didaktička sredstva za postizanje svojih ciljeva; utvrđuju se vannastavni tipovi hemijskih eksperimenata koji imaju profesionalnu orijentaciju i značaj za vannastavne aktivnosti.
Prije početka proučavanja teme, vrši se temeljita i detaljna analiza nastavnog materijala kako bi se jasno odredila, prvo, količina znanja koju sam nastavnik treba da posjeduje, i, drugo, vrste eksperimenata koji omogućavaju najbolje moguće formiranje. i poboljšanje vještina u svakoj lekciji prilikom proučavanja ove teme.
Obećavajuće I tematsko planiranje zajedno je neophodno za što racionalniju i pravovremenu pripremu za ove časove.
Znajući unaprijed vrijeme eksperimenta, nastavnik ima mogućnost da unaprijed pripremi opremu, nastavna sredstva i sl. za nastavu.
Priprema za čas zavisi od vrste časa i postavljenog didaktičkog cilja. Prvo, nastavnik pojašnjava obrazovne ciljeve časa i razmišlja o metodologiji za njegovu implementaciju. Da bi hemijski eksperiment pružio čvrsto i duboko znanje, potrebno je predvidjeti koje će eksperimentalne vještine i sposobnosti učenici steći, uz pomoć kojih tehnika mogu postići razumijevanje uočenih hemijskih transformacija. Nastavniku se preporučuje da pregleda relevantnu metodičku literaturu, iznese pitanja koja će pomoći da se utvrdi teorijsko znanje učenika o temi, te istakne tačke na koje treba obratiti pažnju, jer doprinose sticanju vještina i sposobnosti i olakšavaju percepciju obrazovnog znanja. materijala u budućnosti.
Nastavnik treba da razmisli u kojoj fazi časa, kojim redosledom, sa kojim reagensima i instrumentima da sprovede eksperimente, odredi njihovo mesto u toku časa u zavisnosti od značaja zadataka, kao i formu za beleženje rezultata. dobijeni (slika, tabela, jednadžba reakcije, itd.). d.).
Prije lekcije vrlo je važno uvježbati tehniku ​​izvođenja svakog demonstracionog eksperimenta, provjeriti dostupnost i kvalitet reagensa, a također se uvjeriti da su rad uređaja i pojave koje se javljaju jasni, jer problemi otkriveni tokom lekcije utiču na ne samo disciplina učenika, već i postizanje zacrtanog cilja. Ako je potrebno, treba zamijeniti reagense, prilagoditi instrumente ili koristiti drugu odgovarajuću opremu.
Na primjer, za sagorijevanje etilena, acetilena i drugih plinova nije potrebno imati ravnu izlaznu cijev za plin sa produženim krajem. Odvodnu cijev za plin možete koristiti pod pravim kutom, imajući na umu da će protok plinova u ovom slučaju biti dovoljan za održavanje ravnomjernog sagorijevanja plinova. Krečnu vodu, koja zbog nepravilnog ili dugotrajnog skladištenja postaje neupotrebljiva, može se u potpunosti zamijeniti baritnom vodom (rastvor Ba(OH) 2), čija svojstva se ne mijenjaju ni nakon dugotrajnog skladištenja. Ako iz nekog razloga nema fenolftaleina u ordinaciji, onda se može zamijeniti purgenom (laksativom), koji sadrži fenolftalein i šećer. Purgen djeluje slično čistom fenolftaleinu. Umjesto srebrnog nitrata možete koristiti lapis itd.
U drugim slučajevima, reagensi koji nedostaju mogu se dobiti na različite načine iz supstanci dostupnih u ordinaciji. Za ovu vrstu rada se preporučuje uključivanje učenika. Ovo pomaže nastavniku i razvija interesovanje učenika za dublje proučavanje hemije.
Prilikom pripreme za eksperiment preporučuje se i korištenje kartica na koje su upisani svi potrebni podaci o eksperimentu: na jednoj strani su označeni nazivi uređaja, reagensa i pribora, a crtež uređaja i dijagram instalacije označeno na drugom. Da biste bolje sačuvali i produžili vijek trajanja kartica, možete ih staviti u celofansku kovertu ili ih odštampati na dvije stranice papira za sveske, a zatim ih zalijepiti na karton ili debeli papir.
Ove kartice su namijenjene laboratorijskom asistentu koji priprema eksperiment (demonstracije, laboratorijski ogledi, praktične vježbe i eksperimentalni zadaci), a nastavnik provjerava njegov rad.
U nekim slučajevima, preporučljivo je imati dva identična uređaja, od kojih se jedan, rastavljen, koristi za objašnjenje njegove strukture, a drugi, sastavljen, služi za demonstraciju na djelu.
Također je potrebno učenicima pokazati fizičko stanje tvari od kojih su pripremljeni njihovi rastvori. Ovo se odnosi na najčešće korišćene supstance kao što su natrijum hidroksid, kalcijum hidroksid, indikatori, barijum hlorid itd. Ovo ponovljeno poređenje omogućava učenicima da zapamte da su sve baze i soli čvrste materije u normalnim uslovima. Ali u svakodnevnoj praksi češće se koriste u obliku otopina određene koncentracije.
Uređaji koji su prikazani tokom demonstracije se ne rastavljaju, već se koriste za ispitivanje učenika u narednim časovima.
Proučavanje fizičkih svojstava jednostavnih supstanci i najvažnijih spojeva elemenata pretpostavlja poznavanje njihovih najvažnijih karakteristika. Da bi to uradio, nastavnik treba da ima komplete materijala za svaku tabelu. Uzorci supstanci sa nazivima i naznačenim sastavom stavljaju se u kartonske kutije, dijele se tokom časa, kada je potrebno učenike upoznati sa njima, a odmah nakon toga se uklanjaju. Tečne ili čvrste supstance u obliku kristala (ili praha), odnosno praha, sipaju se ili sipaju u tegle, tikvice ili epruvete i u tom obliku se daju učenicima da se upoznaju sa njihovim spoljašnjim karakteristikama.
Za istraživanja na teme kao što su „Azot i fosfor“, „Ugljik i silicijum“, „Metali“ i druge, dobro je imati tematske zbirke uzoraka supstanci i minerala bez upisa njihovih imena.
Učenike je potrebno unaprijed upoznati sa spiskom naziva praktičnih radova koje će izvoditi na narednim časovima, kako bi se djeca unaprijed pripremila. Na času koji prethodi praktičnom času, nastavnik saopštava temu, svrhu i sadržaj rada i ukazuje na stranice u udžbeniku za ponavljanje teorijskog gradiva. Učenici kod kuće pažljivo čitaju uputstva za lekciju, razmišljaju o napretku rada i izveštavaju o njegovoj realizaciji. U slučaju bilo kakvih poteškoća, preporučljivo je pogledati tekst udžbenika ili napomene u svesci.
Prije završetka rada nastavnik poziva učenike da ponovo pažljivo pročitaju njegov sadržaj i ponove napredak.
U toku razgovora nastavnik prvo provjerava stepen pripremljenosti za praktični čas: koliko teoretski eksperiment ima smisla. On pojašnjava svrhu i sadržaj posla koji treba da se uradi, redosled izvođenja njegovih pojedinačnih elemenata, mere predostrožnosti, formu i sadržaj izveštaja.
Učenicima se daje mogućnost da sami izvode eksperimente, a nastavnik samo posmatra napredak rada i interveniše ako učenik napravi ozbiljnu grešku ili ne izvrši zadatak. Prilikom obilaska učenika (prvenstveno učenika sa slabim uspjehom) u učionici, nastavnik daje potrebna uputstva. Ali pomoć treba pružiti u takvom obliku da učenici nauče da sami savladaju poteškoće, analiziraju svoje greške, ispravljaju ih i pokažu inicijativu.
Pisani izvještaji koji se sastavljaju u toku rada moraju sadržavati crtež uređaja, snimke zapažanja, objašnjenja rezultata, odgovore na pitanja, uputstva i zaključke.
Ako je rad malog obima ili učenici imaju stabilnu vještinu u pripremi izvještaja, onda je potrebno zahtijevati izradu izvještaja u ovoj lekciji. U slučajevima kada studenti nemaju vremena da završe izvještaj o napretku, može im se dozvoliti da dostave grube bilješke. Nastavnik provjerava i potpisuje ove bilješke i vraća ih učenicima na konačnu registraciju kod kuće tokom sljedećeg časa. Pisanje izvještaja kod kuće trebalo bi biti dozvoljeno u izuzetnim slučajevima i samo za odabrane studente.

Skiciranje instrumenata ili opreme je neophodno kada crtež otkriva osobinu ili suštinu datog iskustva i takođe olakšava snimanje. Na primjer, kada se proizvodi amonijak, otvor cijevi za izlaz plina treba biti usmjeren prema gore (slika 1). To omogućava pogodnije i potpuno sakupljanje amonijaka u epruvetama, jer je njegova relativna gustoća gotovo upola manja od zraka. Prilikom proizvodnje ugljičnog(IV) monoksida, otvor izlazne cijevi plina je usmjeren prema dolje, jer je njegova relativna gustina 1,5 puta veća od zraka (slika 2). Ovakav položaj cijevi omogućava vam da prikupite više ugljičnog monoksida (IV) i bolje proučite njegova svojstva. Iz ovih primjera je jasno da u oba slučaja postoji bliska veza između fizičkih svojstava plinova i osobenosti njihove proizvodnje, što bi trebalo prikazati u izvještaju pomoću slike.
Sumiranje rezultata praktičnih vježbi treba obaviti na sljedećoj lekciji. Najbolji radovi se čitaju (djelimično ili u cijelosti), analiziraju tipične greške, najbolji crteži se prikazuju epidijaskopom, neki učenici se intervjuišu usmeno, itd.
Nastavnik hemije u srednjim školama suočen je sa potrebom da samostalno sastavlja sadržaj eksperimentalnih zadataka na teme iz predmeta hemija, au večernjim srednjim školama i sa produkcijskim sadržajem. To je zbog činjenice da takvih problema nema u udžbenicima, ali i zbog toga što se u večernjim srednjim školama školuju radnici različitih zanimanja.
Prilikom odabira eksperimentalnih zadataka nastavnik se mora pridržavati sljedećih zahtjeva:

zadaci moraju pokrivati ​​sav nastavni materijal za kurs hemije;

sadržaj zadataka treba da uzme u obzir različite nivoe pripremljenosti učenika i individualne karakteristike njihovog razvoja;

zadaci treba da doprinesu ne samo poboljšanju kvaliteta znanja iz hemije i poboljšanju eksperimentalnih veština, već i unapređenju stručnog osposobljavanja radnika;

vrijeme predviđeno za rješavanje problema mora biti strogo ograničeno;

uslovi zadataka moraju biti jasno formulisani.

Ispitni radovi iz hemije moraju sadržavati laboratorijske oglede i eksperimentalne zadatke, čija je svrha provjera prisutnosti eksperimentalnih vještina učenika.
Nastavnik priprema primjere eksperimenata i zadataka za svaku kartu.
Učinkovitost izvođenja nastave s kemijskim eksperimentom uvelike ovisi o tome koliko su suvremeni zahtjevi naučne organizacije rada (SLO), ergonomija, mjere opreza i estetika uzete u obzir pri opremanju radnog mjesta nastavnika.
Nastavnik hemije, koji je i šef laboratorije za hemiju, odgovoran je za organizaciju svih poslova na opremanju kabineta novom opremom i uređajima. Pod njegovim rukovodstvom sastavlja se lista potrebne opreme i inventara za tekuću i naredne godine. Za otklanjanje kvarova na opremi i izradu novih priručnika u kancelariji, preporučljivo je napraviti krug i uključiti učenike u njegov rad.

§ 2.2.
Priprema učenika za nastup
hemijski eksperiment

Pravilna i brza realizacija praktičnog rada u nastavi u velikoj mjeri zavisi od dobre pripreme učenika i organizacije nastave.
Priprema učenika podrazumijeva izradu domaće zadaće prije praktične nastave, i to: ponavljanje relevantnog teorijskog materijala iz udžbenika, upoznavanje sa sadržajem eksperimentalnog rada kako bi se znalo koje će praktične vještine biti potrebne za njegovo izvođenje.
Na primjer, da bi završili praktičan rad „Priprema etilena i eksperimenti sa njim“, studenti ponavljaju gradivo o strukturi molekule, proizvodnji, fizičkim i hemijskim svojstvima etilena, obraćajući posebnu pažnju na zavisnost ovih svojstava od strukture etilena. molekula; upoznajte se sa slikom na kojoj je prikazan uređaj za proizvodnju etilena; zapamtite kako pravilno sastaviti, provjeriti curenje i ojačati uređaj za proizvodnju plinova; ponovite koje mjere opreza morate poduzeti pri radu sa polaznim supstancama.
Za održavanje pravilnog držanja i dobrog vida studentima se moraju obezbijediti udobna radna mjesta u skladu sa zahtjevima naučne organizacije rada (SLO) i ergonomije. Oprema mora biti izrađena uzimajući u obzir antropometrijske karakteristike učenika i prirodu radne aktivnosti. Radne stanice su opremljene potrebnom opremom i reagensima i dodjeljuju se studentima na određeno vrijeme. Oni su dužni da održavaju red na stolu dok rade i nakon što je završen.
U toku eksperimenta učenici, prateći uputstva, pažljivo posmatraju znakove i uslove reakcija i beleže sve promene koje se dešavaju u svojim sveskama.
Izveštaji o praktičnim vežbama pripremaju se u posebnim sveskama. Izvještaji se sastavljaju približno prema sljedećoj šemi: naziv i datum rada; spisak instrumenata i opreme; opis toka rada (montaža uređaja, reagensi, zapažanja, objašnjenje rezultata i sl.); dijagrami i crteži koji odražavaju suštinu posmatranih pojava; generalizacija i zaključci; kratki odgovori na pitanja postavljena u zadatku.
Preporučljivo je da se izvještaj preda na dan praktičnog rada. Pisanje izvještaja uči učenike da analiziraju svoje postupke, donose generalizacije i zaključke.
Nakon praktične nastave skida se oprema, koju kontroliše laboratorijski asistent: svaki učenik skuplja sa stola i stavlja na poslužavnik (ili kivetu) sve pojedinačne predmete i reagense i nosi ih u laboratoriju. Poslužitelji provjeravaju čistoću studentskih stolova. Sve se to radi brzo i ne ometa sljedeću lekciju. Zatim laboratorijski asistent i učenici rastavljaju tacne, peru epruvete i drugi pribor, a laboratorijski pribor i reagense postavljaju na njihova stalna mjesta (u ormare i na police).
Izvođenje eksperimenata na praktičnoj nastavi zahtijeva sabranost, preciznost i tačnost. Ako ste slabo pripremljeni za posao ili ga obavljate nemarno, eksperimenti možda neće uspjeti. Tokom samog rada studenti se uvjeravaju da je uspješna realizacija eksperimenata moguća samo uz duboko razumijevanje gradiva koje se proučava i sposobnost primjene teorijskih znanja u praksi.
U pravilu, na praktičnoj nastavi učenici ponavljaju eksperimente koje je nastavnik već pokazao prilikom proučavanja zadate teme. Ali, posmatrajući ove eksperimente iz daljine, momci ne mogu uvijek razumjeti detalje. Nakon teorijske obuke, imaju priliku da samostalno ponove eksperimente, udube se u sve detalje eksperimenata i objasne njihovu suštinu. Time se stvara interesovanje za rad, a znanje potkrepljeno praktičnim radom postaje trajnije i delotvornije.
Sticanjem znanja i eksperimentalnih vještina djeci treba dati veću samostalnost u izvođenju hemijskih eksperimenata na praktičnoj nastavi. Možete ponuditi da samostalno analizirate eksperimentalnu tehniku, izradite plan rada, obavite zapažanja i objasnite dobivene rezultate. Ova metoda izvođenja eksperimenata bliska je rješavanju eksperimentalnih zadataka, kojima u praktičnoj nastavi također treba prethoditi pažljiva kućna priprema. Promišlja se tok rješavanja problema, izrađuje se plan za provođenje relevantnih eksperimenata i sastavlja popis potrebnih reagensa, materijala, pribora i pribora. To omogućava studentima da dođu u laboratoriju i odmah počnu s izvođenjem eksperimenta. Eksperimentalni zadaci se izvode bez instrukcija, pa zahtijevaju znatno veću samostalnost od učenika.
Ne završavaju svi studenti praktičan rad u isto vrijeme, što je razumljivo. Svako ima svoje veštine, individualne karakteristike, svoj stepen pripremljenosti, a samim tim i nejednak tempo rada. Neki ne ispune predviđeno vrijeme, drugi završavaju posao prije roka. Za one koji se ranije nose sa zadatkom, možete ponuditi kartice zadataka sa sadržajem novih iskustava. Ovo pomaže u održavanju radnog okruženja u učionici i stimuliše razmišljanje učenika.
Za razliku od praktične nastave, laboratorijske eksperimente izvode svi studenti pod vodstvom nastavnika, što doprinosi svjesnom i specifičnom razumijevanju novog nastavnog materijala. Za njih se izdvaja malo vremena, pa se od učenika traži pažnja, marljivost i disciplina. Eksperimenti se izvode prema usmenim uputama nastavnika ili prema karticama zadataka čiji se sadržaj može projicirati epidijaskopom ili grafoskopom na platno.
Na posebnom štandu treba navesti koje opšte vještine i sposobnosti studenti treba da ovladaju tokom izučavanja predmeta iz neorganske i organske hemije. Koristeći pojedinačne primjere, možete pokazati važnost bilo koje određene stečene vještine.
Na primjer, šta trebate znati kada radite s plinskim gorionikom. Prirodni plin je otrovan, pa je njegovo ispuštanje u zatvorenom prostoru neprihvatljivo; kada gorionik nije u upotrebi, slavine moraju biti zatvorene; najveća količina toplote se oslobađa kada se formira nesvetleći plamen. Prilikom paljenja plinskog gorionika treba se pridržavati sljedećeg redoslijeda: spojiti gorionik gumenom cijevi na slavinu; zatvorite pristup zraku pomoću diska ili kopče; zapaliti gas nekoliko sekundi nakon pokretanja; podesite dovod zraka tako da plamen ne svijetli; tokom rada pazite da ne dođe do "probijanja" plamena - plin se zapali u donjem dijelu cijevi i gori unutar njega, a ne u gornjem dijelu cijevi; Ako se otkrije „proklizavanje“, gorionik se mora odmah ugasiti, ostaviti da se ohladi i ponovo upaliti sa zatvorenim ventilacijskim otvorom.
Preporučuje se da se na istom štandu navede literatura o ovoj temi.
Vrlo je dobro u učionici voditi evidenciju razvoja eksperimentalnih vještina i sposobnosti po godinama studija, što služi kao vid kontrole i samokontrole. Računovodstvo se sastoji od liste razvijenih i uvježbanih vještina i sposobnosti svakog studenta iz neorganske i organske hemije.
Za vrijeme ispita student zauzima jedan od pet stolova koji su posebno opremljeni za izvođenje laboratorijskih eksperimenata i rješavanje eksperimentalnih zadataka. Za ovim stolom priprema odgovore na teorijska pitanja na listiću i planira slijed eksperimenta. Učenik prvo zapisuje jednačinu kemijske reakcije, zatim pravi popis reagensa i opreme koje namjerava upotrijebiti u datom eksperimentu ili eksperimentalnom zadatku, a po potrebi izrađuje i crtež ili dijagram. Tek nakon što nastavnik provjeri bilješke, učenik počinje s izvođenjem eksperimenta.
Prilikom ocjenjivanja izvođenja laboratorijskih eksperimenata i rješavanja eksperimentalnih problema, uzimaju u obzir sposobnost ispitivanja uređaja na curenje, njihovo sklapanje i jačanje u laboratorijskom postolju, korištenje reagense i opreme, ekonomično korištenje reagense, dosljedno obavljanje operacija prilikom prepoznavanja ili dobijanja supstance, pridržavajte se sigurnosnih mjera opreza itd.
U rad na opremanju učionice treba uključiti učenike koji već imaju razvijene radne vještine. Mogu izraditi nedostajuće tabele o proizvodnji supstanci, instalacijske dijagrame, crteže uređaja, pogonskih instalacija i instrumenata, zbirki, a također učestvuju u prikupljanju tegli i boca. Veliku pomoć u ovom poslu mogu pružiti roditelji i djeca koja su završila ovu školu.

§ 3.3. Obavljanje praktičnog rada

Okvirno vrijeme praktičnog rada utvrđuje se prema tematskom planu.
U nastavnom planu nastavnik navodi na koji način će posmatrati i kontrolisati rad čitavog odeljenja i pojedinih učenika, na koje tehničke i teorijske poteškoće deca mogu da naiđu pri izvođenju eksperimenata i kakvu različitu pomoć im treba da pruže da bi uspešno završili i završili posao.
Plan također bilježi moguću zamjenu reagensa ili opreme, promjene u sadržaju bilo kojeg eksperimenta, navodi pitanja na kojima će se provjeravati teorijska pripremljenost učenika za nastavu, a daje i upute o tehnici izvođenja eksperimenata.
Praktične vještine se uspješno razvijaju ako školarci već imaju dovoljno teorijskih znanja. U tom slučaju se pojedinačne operacije izvode smislenije i stiču jake vještine. Stoga nastavnik prije svega treba provjeriti teorijsku pripremljenost učenika za predstojeći rad. U tu svrhu predlažu se pitanja uz pomoć kojih nastavnik kontroliše snagu i dubinu znanja i istovremeno aktivira mentalnu aktivnost.
Pitanja bi, naravno, trebalo da proizilaze iz sadržaja samog praktičnog rada. Ukoliko se planiraju bilo kakve promjene u radu, to će također biti objavljeno na samom početku časa. Zatim nastavnik odgovara na pitanja koja su se pojavila tokom pripreme za čas kod kuće, objašnjava i pokazuje tehnike koje će se prvi put koristiti. Manje vremena se posvećuje objašnjavanju tehnika izvođenja već poznatih operacija i tehnika koje su djeci ponovo upoznate prema uputama za praktičan rad. Ali mnogo više vremena se posvećuje praćenju realizacije ovih operacija tokom rada.
Nakon toga učenici izvode eksperimente, a nastavnik prati kvalitet njihove realizacije i, ako postoje poteškoće, pruža diferenciranu pomoć. Ako se otkrije greška, nema potrebe žuriti da je ispravi; učeniku se mora dati prilika da sam razmisli i uradi.
Ako je hemijska laboratorija opremljena svime što je potrebno za eksperiment, onda tokom praktične nastave svaki student samostalno izvodi eksperimente. Ako takvi uvjeti izostanu, tada praktični rad izvode dva studenta naizmjence: svaki izvodi približno polovinu predviđenih eksperimenata. Ali čak i ako školarci izvode eksperimente u paru, svaki učenik posebno podnosi izvještaj o obavljenom poslu. To ih tjera da se udube u suštinu posla koji njihov drug obavlja, posmatraju i izvode zaključke.
Kada provodite eksperimente, trebali biste osigurati da svaki učenik bude aktivan izvođač, a ne pasivni kontemplator. Samo pod ovim uslovom eksperimentalne vještine se konsoliduju i poboljšavaju.
Nastavnik svoja zapažanja bilježi u bilježnicu u koju se bilježe imena učenika, elementi operacija, kao i vještine i sposobnosti koje se usvajaju ili usavršavaju na ovom času. Neki komentari su ukratko zabilježeni u koloni “Napomene”.
Na primjer, tokom praktičnog rada na temu “Prepoznavanje polimernih materijala - plastike, hemijskih vlakana” nastavnik prati pravilan razvoj sljedećih eksperimentalnih vještina:

zapaliti i ugasiti plamenike (alkoholne lampe);

identificirati plastiku i vlakna po izgledu;

odrediti gustoću plastike;

identificirati plastiku i vlakna prema njihovom obrascu sagorijevanja;

koristiti klešta za lonce;

rad sa tabelama pretraživanja.

Dok učenici završavaju svoje eksperimente, svoje rezultate bilježe u bilježnice, a zatim sastavljaju pisani izvještaj. U bilo kom obliku izvještaja treba da sadrži kratak zapis zapažanja, njihovo objašnjenje i zaključke. Učenici promišljaju redoslijed izvođenja eksperimenata kod kuće u pripremi za nastavu, pa znatno manje vremena troše na pisanje izvještaja tokom praktičnog rada. Pripremanje izvještaja ne treba prenositi kući, jer to obeshrabruje učenike u nastavi. Pored toga, rezultati dobijeni tokom posmatranja se brzo zaboravljaju, što dovodi do varanja.
Studenti laboratorijski asistenti pružaju veliku pomoć u izradi praktičnog rada. Pomažu u prikazivanju i odlaganju svih kompleta na poslužavnike. Ovi učenici se mogu pozvati da posmatraju rad svojih drugova i pomognu im kada se pojave poteškoće. Da bi se osigurao uspjeh, preporučljivo je ovim studentima dati priliku da unaprijed završe praktičan rad i dati im listu pitanja o kojima treba da sprovedu zapažanja.
Uspjeh studenata u praktičnom radu ocjenjuje se na osnovu pisanog izvještaja i rezultata zapažanja. Takvi kriterijumi mogu biti:

bez grešaka i precizno izvođenje eksperimenata;

pravilno bilježenje objašnjenja, zaključaka i jednačina reakcija;

vješto rukovanje reagensima i opremom;

kvalitet izrade izvještaja;

pridržavanje sigurnosnih mjera opreza i discipline tokom nastave.

O tipičnim greškama koje se prave prilikom izvođenja eksperimenata govori se u sljedećoj lekciji. Pojedini studenti su pozvani da izvedu neke praktične eksperimente za demonstracionim stolom. Cijeli razred učestvuje u diskusiji o njihovim rezultatima.
Praktični rad koji se izvodi prema uputstvima iz udžbenika ograničava samostalnost učenika, budući da sadržaj ovih radova obuhvata uglavnom izvršnu aktivnost. Pitanja vezana za razvoj mišljenja učenika treba rješavati na osnovu njihove sve veće samostalnosti u obavljanju ovog posla. Mnogo toga se može uraditi u tom pravcu bez promjene tema i obima praktičnog rada predviđenog programom.
Uzmimo praktičan primjer kao primjer. na temu “Određivanje mineralnih đubriva”, čija implementacija zahtijeva veliku aktivnost i samostalnost.

Ciljevi istraživanja.
1. Koristeći karakteristične reakcije, odredite amonijum nitrat, natrijum nitrat i kalijumove soli koji se nalaze pod brojevima u epruvetama (u vrećama).
2. Dokazati da sastav amonijum nitrata uključuje amonijum ione i nitratne jone natrijum nitrata - natrijumove jone Na + i nitratne jone, kalijumove soli - kalijeve jone K+ i
hloridni joni Cl – .

Plan istraživanja.
1. Razmotrite izgled đubriva.
2. Provjerite rastvorljivost đubriva u vodi.
3. U epruvete sa čvrstim đubrivima sipajte koncentrovani rastvor sumporne kiseline, spustite komadiće bakra ( u koju svrhu?) i lagano se zagrijte ( Zašto?).
4. Sipati u epruvete sa rastvorima đubriva:
a) rastvor barijum hlorida i octene kiseline ( Za što?);
b) alkalni rastvor ( u koju svrhu?) i toplina ( Zašto?);
c) rastvor srebrnog nitrata ( Za što?).
5. Nanesite kristale gnojiva ( Kako?) u plamen gorionika ili alkoholnu lampu ( u koju svrhu?).
6. Pažljivo posmatrajte pojave koje se dešavaju.
7. Zapišite jednadžbe reakcija.
8. Obratite pažnju na karakterističnu boju plamena gorionika ili alkoholne lampe prilikom nanošenja đubriva.
9. Izvucite odgovarajuće zaključke.

Pitanja za provjeru.
1. Kako odrediti jone Na + , K + , , , Cl – ?
2. Da li je moguće razlikovati Na+ i jone po boji plamena? Zašto? Kako ih treba definirati?
3. U koju svrhu se koncentrisana sumporna kiselina dodaje đubrivima istovremeno sa komadićima bakra? Dajte obrazložen odgovor.
4. Zašto se sirćetna kiselina dodaje zajedno sa barijum hloridom?
5. Kako možemo objasniti da mnoga đubriva požute plamen?
6. Kako objasniti nejednak stepen zagrevanja đubriva koncentrovanom sumpornom kiselinom i bakrom, kao i rastvorom natrijum hidroksida?
7. Kako drugačije možete odrediti nitratni jon u solima alkalnih metala?

Određivanje ciljeva eksperimenta i izrada istraživačkog plana pomaže učenicima da se fokusiraju na ono najvažnije tokom eksperimenata. Uz pomoć testnih pitanja za praktičan rad saznaju stepen razumijevanja suštine pojava i procesa, kao i sposobnost primjene stečenog znanja u novim situacijama.
Nastavnik može, po analogiji, samostalno sastavljati sadržaj drugih praktičnih radova.
Na završnim časovima se ne izvode praktični radovi novih sadržaja. Međutim, preporučljivo je posljednje dvije lekcije posvetiti samo kemijskom eksperimentu. Na jednom od njih učenici dobijaju sebi poznate gasove (kiseonik, amonijak, ugljen monoksid (IV), vodonik, etilen i dr.) i dokazuju njihovo prisustvo, na drugom rešavaju eksperimentalne zadatke za prepoznavanje neorganskih i organskih materija. Unatoč činjenici da su učenici i ranije izvodili ove eksperimente, oni se ponavljaju na novoj i kvalitetnijoj osnovi. To se izražava ne samo u sposobnosti brzog i samostalnog izvođenja eksperimenata, već iu većim zahtjevima za procjenom rezultata rada.
Kvalitet i snaga stečenih vještina i sposobnosti zavise od učestalosti njihove upotrebe u praktičnom radu. Činjenica da se neke vještine i sposobnosti koriste tokom obuke samo jednom ili dvaput, a zatim uz dužu pauzu, ne isključuje činjenicu da će ih studenti, ako je potrebno, primijeniti i usavršavati u svojim radnim aktivnostima.

Poglavlje 4. Metodologija za razvijanje eksperimentalnih vještina i sposobnosti

§ 4.1. Klasifikacija eksperimentalnih vještina i sposobnosti

Jedinstvo teorije i prakse, kao što je poznato, najviše doprinosi solidnoj asimilaciji nastavnog materijala, stoga teorijska znanja iz hemije treba da budu zasnovana na eksperimentu, a hemijski eksperiment treba da podrazumeva primenu teorijskih znanja. U procesu učenja, obje ove veze moraju biti u bliskoj vezi i nijedna od njih ne može biti omalovažavana ili uzdignuta.
Eksperimentalne vještine i sposobnosti se moraju sistematski razvijati izvođenjem laboratorijskih eksperimenata, izvođenjem praktične nastave i rješavanjem eksperimentalnih zadataka. Uspeh ovog rada u velikoj meri zavisi od nastavnikovog poznavanja strukture i sadržaja eksperimentalnih veština, kao i od uslova za efikasno korišćenje različitih vrsta obrazovnih hemijskih eksperimenata.
Prema obliku aktivnosti učenika, eksperimentalne vještine koje se formiraju u procesu nastave hemije mogu se podijeliti u pet grupa:
organizacijski;
tehnički;
mjerenje;
intelektualac;
dizajn.

Na osnovu nastavnog plana i programa hemije moguće je utvrditi sadržaj vještina i sposobnosti za svaku od ovih grupa.

organizacione sposobnosti:
1) planiranje eksperimenta;
2) izbor reagensa i opreme;
3) racionalno korišćenje vremena, sredstava, metoda i tehnika u procesu obavljanja poslova;
4) vršenje samokontrole;
5) održavanje radnog mesta čistim i urednim;
6) samostalnost u radu.

Tehničke vještine:
1) rukovanje reagensima i opremom;
2) sklapanje uređaja i instalacija od gotovih delova i sklopova;
3) obavljanje hemijskih operacija;
4) poštovanje pravila zaštite na radu.

Mjerenje vještina:
1) merenje zapremina tečnosti i gasova;
2) vaganje;
3) merenja temperature i gustine tečnosti;
4) obradu rezultata merenja.

Intelektualne vještine:
1) razjašnjavanje svrhe i definisanje ciljeva eksperimenta;
2) postavljanje hipoteze;
3) korišćenje postojećeg znanja;
4) opis posmatranih pojava i procesa;
5) analizu eksperimentalnih rezultata;
6) uspostavljanje uzročno-posledičnih veza;
7) generalizacija i zaključci.

Dizajnerske vještine:
1) popravka opreme, instrumenata i instalacija;
2) unapređenje opreme, instrumenata i instalacija;
3) proizvodnju opreme, instrumenata i instalacija;
4) grafički dizajn (u obliku crteža i dijagrama) opreme, instrumenata i instalacija.
Podjela vještina u pet odvojenih grupa još uvijek ne može riješiti problem uspješnog ovladavanja njima. Neka djeca će dobro i brzo savladati organizacione vještine i sposobnosti, druga – intelektualne, treća – tehničke itd. Stoga je u skladu sa programom hemije potrebno utvrditi liste vještina koje učenici moraju ovladati u zavisnosti od stepena osposobljenosti i individualne karakteristike. U tom smislu, sve eksperimentalne vještine mogu se podijeliti u tri nivoa.
TO prvi nivo To uključuje tipične vještine i sposobnosti potrebne svim učenicima da savladaju sadržaj nastavnog plana i programa hemije. Na ovom nivou studenti izvode praktične vježbe ili laboratorijske eksperimente prema uputama i još uvijek im je potreban nadzor i pomoć nastavnika. Kako ovladavaju potrebnim vještinama, potrebno je zahtijevati od učenika da pokažu sve veću samostalnost prilikom izvođenja eksperimenata.
Drugi nivo podrazumijeva stjecanje od strane učenika takvih vještina i sposobnosti koje bi im omogućile da bez detaljnih uputstava izvode hemijski eksperiment, pod promijenjenim uslovima, da koriste algoritamska uputstva za eksperimente i da pokažu samostalnost u radu. Istovremeno, takvim učenicima je povremeno potreban nadzor i pomoć nastavnika.
Treći nivo predstavljaju vještine i sposobnosti karakteristične za učenike koji pokazuju duboko interesovanje za hemiju, samostalnost i kreativan pristup pri izvođenju hemijskog eksperimenta. Ovim učenicima nije potrebna kontrola i pomoć nastavnika.
Ispod je približna lista eksperimentalnih vještina za svaki nivo po grupi.

Organizacione sposobnosti

Prvi nivo:
1) izradu plana eksperimenta prema uputstvu;
2) utvrđivanje liste reagensa i opreme prema uputstvu;
3) izradu obrasca izveštaja prema uputstvu;
4) izvođenje eksperimenta u datom trenutku, korišćenjem poznatih sredstava, metoda i tehnika u radu;
5) vršenje samokontrole prema uputstvu;
6) poznavanje uslova za pismenu dokumentaciju eksperimentalnih rezultata;
7) nedostatak, po pravilu, čistoće i reda na radnom mestu;
8) potreba za sistematskom kontrolom i pomoći u radu od strane nastavnika.
Drugi nivo:
1) izrada plana eksperimenta bez detaljnih uputstava;
2) utvrđivanje liste reagensa i opreme bez detaljnog uputstva;
3) priprema obrasca izveštaja bez detaljnog uputstva;
4) racionalno korišćenje vremena, sredstava, metoda i tehnika u obavljanju poslova;
5) vršenje samokontrole bez instrukcija;
6) pisanu dokumentaciju o rezultatima eksperimenta koristeći referentnu literaturu, sa crtežom ili dijagramom;
7) održavanje radnog mesta čistim i urednim;
8) povremena potreba za kontrolom i pomoći u radu od strane nastavnika.
Treći nivo:
1) samostalno planiranje eksperimenta i njegovo teorijsko opravdanje;
2) samostalno utvrđivanje liste reagensa i opreme;
3) unošenje izmena u obrazac izveštaja;
4) ekonomično korišćenje vremena i izbor najefikasnijih sredstava, metoda i tehnika u procesu obavljanja poslova;
5) povećanje broja kriterijuma samokontrole;
6) pisanu dokumentaciju o rezultatima eksperimenta koristeći referentnu i naučnu literaturu, crteže;
7) održavanje radnog mesta čistim i urednim tokom trajanja eksperimenta;
8) samostalno izvođenje eksperimenta.

Tehničke vještine

Drugi nivo:
1) pravilno rukovanje različitim reagensima i opremom;
2) montažu uređaja i instalacija od gotovih delova prema crtežu ili dijagramu bez detaljnog uputstva;
3) utvrđivanje redosleda rada bez detaljnih uputstava;
4) stalno poštovanje svih pravila zaštite na radu.
Treći nivo:
1) pravilno rukovanje različitim reagensima i opremom i zamena jednog drugim;
2) montažu uređaja i instalacija od gotovih delova prema crtežu;
3) samostalno sastavlja redosled svih operacija i izvodi ih u toku eksperimenta;
4) striktno poštovanje svih pravila zaštite na radu.

Mjerenje vještina

Prvi nivo:
1) rad sa mernim instrumentima u skladu sa uputstvima;
2) poznavanje i korišćenje mernih metoda prema uputstvu;
3) obradu rezultata merenja prema uputstvu.
Drugi nivo:
1) rad sa mernim instrumentima bez detaljnog uputstva;
2) poznavanje i korišćenje metoda merenja bez detaljnog uputstva;
3) obradu rezultata merenja bez detaljnih uputstava.
Treći nivo:
1) samostalan rad sa različitim mernim instrumentima;
2) korišćenje različitih metoda merenja;
3) uključivanje računarske opreme, tabela, referentne literature i dr. u obradu rezultata merenja.

Intelektualne vještine

Prvi nivo:
1) razjašnjavanje svrhe i definisanje ciljeva eksperimenta prema uputstvu;
2) postavljanje hipoteze eksperimenta uz pomoć nastavnika;
3) odabir i korišćenje teorijskih znanja po uputstvu nastavnika;
4) uočavanje i identifikacija karakterističnih znakova pojava i procesa prema instrukcijama;
5) poređenje, analiza, uspostavljanje uzročno-posledičnih veza, uopštavanje dobijenih rezultata i formulisanje zaključaka pod vođstvom nastavnika.
Drugi nivo:
1) definisanje svrhe i ciljeva eksperimenta bez detaljnih uputstava;
2) postavljanje hipoteze i određivanje sadržaja eksperimenta uz manju pomoć nastavnika;
3) korišćenje teorijskih znanja po analogiji;
4) uočavanje i utvrđivanje karakterističnih znakova pojava i procesa bez detaljnih uputstava;
5) poređenje, analiza, uspostavljanje uzročno-posledičnih veza, generalizacija dobijenih rezultata i formulisanje zaključaka uz manje učešće nastavnika.
Treći nivo:
1) samostalno određivanje svrhe i ciljeva eksperimenta;
2) samostalno postavlja hipotezu i sastavlja algoritam za izvođenje eksperimenta;
3) samostalno korišćenje teorijskih znanja u novim uslovima;
4) samostalno uočavanje i prepoznavanje karakterističnih znakova pojava i procesa;
5) samostalno sprovođenje sinteze, analize, uspostavljanja uzročno-posledičnih veza, generalizacija, formulisanja i poređenja zaključaka sa svrhom i ciljevima eksperimenta.

Dizajnerske vještine

Prvi nivo:
1) otklanjanje jednostavnih problema u opremi, uređajima i instalacijama prema uputstvima pod nadzorom nastavnika;
2) korišćenje gotove opreme, instrumenata i instalacija;
3) proizvodnju jednostavne opreme, instrumenata i instalacija pod rukovodstvom nastavnika;
4) sliku opreme, instrumenata i instalacija u obliku crteža.
Drugi nivo:
1) popravku opreme, instrumenata i instalacija po nalogu nastavnika;
2) unošenje određenih izmena u dizajn opreme, instrumenata i instalacija;
3) proizvodnju jednostavne opreme, instrumenata i instalacija prema instrukcijama;
4) sliku opreme, instrumenata i instalacija u obliku dijagrama.
Treći nivo:
1) samostalnu popravku opreme, uređaja i instalacija;
2) unapređenje projektovanja opreme, instrumenata i instalacija;
3) izrada uređaja prema crtežima;
4) sliku opreme, instrumenata i instalacija u obliku crteža.

Radni učinak učenika na prvom nivou može se ocijeniti ocjenom „3“, na drugom – ocjenom „4“, a na trećem nivou – ocjenom „5“.
Razmotrimo formiranje eksperimentalnih vještina koristeći predložene nivoe ovladavanja kada ih izvode učenici 8. razreda praktična nastava “Proizvodnja i svojstva kiseonika”.

Prva grupa učenika završava ne baš težak zadatak (prvi nivo).

Opcija 1
Ciljevi posla:
1) dobiti kiseonik razlaganjem kalijum permanganata pri zagrevanju i prikupiti ga istiskivanjem vazduha;
2) dokazati da je nastali gas kiseonik;
3) provjeriti sagorijevanje uglja u kiseoniku.
Plan rada:
1) sastaviti uređaj za proizvodnju kiseonika;
2) provjeriti da li curi (kako?);
3) ubacite kuglicu vate u uređaj (za šta?);
4) pripremiti epruvete, tegle ili tikvice za punjenje kiseonikom;
5) pažljivo zagrejati celu dužinu epruvete (zašto?) koja sadrži kalijum permanganat, a zatim zagrejati mesto gde se nalazi reagens;
6) pratiti početak oslobađanja kiseonika (po kom znaku?);
7) prikupi ispušteni gas;
8) ispitati dobijeni gas u epruveti (kako?);
9) proučava sagorevanje uglja u vazduhu i kiseoniku;
10) u teglu ili čuturu u kojoj se ložio ugalj sipajte malo vode kreča ili barita (šta se primećuje?);
11) sastavlja jednačinu za hemijsku reakciju sagorevanja uglja i izvodi odgovarajuće zaključke;
12) sačini zapisnik o obavljenom poslu.
Pitanja za samokontrolu.
1) Kako provjeriti nepropusnost uređaja za proizvodnju plinova?
2) Kakvu ulogu ima vata u uređaju za proizvodnju kiseonika iz kalijum permanganata?
3) Kako odrediti početak oslobađanja kiseonika?
4) Kako prepoznati kiseonik među ostalim gasovima?
5) Kako možemo objasniti različito sagorijevanje tvari u zraku i kisiku?

Sadržaj zadatka za ovu grupu učenika sličan je uputstvima datim u udžbeniku. Istovremeno se razlikuje od nje po tome što sadrži pitanja koja od učenika zahtijevaju ne izvođenje, već stvaranje kreativnih aktivnosti. Učenici takve zadatke obavljaju na prvom času, nakon čega su spremni za složeniji samostalni rad.

Druga grupa učenika obavlja složeniji zadatak (drugi nivo).
Opcija 2
Radni zadatak: razmotriti načine prikupljanja kiseonika u zavisnosti od njegove rastvorljivosti i gustine.
Plan rada:
1) dobiti kiseonik i prikupiti ga istiskivanjem vode i vazduha;
2) utvrditi razlike u uređajima za sakupljanje kiseonika iznad vode i istiskivanje vazduha;
3) sačini zapisnik o obavljenom poslu.
Pitanja za samokontrolu.
1) U kojim slučajevima se obje metode prikupljanja plinova mogu koristiti sa jednakim uspjehom?
2) Kako rastvorljivost gasova utiče na izbor metode za njihovo sakupljanje?
3) Kako gustina gasova utiče na izbor metode za njihovo sakupljanje?
4) Da li je moguće odrediti način sakupljanja gasova po obliku cevi za izlaz gasa?

Od učenika druge grupe se traži da opravdaju izvodljivost i neophodnost svojih radnji prije nego što započnu eksperiment. Njegov opis je dat u opštem obliku, a oni ne samo da moraju biti u stanju da sprovedu eksperiment, već i da izvuku nezavisne zaključke iz dobijenih rezultata. Ovaj zadatak zahtijeva od učenika samostalnost u radu i elementima kreativne aktivnosti.

Trećoj grupi učenika nudi se najteži zadatak (treći nivo).
Opcija 3
Ciljevi posla:
1) proveriti mogućnost dobijanja kiseonika iz sledećih supstanci: KNO 3, H 2 O 2, KMnO 4;
2) saznati uslove za reakciju raspadanja za svaku od ovih supstanci;
3) ustanoviti koja je od ovih supstanci najpogodnija za proizvodnju kiseonika u laboratoriji.
Plan rada:
1) navede materije iz kojih se kiseonik može dobiti u laboratoriji;
2) imenovati (ili pretpostaviti) optimalne uslove za dobijanje kiseonika iz gore navedenih materija;
3) izradi plan i samostalno sprovede eksperiment radi provere teorijskih pretpostavki;
4) sačini zapisnik o obavljenom poslu.
Pitanja za samokontrolu.
1) Koje se tvari mogu koristiti za proizvodnju kisika u laboratoriji i praksi?
2) Koji faktori utiču na izbor supstanci za proizvodnju kiseonika u laboratoriji i praksi?

Izvršavanje ovog zadatka od učenika zahtijeva ne samo sposobnost da teorijski obrazloži pojave i uopšti dobijene rezultate, već i da iz naučne i naučnopopularne literature pribavi potrebne informacije. Ovaj zadatak je kreativne prirode.

§ 4.2. Uloga posmatranja u procesu formiranja
eksperimentalne vještine

Posmatranje podstiče direktnu čulnu percepciju supstanci i pojava koje se proučavaju. Informacije dobijene u procesu kontemplacije pobuđuju kognitivni interes i doprinose formiranju samostalnosti u poznavanju okolne stvarnosti. Posmatranje razvija zapažanje, logičko mišljenje i govor. Međutim, promatranje daje samo vanjsku ideju o supstancama i pojavama i ne otkriva njihovu unutrašnju suštinu. Pažnja je koncentrisana prvenstveno na pojedinačne supstance i pojave, a uzročno-posljedične veze između njih nisu dovoljno razotkrivene, što ograničava vidike.
Usko povezan sa posmatranjem je eksperiment, koji nadoknađuje ovaj nedostatak. Uz njegovu pomoć učenici otkrivaju ne samo vanjske karakteristike tvari i pojava, već i unutrašnju strukturu tvari, otkrivaju suštinu i obrasce kemijskih pojava.
Shodno tome, ako se na osnovu zapažanja formiraju uglavnom sadržajni koncepti, onda na osnovu eksperimenta - hemijski koncepti.
Sposobnost posmatranja tekućih pojava i procesa treba kontinuirano poučavati. Istovremeno, potrebno je osigurati da učenici obrate pažnju ne samo na vanjske promjene, već i da istovremeno shvate unutrašnju suštinu pojava koje se dešavaju.
Uočavajući, pod vodstvom nastavnika, uslove eksperimenata, znakove reakcija i nastalih proizvoda i analizirajući dobijene rezultate, učenici obogaćuju svoje razumijevanje hemijskih transformacija i procesa, a objašnjavajući razloge koji su ih izazvali uče da primijeniti stečena teorijska znanja u praksi.

SADRŽAJ

Funkcije i oblici školskog hemijskog eksperimenta
Zahtjevi za obrazovnu opremu namijenjenu izvođenju hemijskih eksperimenata
Funkcije školskog kemijskog eksperimenta
Oblici školskog hemijskog eksperimenta
Zahtjevi za obrazovnu opremu za školski kemijski eksperiment

Postavljanje demonstracionih eksperimenata
Oprema za demonstracione eksperimente,
Specijalizovani instrumenti, aparati, instalacije
1. Uređaji za demonstriranje eksperimenata sa supstancama štetnim po zdravlje bez ispušnih uređaja
2. Set za demonstriranje eksperimenata iz elektrohemije
3. Uređaji za demonstriranje eksperimenata korištenjem električne struje visokog napona
4. Piezoelektrični izvor visokog napona
5. Uređaj za demonstriranje zavisnosti brzine hemijske reakcije od različitih uslova
6. Uređaji za proizvodnju haloalkana i estera
7. Oprema za projektovanje doživljaja i objekata na ekranu
8. Priključak za grafički projektor za demonstriranje kvantitativnih eksperimenata
9. Merni instrumenti
10. Električni grijači
11. Električni pribor za hemijski kabinet KEH-10

Demonstracioni eksperimenti u standardnim uređajima i instalacijama
Sinteza hlorovodonika i proizvodnja hlorovodonične kiseline
Priprema sumpor (IV) oksida i njegova oksidacija u sumpor oksid
Sinteza amonijaka
Katalitička oksidacija amonijaka
Dobijanje amonijum nitrata
Interakcija gvožđa sa vodom
Proučavanje elektrohemijskog niza napona metala
Korozija metala i zaštita od korozije
Katalitička razgradnja vodikovog peroksida
Kerozin puca

Demonstracioni eksperiment u specijalnim uređajima i instalacijama
Ilustracija zakona održanja mase supstanci
Određivanje sadržaja kiseonika u vazduhu
Tečna destilacija
Sinteza vode
Difuzija gasova kroz poroznu posudu
Adsorpcija
Elektroliza vode i vodenih rastvora
Određivanje električne provodljivosti tvari
Posmatranje kretanja jona
Eksperimenti u električnim pražnjenjima
Dobivanje ozoje
Dobijanje dušikovih oksida iz zraka
Razgradnja metana u varničkom pražnjenju
Proučavanje termičkih pojava
Zavisnost brzine hemijske reakcije od uslova
Eksperimenti sa toksičnim supstancama
Priprema halondoalkapa i estera
Kvantitativni eksperimenti projektovani na ekranu

Tehnika i metodologija studentskog eksperimenta

Karakteristike opreme za studentski eksperiment 103
Laboratorijski eksperimenti i praktične vježbe 113

Tema 1. Početni hemijski pojmovi
Praktična lekcija. Za uvod u laboratorijsku opremu pogledajte Sigurnosna pravila za rad u hemijskoj laboratoriji
znoj
Praktična lekcija. Tehnike rukovanja grijačima i grijačima
Laboratorijski rad. Razmatranje hemijskih svojstava supstanci
Praktična lekcija. Čišćenje kontaminirano

Tema 2. Kiseonik, oksidi, sagorevanje
Praktična lekcija. Proizvodnja i svojstva kiseonika

Tema 3. Vodonik, kiseonik, soli
Laboratorijski rad. Proizvodnja vodonika i proučavanje njegovih svojstava
Praktična lekcija. Reakcija izmjene između bakrenog oksida (11) i sumporne kiseline 136

Tema 4. Voda, rastvori, baze 138
Laboratorijsko iskustvo. Postrojenja za elektrolizu
Praktična lekcija. Priprema otopine s određenim masenim udjelom otopljene tvari i datom molarnom koncentracijom 139

Tema 5. Generalizacija informacija o najvažnijim klasama neorganskih jedinjenja 141
Rješavanje eksperimentalnih zadataka na temu: Generalizacija informacija o najvažnijim klasama neorganskih jedinjenja

Tema 8. Halogeni 142
Laboratorijsko iskustvo. Izmještanje halogena međusobno iz otopina njihovih spojeva
Praktična lekcija. Priprema hlorovodonične kiseline i eksperimenti sa njom 143 Praktična nastava. Rješavanje eksperimentalnih zadataka na temu “Halogeni” 146

Tema 1. Elektrolitička disocijacija
Laboratorijski eksperimenti. Ispitivanje tvari za električnu provodljivost
Laboratorijsko iskustvo. Kretanje jona u električnom polju
Praktična lekcija. Rješavanje eksperimentalnih zadataka na temu "Elektrolitička disocijacija"

Tema 2. Podgrupa kiseonika
Laboratorijsko iskustvo. Priprema i svojstva ozona.
Praktična lekcija. Rješavanje eksperimentalnih zadataka na temu “Podgrupa kisika”

Tema 3. Osnovni zakoni hemijskih reakcija. Proizvodnja sumporne kiseline 155
Laboratorijski rad. Zavisnost brzine hemijskih reakcija od uslova

Tema 4. Podgrupa dušika
Laboratorijski eksperimenti. Upoznavanje sa azotnim i fosfornim đubrivima.
Praktična lekcija. Priprema amonijaka i eksperimenti sa njim, Razumevanje svojstava vodenog rastvora amonijaka Praktična lekcija. Određivanje mineralnih đubriva Praktična nastava. Rješavanje eksperimentalnih zadataka na temu “Podgrupa dušika”

Tema 5. Podgrupa ugljenika
Praktična lekcija. Dobivanje ugljičnog monoksida i proučavanje njegovih svojstava
Prepoznavanje karbonata

Tema 6. Opća svojstva metala
Laboratorijsko iskustvo. Elektroliza rastvora bakar (P) hlorida i kalijum jodida
Laboratorijsko iskustvo. Elektrohemijska korozija metala Praktična nastava. Rješavanje eksperimentalnih zadataka u rubrikama „Alkalni metali. kalcijum"
Praktična lekcija. Gvožđe i njegova jedinjenja Praktična lekcija. Rješavanje eksperimentalnih zadataka na teme 6, 7, 8

Tema 2. Zasićeni ugljovodonici
Praktična lekcija. Kvalitativno određivanje ugljika, vodika i hlora u organskim supstancama

Tema 3. Nezasićeni ugljovodonici
Praktična lekcija. Priprema etilena i eksperimenti s njim

Tema 6. Alkoholi i fenoli
Praktična lekcija. Sinteza bromne faze iz alkohola

Tema 7. Aldehidi i karboksilne kiseline
Praktična lekcija. Priprema i svojstva karboksilnih kiselina Praktična nastava. Rješavanje eksperimentalnih zadataka o prepoznavanju organskih tvari

Tema 8. Esteri. Masti
Praktična lekcija. Sinteza etil acetata Praktična nastava Rješavanje eksperimentalnih zadataka na dobivanje i prepoznavanje organskih tvari

Tema 12. Sintetičke visokomolekularne supstance i polimerni materijali na njihovoj osnovi
Laboratorijski eksperimenti. Eksperimenti sa uzorcima termoplastičnih polimera
Praktična lekcija. Plastično prepoznavanje
Laboratorijski eksperimenti. Odnos sintetičkih vlakana prema rastvorima kiselina i alkalija
Praktična lekcija. Prepoznavanje vlakana
Praktične lekcije. Rješavanje eksperimentalnih zadataka na završenom kursu

Opća hemija

Tema 2. Struktura materije
Laboratorijski eksperimenti. Priprema i svojstva složenih jedinjenja bakra, cinka, aluminijuma, srebra i gvožđa
Radionica
Rad 1. Određivanje ekvivalentne mase cinka
Rad 2. Određivanje molarne mase ugljen monoksida (IV)
Rad 3. Omekšavanje vode pomoću jonskih izmjenjivača
Rad 4. Hidroliza je slana
Rad 5. Proučavanje reaktivnosti metala polu-mikro metodom
Rad 6. Izrada galvanske ćelije 206
Rad 7. Određivanje hemijske aktivnosti kiselina i poređenje sa stepenom njihove disocijacije 207
Rad 8. Studija efikasnosti inhibitora 208
Rad 9. Određivanje toplote rastvora 210
Rad 10. Određivanje toplote hidratacije 211
Rad 11. Hidroliza skroba 212
Rad 12. Proizvodnja etana elektrolizom rastvora natrijum acetata 213
Rad 13. Priprema tetraamin bakar (II) sulfata 214
Prijave 216
Literatura za nastavnike 235

UVOD
Nastava o osnovama hemije u školi ne može se unaprediti bez odgovarajuće organizacije školskog hemijskog eksperimenta.
Hemijski eksperiment - izvor znanja o materiji i hemijskim reakcijama - važan je uslov za unapređenje kognitivne aktivnosti učenika, negovanje održivog interesovanja za predmet, formiranje dijalektičko-materijalističkog pogleda na svet, kao i ideja o praktičnoj primeni hemijsko znanje.
U poboljšanom programu hemije pojačana je uloga svih vrsta školskih hemijskih eksperimenata, a posebno učeničkih.
Realizacija eksperimentalnog dijela programa zahtijeva visoku i sveobuhvatnu stručnu spremu nastavnika hemije, duboko razumijevanje uloge hemijskog eksperimenta u obrazovnom procesu i kreativnu aktivnost u primjeni efikasnih nastavnih metoda.
Naravno, za izvođenje eksperimenta na visokom naučnom, teorijskom i metodološkom nivou potrebna je raznovrsna oprema, uključujući najnovija tehnička sredstva.
Prisutnost seta obrazovne opreme neophodne za realizaciju programa hemije, sposobnost nastavnika da ga racionalno i efikasno koristi, odabere potrebne alate za nastavu, samostalno proizvede neke od njih i pravilno ih uključi u nastavu takođe čine najvažniji uslovi za organizovanje hemijskog eksperimenta u školi.
Knjiga se bavi pitanjima materijalne podrške školskom hemijskom eksperimentu, uticajem naučnog i tehnološkog napretka na savremenu opremu, tehnikama i metodama za izvođenje različitih vrsta eksperimenata korišćenjem tradicionalne i nove opreme.
Priručnik odražava zahtjeve školske reforme za hemijski eksperiment, odnosno: uključiti novu opremu za hemijski eksperiment, razvijenu uzimajući u obzir naučna i tehnička dostignuća i najbolju praksu škola; prikažu organizaciju i izvođenje hemijskog eksperimenta na osnovu kompleta i kompleta standardizovanih jedinica i delova za ugradnju različitih instrumenata i instalacija; obezbijediti varijabilnost u postavljanju hemijskog eksperimenta, koji se izvodi upotrebom nove i modernizovane opreme, kao i uzimanje u obzir lokalnih uslova i zahtjeva za samoopremom, što je posebno važno u nastavi hemije; identificirati mogućnosti korištenja različite opreme za ostvarivanje interdisciplinarnog povezivanja.
Sve ovo ima za cilj optimizaciju nastave hemije i omogućava: smanjenje vremena za pripremu i izvođenje eksperimenta; praktičnost, pouzdanost, sigurnost hemijskih eksperimenata; proširenje didaktičkih mogućnosti učeničkog eksperimenta.
U metodološkoj literaturi značajna pažnja posvećena je hemijskom eksperimentu.Karakteristike hemijskog eksperimenta se izvode u tri aspekta: oprema za školski hemijski eksperiment; eksperimentalna tehnika; eksperimentalna tehnika. Uprkos nekim razlikama između ovih radova, oni istovremeno raspravljaju o tehnici i metodologiji eksperimenta.
U ovom priručniku, radi upoznavanja nastavnika sa savremenim arsenalom opreme za hemijske eksperimente, karakteristike obrazovne i materijalne baze za demonstracionu i učeničku eksperimente date su odvojeno od metoda i tehnika za izvođenje eksperimenata, od kojih se mnogi mogu izvesti korišćenjem kompleti i multifunkcionalni uređaji. Karakteristike obrazovne i materijalne baze hemijskih eksperimenata uključuju modernizovane, nove i najvažnije perspektivne razvoje opreme stvorene na osnovu školske prakse, analizu sovjetske i strane literature o ovom problemu, kao i istraživački rad Naučno-istraživačkog instituta. Šotsa Akademije pedagoških nauka SSSR-a.
Budući da su pitanja opremanja školske hemijske laboratorije prilično opširno opisana u knjizi „Kabinet hemije“, ovaj priručnik će se fokusirati samo na one zahtjeve za učionicu i njenu opremljenost koji određuju uključivanje nove i modernizirane opreme.
Knjiga je namijenjena nastavnicima hemije koji poznaju laboratorijske tehnike. Stoga ne sadrži upute za izvođenje osnovnih operacija. U slučaju poteškoća, čitaoci će moći pogledati brojne priručnike o tehnikama laboratorijskog rada, na primjer, knjigu P. I. Voskresenskog „Tehnike laboratorijskog rada“. Međutim, kada se preporučuju novi eksperimenti ili eksperimenti sa nadograđenom opremom, dovoljno su detaljna uputstva za njihovu implementaciju. U svim slučajevima velika pažnja se poklanja uvjetima koji osiguravaju sigurno izvođenje eksperimenata.
U priručniku su prikazani eksperimenti uključeni u školski program hemije, kao i oni koji izlaze iz njegovog okvira. Nastavnik ih može koristiti u vannastavnim aktivnostima i vannastavnim aktivnostima. Predložene eksperimentalne opcije omogućavaju proširenje upotrebe eksperimenata u različitim uslovima, proučavanje karakteristika hemijskih procesa i njihovo predstavljanje na različite načine. Ovaj pristup će omogućiti nastavnicima da efikasnije koriste hemijski eksperiment, uzimajući u obzir specifične uslove svake škole.
Brojevi u uglastim zagradama su brojevi književnih izvora dati na kraju knjige.

FUNKCIJE I OBLICI ŠKOLSKOG HEMIJSKOG EKSPERIMENTA. ZAHTJEVI ZA OPREMU ZA OBUKU KOJE SE PROIZVODI ZA HEMIJSKE EKSPERIMENTE
FUNKCIJE ŠKOLSKOG HEMIJSKOG EKSPERIMENTA
Eksperiment vam omogućava da identifikujete i proučavate najznačajnije aspekte predmeta ili fenomena koristeći različite alate, instrumente i tehnička sredstva pod datim uslovima. Eksperiment može ponoviti istraživač ako je potrebno. Ovo u velikoj mjeri određuje glavnu funkciju naučnog eksperimenta: dobivanje pouzdanih podataka o okolnoj stvarnosti. Obrazovni eksperiment se razlikuje od naučnog eksperimenta po tome što su njegovi rezultati poznati, uslovi za njegovo izvođenje su odabrani tako da u procesu izvođenja eksperimenata ili njihovog posmatranja učenici moraju uočiti poznate znakove reakcije i doći do očekivanih rezultata.
Trenažni eksperiment je tehnički jednostavniji i, po pravilu, vremenski ograničen. U školskom predmetu hemije eksperiment je jedinstven predmet proučavanja, istraživačka metoda, izvor i sredstvo novog znanja. Karakteriziraju ga tri glavne funkcije: kognitivna - za ovladavanje osnovama hemije, postavljanje i rješavanje praktičnih problema, utvrđivanje značenja hemije u savremenom životu; vaspitni - za formiranje materijalističkog pogleda na svijet, uvjerenja, ideološke potrebe za radom, orijentacije učenika prema radničkim zanimanjima; razvojni - za sticanje i usavršavanje opštih naučnih i praktičnih veština.
Hemijske reakcije su glavni predmet proučavanja hemije. Eksperiment i srodna zapažanja su neophodna već u formiranju početnih hemijskih koncepata. Njihova uloga raste u proučavanju teorijskih pitanja hemije (zakon održanja mase supstanci, zakoni toka hemijskih reakcija, itd.), u određivanju svojstava jednostavnih supstanci i jedinjenja elemenata grupa I - VIII. periodnog sistema, najvažnijih klasa organskih supstanci, kao i u identifikaciji genetskih veza najvažnijih klasa neorganskih i organskih supstanci.
Upoznavanje sa hemijskim eksperimentom kao metodom naučnog istraživanja, ovladavanje veštinama hemijskog eksperimentisanja radi dobijanja novih znanja i primene u praktičnim aktivnostima igraju važnu ulogu za formiranje materijalističkog pogleda na svet učenika, razumevanje uloge nauke i naučnih činjenica u izgradnju komunističkog društva.
Školski hemijski eksperiment je takođe od velikog obrazovnog značaja za politehničku obuku učenika: upoznavanje sa osnovama hemijske proizvodnje, njenim karakteristikama, uslovima za nastanak hemijskih reakcija i hemikalizacijom nacionalne privrede.
Na osnovu percepcije uočenih pojava, učenici formiraju ideje, a zatim pojmove. Ovaj induktivni put znanja karakterističan je za početnu fazu učenja hemije. Postepeno, ovaj relativno spor put znanja dopunjuje se još jednim – deduktivnim. Nakon što se učenici naoružaju teorijom i steknu praktične vještine, eksperiment postaje ne samo izvor saznanja o novim činjenicama, već i metoda testiranja prosudbi i pronalaženja nepoznatog (na primjer, prilikom rješavanja eksperimentalnih problema).
Isti eksperiment se različito koristi na različitim nivoima pripreme učenika. Iz ovoga proizilazi da je preporučljivo ponoviti hemijske eksperimente, obraćajući posebnu pažnju na one njihove aspekte koji su predmet proučavanja u datoj obrazovnoj situaciji.
U nekim eksperimentima, fenomen je dostupan direktnoj percepciji. U drugima, predmeti i fenomeni koji se proučavaju nisu direktno percipirani osjetilima i mogu se otkriti samo uz pomoć instrumenata ili posebnih instrumenata.
Da bi se razumjela suština predmeta ili fenomena koji se proučava, kemijski eksperiment se često nadopunjuje drugim vizualnim pomagalima - tablicama, modelima, ekranskim pomagalima.
Dakle, hemijski eksperiment prožima sve teme školskog kursa hemije, doprinoseći otkrivanju njegovog sadržaja i predstavlja jedinstvenu nastavnu metodu. Za uspješno ispoljavanje kognitivnih, vaspitnih i razvojnih funkcija hemijskog eksperimenta važnu ulogu ima njegova tehnička opremljenost, racionalna organizacija eksperimenata i njihovo uključivanje u obrazovni proces.
Očigledno je da efikasnost eksperimenta zavisi od: postavljanja konkretnog cilja i zadatka koji se mora riješiti uz pomoć eksperimenta; izrada racionalnog plana posmatranja; sposobnost snimanja rezultata posmatranja; sposobnost analize i sumiranja dobijenih podataka; prisustvo i racionalan odabir sredstava i sredstava kojima nastavnik stimuliše i upravlja učeničkom posmatranjem. Stoga, organiziranje ciljanog promatranja, razvijanje sposobnosti zapažanja, sposobnost razumijevanja rezultata promatranja i zadržavanja obrađenih informacija u memoriji predstavljaju jedan od najvažnijih zadataka kemijskog eksperimenta.
Razumijevanje i razumijevanje obrazovnog materijala uključuje ne samo registraciju i akumulaciju opservacijskih i eksperimentalnih podataka, već i njihovu ispravnu interpretaciju, uspostavljanje uzročno-posledičnih veza, obrazaca i suštine predmeta i pojava koje se proučavaju. Uspješnost rada uvelike ovisi o tome koliko je pravilno određena priroda aktivnosti nastavnika i učenika, mjesto kemijskog eksperimenta, te najprikladniji oblici i metode njegovog izvođenja u učionici.

OBLICI ŠKOLSKOG HEMIJSKOG EKSPERIMENTA
U praksi nastave hemije tradicionalno se kemijski eksperiment dijeli na demonstracijski eksperiment, koji izvodi nastavnik, i studentski eksperiment, koji izvode školarci u obliku laboratorijskih eksperimenata, praktičnih vježbi i rješavanja eksperimentalnih zadataka. Ova klasifikacija je zasnovana na aktivnostima nastavnika i učenika.
Demonstracije se prvenstveno koriste u slučajevima kada se učenici prethodno nisu susreli sa predmetima i pojavama koje se proučavaju i nisu pripremljeni za posmatranje. U tim slučajevima ne treba samo pokazati predmet koji se proučava, već i organizirati promatranje i usmjeriti ga u pravom smjeru. Učenici ne uočavaju uvijek ono što je potrebno, čak i uz dobru vidljivost predmeta ili pojave, ako posmatranje nije organizirano.
Demonstracija je neophodna ako su predmeti koji se proučavaju opasni ili složeni i stoga se ne mogu koristiti za samostalan rad učenika.
Pravilno izvođenje demonstracija na časovima hemije neophodan je preduvjet za organiziranje različitih vrsta samostalnog rada. Tokom procesa demonstracije, posebno demonstracionog eksperimenta, nastavnik organizuje posmatranje učenika, pokazuje ispravne tehnike rukovanja laboratorijskom opremom i usmerava pažnju učenika na izvodljivost i princip njenog rada, uslove za izvođenje ogleda i mere predostrožnosti.
Demonstracija je svojevrsna vizuelna instrukcija na koju nastavnik mora da provede dosta vremena tokom nastavnog procesa. Vizuelna instrukcija zasnovana na imitaciji nastavnika, realizovana uz pomoć različitih pomagala, uključujući instrumente, tabele, dijagrame i ekranska pomagala, skraćuje vreme za razvijanje veština hemijskog eksperimenta i doprinosi pravilnom izvođenju eksperimenta učenika.
Vodeća uloga demonstracije ostaje iu slučaju kada vrijeme predviđeno nastavnim planom i programom ne dozvoljava organiziranje samostalnog rada, za koji je obično potrebno dva do tri puta više vremena od demonstracije. Nedostatak obrazovne opreme za izvođenje učeničkih eksperimenata i loša organizacija hemijske laboratorije, koja ne omogućava pravilan samostalan rad, također prisiljavaju nastavnike da se okrenu oglednim ogledima.
Studentski eksperiment se sastoji od laboratorijskih eksperimenata koji se izvode frontalno ili u grupi u procesu proučavanja, konsolidacije i testiranja novog gradiva, kao i praktičnih vježbi, rješavanja eksperimentalnih zadataka prema opcijama nakon proučavanja pojedinih tema programa. Obećavajuća forma je radionica koja se izvodi u obliku odvojenih generalizujućih radova nakon završenog cjelokupnog kursa hemije. Eksperimentiranje zauzima posebno mjesto u izbornoj nastavi iu vannastavnim aktivnostima.
U hemijskom eksperimentu, demonstracionom i studentskom, koriste se različite mase supstanci koje se uzimaju za eksperimente u čvrstom, tečnom i gasovitom stanju, što zahteva odgovarajuću opremu i sposobnost rukovanja njome.
Uobičajeno se razlikuju sljedeće mase tvari koje se uzimaju za rad: makrokoličine (0,05 - 0,5 g), polumikrokoličine (0,01 - 0,05 g), mikrokoličine (0,1 - 10 mg). S tim u vezi, govore o makro-, polu-mikro- i mikrometodama za određivanje (analizu) supstance. U svim ovim slučajevima provode se iste hemijske reakcije, koriste se iste koncentracije rastvora, ali u različitim zapreminama i opremi različitih veličina. Tako se u polumikro metodi koriste zapremine od 0,1 - 1 ml rastvora, za šta se koriste minijaturne pipete, birete, epruvete (konusne), porculanske ili staklene ploče sa udubljenjima (za analizu kapi) i reaktivne papirne trake ( na primjer, indikator).
Kao što je poznato, u studentskim eksperimentima tradicionalno koriste makrometodu u kojoj se koriste obične epruvete i uređaji napravljeni na njihovoj osnovi. U posljednje vrijeme, uz makrometodu, školske učionice hemije opremljene su uređajima za izvođenje eksperimenata s malim količinama tvari u malim epruvetama, na staklenim ili porculanskim pločama sa udubljenjima itd.
Metoda malih količina supstanci omogućava vam da kombinujete makrometodu i analizu kapljica u studentskom eksperimentu, uz postizanje maksimalne sigurnosti eksperimenata i njihove jasnoće. Čvrsti reagensi se uzimaju posebnim kašikama za doziranje. Masa reagensa u prosjeku ne prelazi 1 - 1,5 g (jedan dozator sadrži u prosjeku 0,5 g suhe tvari). Mjerenje tekućih tvari vrši se pomoću pipeta koje vam omogućuju da uzmete od 1 - 2 kapi do 5 ml (približni volumen cijele pipete je 1 ml).
Rad s malim količinama supstanci ima prednosti u odnosu na makrometodu: smanjuje se vrijeme izvođenja eksperimenta, smanjuje se potrošnja reagenasa i materijala, a otvara se mogućnost korištenja skupih i visoko čistih reagensa.
Male količine supstanci se također koriste u demonstracionim eksperimentima, ako se eksperimenti projiciraju na platno (na primjer, u Petrijevim posudama pomoću grafičkog projektora).
Prilikom karakterizacije eksperimenta uzimaju se u obzir ne samo mase, već i karakteristike izvođenja fizičkih, fizičko-hemijskih i kemijskih operacija s čvrstim, tekućim i plinovitim tvarima.
U školskoj hemijskoj laboratoriji, prilikom izrade ogleda na nastavi, izbornoj nastavi i klupskim aktivnostima, nastavnik, laboratorijski saradnik i učenici izvode navedene radnje. Poznavanje ovih operacija i ispravne tehnike za njihovo izvođenje neophodno je za izbor opreme, pravilnu ugradnju instrumenata i instalacija, te sigurno izvođenje eksperimenata.
Operacije sa čvrstim materijama: vaganje, sušenje, sublimacija, mlevenje, pucanje (suha destilacija), zagrevanje, određivanje fizičkih svojstava i konstanti (dielektrična svojstva polimera, gustina, temperatura topljenja ili očvršćavanja, toplotni efekat reakcije, tvrdoća, električna provodljivost), kalcinacija, odvajanje smjesa, mljevenje (u malteru), razlaganje (piroliza), miješanje, dodavanje u plamen (određivanje jona litijuma, natrijuma, kalija, kalcija, barija, bakra prema boji plamena).
Operacije sa čvrstim materijama i gasovima: pečenje, oksidacija metala, adsorpcija gasova (i para), gasna hromatografija.
Radnje sa tečnim supstancama: isparavanje i isparavanje, sušenje, destilacija, zagrevanje, prečišćavanje, određivanje gustine (hiremetrom i sl.), određivanje tačke ključanja, mešanje, uvođenje u plamen (plamensko bojenje), određivanje aktivne kiselosti ( sa indikatorima i dr.), dobijanje apsolutnog (bezvodnog) alkohola, odvajanje tečnosti (levak za odvajanje, destilacija, hromatografija), krekiranje (piroliza), određivanje električne provodljivosti, elektroliza (voda, soli, rastvori), skladištenje i transfuzija tečnosti .
Radovi sa tečnostima i gasovima: rastvaranje gasova, odvajanje gasova od tečnosti, atomizacija tečnosti gasnom strujom, ispiranje i sušenje gasova.
Operacije sa čvrstim i tečnim supstancama: adsorpcija rastvorenih materija, vaganje, isparavanje, sušenje, difuzija, jonska izmena, kristalizacija iz rastvora, neutralizacija, priprema rastvora, otapanje čvrstih materija, topljenje i skrućivanje, taloženje, kompleksiranje, razdvajanje smeša (filtracija, hromatografija, ekstrakcija), proizvodnja koloida, koagulacija.
Operacije sa gasovima: adsorpcija, rukovanje zapaljivim gasovima, zagrevanje, prečišćavanje i apsorpcija gasova, sušenje gasova, određivanje sastava vazduha, proizvodnja, sakupljanje gasova (preko vode, pomeranje vazduha), punjenje gasometra, sagorevanje gasova, interakcija gasovi sa tečnostima i čvrstim materijama, difuzija, termička razgradnja gasova, električna pražnjenja u gasovima, gasna korozija metala.
Ovaj priručnik ne pokriva opremu i tehnike za izvođenje navedenih operacija. Ova pitanja su detaljno obrađena u priručnicima za laboratorijsku praksu. Mnoge operacije su date u nastavku u opisu različitih eksperimenata.

ZAHTJEVI ZA NASTAVNU OPREMU ZA ŠKOLSKI EKSPRIMENT
Zahtjevi opreme za školski hemijski eksperiment diktirani su sadržajem i karakteristikama njegove organizacije u učionici hemije. Stoga, prije nego što se odredi kakva bi trebala biti školska oprema za hemijski eksperiment, potrebno je razmotriti opšte i specifične zahtjeve za postavljanje demonstracionih eksperimenata, organizaciju laboratorijskog i praktičnog rada, kao i pitanje racionalne kombinacije ovih vrsta eksperimenata u učionica.
Vizualizacija i ekspresivnost eksperimenata je prvi uslov za hemijski eksperiment. Budući da svaki hemijski eksperiment ima za cilj ostvarivanje jasnoće predmeta i pojava koje se proučavaju, potrebno je odrediti u kom obliku će biti najefikasniji: u obliku laboratorijskog eksperimenta, redovne demonstracije, projekcije na ekran ili u određenoj njihovoj kombinaciji.
Obrazovna i materijalna baza mora da obezbedi uslove za racionalan izbor potrebnih oblika hemijskog eksperimenta. Svrha izvođenja i sadržaj eksperimenata treba da budu jasni svakom učeniku. Eksperiment mora biti jasno vidljiv, a dimenzije instrumenata, dijelova i njihov smještaj na radnom stolu moraju osigurati dobru vidljivost posmatranih pojava.
Drugi zahtjev: hemijski eksperimenti moraju biti pristupačni percepciji i uvijek uvjerljivi, te ne smiju učenicima dati razlog za pogrešno tumačenje.
Obrazovna oprema stoga mora osigurati da hemijsko iskustvo bude jednostavno, dokazivo i pouzdano. Prilikom odabira uređaja potrebno je uzeti u obzir njegove karakteristike dizajna. Tako, na primjer, demonstriranje interakcije natrijuma s vodom u čaši ili posudi za kristalizaciju, kao što se obično radi u školama, ne otkriva sve znakove reakcije: topljenje natrijuma kao rezultat oslobođene topline reakcije, transformacija natrijuma u loptu, njegovo kretanje po površini vode, oslobađanje plina. To otežava objašnjavanje eksperimenta i proučavanje svojstava alkalnog metala. Kombinacija konvencionalne demonstracije i projekcije na ekranu čini iskustvo vizualnim i autentičnim.
Dizajn uređaja ili instalacije mora da obezbedi ne samo uslove za sprovođenje hemijske reakcije, već i mogućnost da se identifikuju i prikazuju vidljivi i skriveni znakovi procesa koji je u toku. Kada se demonstrira reakcija neutralizacije, na primjer, izlivanjem otopine kiseline u otopinu alkalije pomoću lakmusa ili fenolftaleina, proces neutralizacije se otkriva promjenom boje indikatora: lakmus postaje ljubičast, a grimizna boja fenolftaleina postaje bezbojna. . Oslobađanje toplote ostaje skriveno od posmatrača. Korištenje električnog termometra u demonstracijskom eksperimentu omogućava uvjerljivije okarakteriziranje reakcije.
Jasnoća i pouzdanost demonstracije eksperimenata određena je tehnikom njegove proizvodnje.
U školskom hemijskom eksperimentu ranije nije bilo preciznih mjernih instrumenata. Međutim, danas je nemoguće upoznati studente sa naučnim metodama bez njih. Da biste koristili takve uređaje, dovoljno je biti u mogućnosti da ih koristite ispravno, bez upuštanja u detalje njihovog dizajna.
To su prvenstveno električni i elektronički uređaji koji se koriste u izvođenju brojnih eksperimenata u elektrohemiji, uključujući i one koji uključuju korištenje struje visokog napona.
Svaki eksperiment koji izvodi nastavnik ili učenik mora biti bez problema, a oprema za njegovo izvođenje mora biti skupa. Neuspjela demonstracija remeti tok časa, izaziva frustraciju kod učenika i često dovodi do nepovjerenja prema nastavniku. Razlozi za neuspjele eksperimente su različiti. Jedna od njih je tehnička nesavršenost uređaja, kao i njihovih pojedinačnih dijelova i sklopova.
Pouzdanost instrumenata i instalacija stoga ovisi o njihovoj tehničkoj savršenosti. Da bi se to postiglo, potrebno je u svakoj učionici hemije imati komplete standardizovanog pribora u strogo potrebnim i dovoljnim količinama za izvođenje različitih vrsta hemijskih eksperimenata; setovi univerzalnih jedinica i spojnih dijelova koji osiguravaju nepropusnost i jednostavnost ugradnje. To uključuje razne spojeve: gumene, staklene spojeve (brušene i savijene), gumene i plastične brtve.
Pouzdanost uređaja i instalacija zavisi i od njihovog pravilnog skladištenja i transporta. Na primjer, stakleno posuđe i pribor često pokvare zbog nepravilnog skladištenja u ormariću (bez slaganja u ormare).
Pouzdanost i tehnička izvrsnost shizhio instrumenata i instalacija osiguravaju usklađenost sa sigurnosnim propisima prilikom izvođenja hemijskih eksperimenata. Realizacija ovog zahtjeva zavisi, naravno, ne samo od stanja nastavne i materijalne baze kabineta hemije, već i od toga koliko je nastavnik ovladao tehnikom hemijskog eksperimenta, od njegovog poznavanja cjelokupnog arsenala. nastavne opreme neophodne za eksperimente, pt preciznosti i kulture rada.
Uređaji u kojima se izvode eksperimenti moraju biti unaprijed pripremljeni, više puta testirani, a učitelji moraju pažljivo proučiti priručnike za upotrebu ili pasoše uređaja i instalacija.
Bezbedan rad određen je regulatornim dokumentima, posebno „Sigurnosnim pravilima za hemijske učionice (laboratorije) u srednjim školama sistema MP SSSR-a”. Treba napomenuti da je u većini slučajeva opasnost uzrokovana nemarom eksperimentatora, kršenjem ili direktnim nepoštivanjem uputa za uporabu uređaja ili instalacija. Zagrevanje zapaljivih tečnosti na otvorenom plamenu, nepravilan odabir količina, koncentracija i zapremina reagujućih supstanci, skladištenje zapaljivih i eksplozivnih gasova u staklenim gasometrima, demonstriranje eksplozije gasova u staklenim posudama, priključenje na mrežu električnih uređaja projektovanih za niski napon, korišćenje tehnički nesavršeni kućni električni aparati - najčešći uzroci opasnih situacija.
U industrijskim uređajima i instalacijama, sigurnosni zahtjevi određeni su relevantnim regulatornim dokumentima V. se odražavaju u dizajnerskim karakteristikama ovog uređaja. Na primjer, obezbjeđivanje električnih uređaja sa zaštitnim poklopcima, utikačima (sprečavanje uključivanja uređaja u običnu utičnicu), mehaničkim zaključavanjem utičnica (zaključavanje u željenom položaju) itd.
Domaći uređaji i instalacije mogu se koristiti u školi samo u slučajevima kada su tehnički pouzdani i sigurni. Jedan od uslova za školski hemijski eksperiment je njegovo kratko trajanje, koje je određeno ograničenim vremenom časa.
Prilikom postavljanja eksperimenta u nastavu, potrebno je uzeti u obzir sljedeće: izvodljivost uključivanja eksperimenata u određenu fazu lekcije, potrebu njihovog objašnjenja (uključujući korištenje drugih nastavnih sredstava), mogućnost ponavljanja eksperimenta na ispraviti zapažanje i dobiti pouzdane rezultate.
Racionalno projektovanje uređaja i instalacija, njihova pravilna upotreba u skladu sa tempom i etapama nastave osiguravaju postizanje postavljenih ciljeva u precizno izračunatom vremenskom okviru. Na primjer, ušteda u vremenu nastave može se postići ne samo smanjenjem pomoćnih operacija prilikom ugradnje uređaja ili instalacije, već i zbog pogodnosti i brzine njihove implementacije. To je uvelike olakšano dobro osmišljenim dizajnom uređaja. Na primjer, grijanje je jedna od operacija koje se najčešće ponavljaju. Stoga je potrebno stvoriti grijače koji bi omogućili rad u unaprijed određenim režimima.
Prosječno trajanje laboratorijskog eksperimenta i zasebne demonstracije ne bi trebalo da prelazi 5-6 minuta časa, a pri izvođenju praktičnog rada - 15-20 minuta. Odgađanje vremena eksperimenta preko zadatih normi smanjuje interesovanje za eksperiment, remeti ritam i strukturu časa i ne dozvoljava formalizaciju rezultata istraživanja.
Neki eksperimenti (na primjer, na koroziji metala) zahtijevaju dugo vremena. Takav eksperiment se izvodi u fazama; u prvoj lekciji se diskutuju uslovi eksperimenta i sprovodi se implementacija, a u sledećoj jednoj ili dve lekcije se beleže dobijeni rezultati. Za izvođenje takvih eksperimenata u paralelnim razredima potrebna je veća količina opreme iste vrste, koja se može zamijeniti sličnom za predviđenu namjenu (na primjer, umjesto tikvica mogu se koristiti čaše).
Mora se uzeti u obzir da obrazovna oprema za hemijski eksperiment može uspješno funkcionisati ako se u učionici hemije stvore određeni uslovi; posebno postoje odgovarajući komunikacioni priključci, uspostavljen je oreol, vodosnabdevanje i električna energija, racionalno organizovana radna mesta nastavnika i učenika, a pažljivo je osmišljen sistem postavljanja i skladištenja nastavne opreme.
Ova i druga pitanja obrađena su u knjizi „Kabinet hemije“. Stoga ovdje razmatramo uglavnom nova pitanja u vezi s primjenom metodoloških zahtjeva i sigurnosnih pravila pri izvođenju hemijskog eksperimenta. To prvenstveno uključuje savremenu elektroopremu u učionici hemije, jer izvođenje eksperimenata iz elektrohemije, kao i rad električnih grijača, zahtijevaju ne samo pouzdane, već i bezbedne instrumente, kao i odgovarajuće uslove za njihovu upotrebu u procesu učenja.
Sastav električne opreme i pravila za njen rad u školskoj učionici hemije određuju se sljedećim regulatornim dokumentima; „Standardni spiskovi obrazovnih vizuelnih sredstava i nastavne opreme za srednje škole“ za XII petogodišnji plan (u daljem tekstu „Spiskovi-12“), Odjeljak; hemija; Sigurnosni propisi za hemijske učionice (laboratorije) u srednjim školama Ministarstva obrazovanja SSSR-a; GOST „Školska oprema. Opšti sigurnosni zahtjevi."
Električna oprema kabineta hemije obuhvata stacionarnu opremu (komplet za napajanje kabineta hemije, KHE, ulazna tabla, aparat za destilaciju vode) i prenosivu opremu (razni električni uređaji i instalacije, oprema za projekciju). Svi električni aparati su podeljeni u četiri klase prema načinu zaštite od strujnog udara: OT, I, II, III. U kabinetu hemije nastavnik radi sa elektroopremom I, II, III razreda.
Prva klasa uključuje stacionarne uređaje i instalacije koje zahtijevaju uzemljenje. U drugu klasu spadaju sve vrste električnih uređaja (šporeti, demonstracioni grijači) koji su priključeni na mrežu, ali nisu uzemljeni, jer imaju dvostruku ili pojačanu izolaciju.
U treću klasu spadaju uređaji koji nemaju interna ili eksterna električna kola sa naponom iznad 42 V (laboratorijski grejači kao što su NLSH, NPU, NPESH, vidi, str. 108, 109).
Nastavnici i laboranti rade sa instrumentima i instalacijama prvog i drugog razreda. Učenici koriste samo opremu trećeg razreda za laboratorijske i praktične radove.
U novoizgrađenim školama stacionarnu opremu na trofaznu struju ugrađuju građevinske organizacije. Međutim, u većini škola stručnjaci ga tek trebaju instalirati. Najprikladniji za ovu svrhu je zid uz laboratorijsku prostoriju.
Pomoću kompleta za napajanje kabineta hemije (KEH), demonstracijski sto nastavnika napaja se električnom strujom naizmjeničnog napona 220 V i 42 V, a radna mjesta učenika električnom strujom naizmjeničnog napona 42 V. KEH je opremljen sa uređajem za diferencijalnu struju tipa UZOSH.
Za izvođenje eksperimenata iz elektrohemije za koje je potreban istosmjerni napon do 12 V, potrebno je koristiti “Practicum” napajanje (iz kabineta fizike).
Za napajanje električnih uređaja na demonstracijskom stolu specijaliziranom za učionicu hemije ugrađuju se dvije utičnice: 220 V i 42 V na udaljenosti od najmanje 1,5 m od slavine (na primjer, na bočnom zidu demonstracionog dijela učionice stol).
Za napajanje električnih uređaja na radnim mjestima učenika (na primjer, na bočnoj ploči stola) postavlja se jedna utičnica od 42 V. Ima rupe u obliku utora koje se nalaze okomito jedna na drugu i dizajnirane su za prihvatanje utikača s odgovarajućim rasporedom ravnih utikača.
Prilikom izrade i upotrebe domaćih i industrijskih uređaja, morate zapamtiti sljedeće sigurnosne zahtjeve (prema gore navedenom GOST-u):
1. U zatvorenim strujnim sistemima dozvoljeni napon za učenike nije veći od 42 V AC i DC; za nastavnika - -220 V AC i 110 V DC.
2. U otvorenim strujnim sistemima (u uređajima sa golim delovima provodnika i pri radu sa elektrolitima) za nastavnike i učenike je dozvoljen napon ne veći od 12V AC i DC.
3. Prilikom rada sa elektrolitima u posudama zatvorenim posebnim uređajima (kućištima, poklopcima i sl.), dozvoljen je napon za oglede učenika do 42 V AC i DC a za oglede nastavnika - PO V.
4. Maksimalna vrijednost potrošnje električne energije u učionici hemije ne smije biti veća od 2,2 kW (npr. ne može se istovremeno uključiti 20 grijača epruveta, projekcioni aparat i aparat za destilaciju).
Nastavnik treba da vodi računa da u učionici hemije utičnice (220 V) i prekidači, prema pravilima za električne instalacije, moraju biti postavljeni na visini od 1,8 m od poda.
Obavezni zahtjev pri radu s električnom opremom je preliminarno temeljito proučavanje uputa za njen rad.
Također treba imati na umu da se električna struja uključuje za laboratorijskim stolovima učenika samo tokom eksperimenata. U vanradno vrijeme radna mjesta moraju biti bez struje.
Električna struja se uključuje pomoću razvodne ploče koja se nalazi u laboratorijskoj prostoriji. Štit je opremljen općim prekidačem za napajanje i indikatorom napajanja.
Za izvođenje svih vrsta eksperimenata potrebno je da se u svakoj kancelariji kreiraju kompleti instrumenata, instalacije, stakleno posuđe i laboratorijski pribor, uvijek spremni za upotrebu.
Oprema koja se isporučuje školama u skladu sa važećom Listom nastavne opreme omogućava svakoj učionici hemije da samostalno kreira takve komplete ukoliko ih nije bilo moguće nabaviti gotove.
Za uspješnu provedbu kemijskog eksperimenta koristeći novi program, potrebni su sljedeći kompleti.
Za demonstracijski eksperiment: set niskoinercijskih električnih grijača za tekućine i čvrste tvari do temperature od 300°C (u tikvicama, čašama, loncima, čašama); set pribora, dijelova i sklopova za ugradnju uređaja i instalacija u kojima se odvijaju kemijske reakcije u normalnim uvjetima; set dijelova i sklopova za eksperimente sa štetnim tvarima bez vuče; komplet za brojanje i mjerenje (mjerenje mase, temperature, vremena, napona, pI i izvođenje aritmetičkih proračuna na pokaznom svjetlosnom displeju); komplet za provođenje katalitičkih reakcija (set katalizatorskih cijevi i grijača, katalizatori na nosačima); komplet za eksperimente s plinovima (zapaljivim i eksplozivnim); komplet za eksperimente sa visokonaponskom električnom strujom; set specijalizovanih instrumenata i aparata (za dobijanje i skladištenje gasova, dobijanje destilovane vode, ilustrovanje nekih zakona, itd.); set komponenti i dijelova za projektovanje eksperimenata na ekranu; set boca od 250 ml za otopine reagensa; set boca sa donjom cijevi od 1 - 2 litre za skladištenje zaliha otopina reagensa.
Za studentski eksperiment: set za laboratorijske eksperimente i praktičan rad, uključujući set suhih reagensa u teglama i njihovih rastvora u tikvici za stalnu i povremenu upotrebu; mali set pribora; set posuđa male zapremine (25 - 50 ml); set spojeva i sklopova za montažu različitih opcija instrumenata; komplet pomoćne laboratorijske opreme (posude za pranje, tegle za otpad, stalci za epruvete i laboratorijski stalci za pričvršćivanje instrumenata, staklenog posuđa i pribora).
Ovi kompleti treba da pruže mogućnost studentima da varijabilno i bezbedno obavljaju laboratorijske i praktične radove na različite načine: korišćenjem makro i mikro količina reagensa, metodom kapi, upotrebom supstanci u različitim agregacionim stanjima.
Prilikom organizovanja radnih mjesta učenika, nastavnik mora odrediti opciju postavljanja opreme koja najbolje odgovara njegovom stilu rada: kompleti koji su trajno pričvršćeni za laboratorijski sto ili materijali koji se stavljaju u poslužavnike prije praktičnog rada.
Sistem postavljanja reagensa, staklenog posuđa i pribora na laboratorijske stolove ili kada se čuvaju u laboratoriji treba da omogući studentima brz i pravilan izbor boca sa reagensima, potrebnih komponenti za ugradnju instrumenata, red i udobnost na radnom mestu.
Isti zahtjevi važe i za radno mjesto nastavnika, a prije svega za demonstracijski sto.
Posebnu pažnju treba posvetiti organizaciji pripremnog stola u laboratoriji, skladištenju i postavljanju reagensa, staklenog posuđa, pribora, tacni sa materijalima u sekcijskim ormarima.
Posuđe i stakleno posuđe moraju se čuvati u posudama (od pjenaste gume ili stiropora), koje mogu izraditi učenici pod vodstvom nastavnika hemije i stručnog obrazovanja.
U skladu sa zahtjevima reforme školstva, proširen je raspon demonstracionih eksperimenata (projektovanje hromatografskih eksperimenata na ekran i sl.) i učeničkih eksperimenata (elektroliza, proizvodnja ozona itd.).
Zahtjevi naučnog i tehnološkog napretka - podići eksperiment kao osnovu za izučavanje hemije na viši nivo, osigurati njegovu jasnoću, dokazanost, pouzdanost, sigurnost, pokazati uz pomoć obrazovne opreme primjenu zakona hemije u hemijskoj tehnologiji, kao i povezanost hemije sa fizikom i biologijom - odrediti glavne pravce razvoja obrazovne opreme za školske hemijske eksperimente:
stvaranje multifunkcionalnih uređaja koji omogućavaju izvođenje nekoliko eksperimenata u jednom uređaju. Ovi uređaji obuhvataju standardizovane jedinice i delove (module), koji studentu nastavniku pružaju mogućnost da brzo i povoljno instalira potrebne instalacije za demonstraciju i samostalan rad učenika;
izrada novih električnih uređaja: specijalizirani niskoinercijski grijači; automatski i pomoćni uređaji (za prisilnu ventilaciju, kontrolu rasvjete, zavjese, itd.);
optimalna minijaturizacija nastavne opreme, koja osigurava uštedu u materijalu i omogućava učenicima da racionalno obavljaju samostalan rad sa malim količinama supstanci;
korištenje elektronske tehnologije za snimanje ne samo kvalitativnih, već i kvantitativnih rezultata eksperimenata;
stvaranje instrumenata i instalacija za interdisciplinarno povezivanje hemije i fizike i biologije;
upotreba novih strukturnih materijala i tehnologija u proizvodnji obrazovne opreme: germanijumski poluprovodnici, merači napona koji pretvaraju pritisak gasa u električni signal, plastika, stakleni delovi sa zakrivljenom površinom, au budućnosti - tečni kristali, materijali od optičkih vlakana;
izvođenje školskog hemijskog eksperimenta na bazi tipične, standardne opreme, obezbeđivanje racionalne kompatibilnosti pojedinih delova i sklopova, kompleta u celini i mogućnost brzog i pravilnog ugradnje različitih opcija uređaja i instalacija u školskoj učionici hemije.
U ovom priručniku autori se uglavnom fokusiraju na korištenje nove i modernizirane opreme, koja omogućava poboljšanje tehnike i metodologije školskih kemijskih eksperimenata.

KONSTITUIRANJE DEMONSTRACIJSKIH EKSPERIMENTA

OPREMA ZA DEMONSTRACIONE EKSPERIMENTE
Tipične komponente i dijelovi, setovi pribora i pribora za ugradnju uređaja i instalacija
U školskoj praksi za izvođenje hemijskog demonstracionog eksperimenta koristi se različito hemijsko laboratorijsko staklo i laboratorijski pribor (staklene i gumene cevi, slavine, vijčane i opružne stege, vatrostalne brtve, trouglovi za lončiće itd.). Ova oprema se koristi za izvođenje jednostavnih i složenijih eksperimenata u uređajima i instalacijama. Prva grupa eksperimenata uključuje: odvajanje mješavine supstanci; interakcija vode sa oksidima fosfora i kalcija i ispitivanje nastalih hidroksida indikatorima; sublimacija joda; reakcije razmjene (proizvodnja nerastvorljivih hidroksida i proučavanje njihovih svojstava, taloženje soli, itd.); omjer zasićenih ugljovodonika i rastvora kalijum permanganata, lužina, kiselina; interakcija glicerola s natrijem; rastvorljivost fenola u vodi pri normalnoj temperaturi i kada se zagreje; omjer stearinske i oleinske kiseline prema bromnoj vodi i otopini kalijevog permanganata i neki drugi eksperimenti. Za njihovo postavljanje koriste se tikvice, čaše, cilindri sa pločama, demonstracijske epruvete kapaciteta 50 ml (tip PH-21), lončići, posude za isparavanje itd.
Tehnika rada sa ovom opremom je jednostavna i dobro poznata profesoru hemije, te je stoga autori ne otkrivaju.
Druga grupa demonstracionih eksperimenata (oko 40) zahteva upotrebu, uz hemijsko stakleno posuđe i laboratorijske potrepštine, i posebne delove i sklopove, koje obično postavlja sam nastavnik (laboratorij), ako škola nema posebne industrijske komplete.
Priprema takvih dijelova i sklopova u obliku kompleta za različite namjene, njihovo racionalno postavljanje u učionici hemije neophodni su uvjeti za uspješnu provedbu eksperimenata različite složenosti.
Tipične komponente obrazovnih instrumenata i instalacija uključuju različite reaktore, uređaje za prijenos produkta reakcije (čepovi sa cijevima, spojnice, nastavci, konusi, itd.) i prijemnike. Nešto rjeđe se koriste posude za čišćenje, sušenje plinova, frižideri, Buchnerov lijevak i Bunsenova tikva za filtriranje pod vakuumom (slika 1).
Reaktori. Među reaktorima najzastupljenija su dva tipa: prvi tip je reaktor u obliku raznih tikvica (boce sa okruglim dnom, tikvice sa nastavkom - Wurtz tikvice itd.); drugi tip je reaktor u obliku cijevi smještene vodoravno ili okomito (vidi letvicu I).
U složenim instalacijama ponekad se koriste oba tipa reaktora.
Flyleaf I predstavlja reaktore u obliku raznih tikvica sa najčešće korišćenim komponentama: čepom sa cevima, levkom, termometrom. U uređajima sastavljenim od odgovarajućih delova moguće je izvesti niz demonstracionih eksperimenata sa proizvodnjom gasova ili isparljivih materija: proizvodnja hlora, hlorovodonika, amonijaka, sumpor-oksida (IV), acetilena karbidnom metodom, nitriranje benzena, itd. (vidi letnji list P).
Izbor tikvice reaktora određen je prirodom demonstracionog eksperimenta. U pravilu se koriste tikvice s okruglim dnom (zapremnine 200 - 250 ml) jer su izdržljivije i mogu izdržati lagano zagrijavanje direktno iz plamena gorionika. Za mnoge eksperimente (destilacija tečnosti, proizvodnja gasova itd.) pogodne su tikvice sa nastavkom (Wurtz tikvice). Boce moraju biti dobro zatvorene gumenim čepovima ili čepovima sa potrebnim dijelovima.
Lijevak za ispuštanje sa čepom (endpaper G) je dio koji se najčešće koristi u proizvodnji plinova. Često, da bi se izjednačio pritisak unutar tikvice i atmosferski pritisak, kraj levka je uronjen u malu epruvetu koja se nalazi na dnu tikvice reaktora. Međutim, najpogodnija za upotrebu je reaktorska tikvica, opremljena sfernim lijevkom s cijevi za izlaz plina (završni papir I): U tikvici s dva vrata koristi se industrijski proizveden lijevak za rad sa štetnim tvarima (tip VVRV) ( završni papir I) Prisustvo tankog presjeka, nažalost, ograničava njegovu primjenu, budući da se lijevak u škole isporučuje u kompletu sa bocom koja ima isti mljevenje.
U nekim slučajevima - (za destilaciju tečnosti) potreban je termometar umetnut u čep (završni papir I). Čep spojen malom epruvetom kroz staklene i gumene cijevi pogodan je za unošenje malih količina praškastih tvari u tikvicu reaktora.
* Koristeći električnu spiralu, možete izvesti niz eksperimenata u tikvicama, na primjer, termičko razlaganje drva, treseta, uljnih škriljaca, uglja i naftnih derivata.
Kao reaktor mogu se koristiti i razne vrste cijevi v (vidi letvicu I): ravne, kalcijum hlorid (sa kuglom i u obliku luka), ravne reakcijske cijevi dužine 200 mm i prečnika 15 - 20 mm ( za neke eksperimente su potrebne duže cijevi - 400 mm sa 25 mm u prečniku) od otpornog na toplinu ili kvarcnog stakla, kao i željeza (ravne i zakrivljene pod pravim uglom) i porculana.
Brojni eksperimenti se mogu izvesti u običnim staklenim cijevima (cijevasti reaktori) korištenjem zagrijavanja otvorenim plamenom. Oni provode, na primjer; demonstriranje razgradnje bazičnog bakrenog karbonata; redukcija bakar (II) oksida vodonikom; katalitička oksidacija sumpor-oksida (IV) do sumpor-oksida i amonijaka do azot-oksida (II); kvantitativni eksperiment: određivanje mase sumporovog (IV) oksida nastalog tokom sagorevanja određene mase sumpora povećanjem mase natrijum hidroksida koji je apsorbovao nastali produkt reakcije.
Cjevasti reaktori su u pravilu potrebni za eksperimente na visokim temperaturama, za reakcije u struji (gas, tekućina).
Nije moguće koristiti plinske plamenike u svim slučajevima; Stoga se dugo koriste električni grijači, čiji je opis dat u priručnicima za kemijske eksperimente.
Često se preporučuje korištenje azbesta za izradu kućnih peći s električnim grijanjem cijevi. Međutim, nedavno je zabranjena njegova upotreba u školskim učionicama hemije. Električno grijanje pomoću spirale.Može se koristiti bez azbesta. Neki eksperimenti se izvode u električno grijanim staklenim cijevima (oksidacija sumpor-oksida (IV) do sumpor-oksida (VI) u prisustvu čvrstog katalizatora, sinteza amonijaka, katalitička oksidacija amonijaka).
Električna spirala se može koristiti i na drugi način. Cijev kroz koju se provlači električna spirala (završni papir L) ispunjena je katalizatorom. U takvom reaktoru, amonijak se oksidira u dušikove okside, u prisustvu istog katalizatora - krom (III) oksida.
Na keramičkom nosaču u istom reaktoru, sumporov oksid (IV) se može oksidirati u sumporov oksid (VI).
Reaktori bi također trebali uključivati ​​posebne uređaje za sagorijevanje plinova jedan u drugom. Posjeduju univerzalni industrijski plamenik.
Uređaji za prijenos i sakupljanje produkta reakcije. Za brzu i pouzdanu montažu i demontažu uređaja koriste se spojni elementi u obliku prijelaza, krivina, spojnica, dužina, zatvarača i priključaka. Od ograničenog broja takvih dijelova, posebno kada imaju podloge, može se sastaviti čitav niz uređaja. Najčešći su izmjenjivi konusni spojevi. Konusi se mogu napraviti ne debeli metodama mljevenja, već i vrućom kalibracijom - savijanjem. Tako se pravi razlika između čunjeva s brušenom površinom (KS) i čunjeva s nepoliranom površinom (KN). Savijeni proizvodi imaju niz prednosti u odnosu na mljevene: veću mehaničku čvrstoću, ne zaglavljuju se i lako se odvajaju, manje se prljaju, mogu raditi i bez podmazivanja i transparentni su.
Za čišćenje i sušenje gasova koriste se razne boce za pranje (videti list I). Pune se tekućinom (najčešće se koriste koncentrirana sumporna kiselina i rastvor alkalija) sa čvrstim (natrijum i kalcijum hidroksidi, kalcijum hlorid) apsorberima.
Za čvrste apsorbere koriste se i cijevi od kalcijum hlorida sa kuglom i apsorpcionim stubovima. Potonji mogu biti prijemnici produkta reakcije, na primjer, klorovodika i sintetičke klorovodične kiseline. Kao prijemnici mogu se koristiti i razne hemijske posude: epruvete, tikvice, čaše.
Ovako se koriste flaše za tečne perače (Dreksel, dvogrli i trogrli Wulf). isto kao i sigurnosne posude za vakuum filtraciju. Da biste izvršili ovu operaciju, morate imati tikvicu debelih stijenki s nastavkom (Bunsen) i porculanski lijevak s rupama (Buchner).
Tipične jedinice za sakupljanje plinova i njihovo otapanje prikazane su na listiću II.
Trenutno su svi tipični dijelovi i sklopovi za ugradnju različitih instrumenata i instalacija uključeni u posebne setove koje proizvodi industrija: set hemijskog laboratorijskog staklenog posuđa i pribora za demonstracione eksperimente iz hemije (NPH) za nepotpune i potpune srednje škole i set dijelovi i sklopovi za ugradnju uređaja za ilustraciju hemijske proizvodnje (NDHP-M).
Ovi kompleti obuhvataju više od 50 različitih delova koji obezbeđuju ugradnju ne samo tradicionalnih, već i specijalnih instrumenata i instalacija za izvođenje svih demonstracionih hemijskih eksperimenata na kursevima hemije u nižim i višim srednjim školama.

Specijalizovani instrumenti, uređaji, instalacije
Za izvođenje određenih demonstracijskih eksperimenata koriste se specijalizirani instrumenti, uređaji i instalacije. Po pravilu, to su stacionarni instrumenti: aparat za proizvodnju gasova (Kippa), gasometar, instrument za elektrolizu, uređaj za dokazivanje zavisnosti brzine hemijskih reakcija od uslova itd.
Instalacije se sklapaju od instrumenata, delova i sklopova kompleta i setova industrijske proizvodnje (setovi za eksperimente sa električnom strujom, setovi za projektovanje eksperimenata na platno i dr.).
1. Uređaji za demonstriranje eksperimenata sa supstancama štetnim po zdravlje bez ispušnih uređaja.U školskom kursu hemije postoje brojni eksperimenti na proučavanju svojstava isparljivih materija štetnih po zdravlje (hlor, brom, hlorovodonik, sumporovodik, azotni oksidi, amonijak, ugljen monoksid (I), neke organske supstance).
Obično se preporučuje da se ove supstance dobiju i upoznaju sa njihovim svojstvima koristeći jodnu trakciju. Udaljenost dimovoda od radnih mjesta učenika i prisustvo odsjaja na ostakljenoj površini kabineta umanjuju vidljivost demonstracija, ali osiguravaju njihovu sigurnost.
Jedan od pravaca za poboljšanje takvih demonstracija bilo je stvaranje uređaja zatvorenih na apsorber. Korištenjem ovih uređaja postiže se jasnoća, pouzdanost, sigurnost, pristupačnost i jednostavnost demonstracionog eksperimenta.
U vezi sa novom tehnologijom izrade staklenih delova i jedinica sa zakrivljenim površinama, postalo je moguće realizovati sve navedene zahteve, uključujući i ideju vertikalne ugradnje obrazovnih instrumenata iz hemije.
Treba napomenuti da se čini da su instrumenti i uređaji koji čine sistem zatvoren na apsorberu složeniji u odnosu na konvencionalne uređaje zbog uvođenja novih dizajnerskih detalja, ali sa metodološke tačke gledišta to je preporučljivo.
Broj novih strukturnih elemenata je mali, a mogu se koristiti u mnogim uređajima za provođenje reakcija s isparljivim tvarima.

KRAJ KNJIGA PARAGMEHTA

Državna budžetska obrazovna ustanova srednja škola br. 1 „Prosvetni centar” gradsko naselje. Građevinska keramika opštinskog okruga Volžski, Samarska oblast

Predmet: " Hemijski eksperiment kao sredstvo za razvijanje interesovanja za hemiju"

Nastavnik hemije

Ljukšina Natalija Aleksandrovna

Uvod

Hemija je teorijsko-eksperimentalna nauka. Stoga je u procesu njegovog proučavanja najvažniji metod eksperiment kao sredstvo za dobijanje konkretnih ideja i čvrstog znanja.

Zabavni eksperimenti, kao dio eksperimenta, usađuju ljubav prema hemiji, stvaraju interes za predmet u dodatnom vremenu sa nastave, doprinose uspješnijem savladavanju hemije, produbljivanju i proširenju znanja, razvijanju vještina za samostalan kreativni rad i sticanju praktičnog iskustva. u radu sa hemijskim reagensima i opremom.

Demonstracioni eksperimenti, koji imaju element zabave, doprinose razvoju učeničkih veština u uočavanju i objašnjavanju hemijskih pojava. Hemijski eksperiment je najvažnija metoda i glavno sredstvo vizualizacije u lekciji. Eksperiment je složen i moćan alat znanja. Široka upotreba eksperimenta u nastavi hemije jedan je od najvažnijih uslova za svjesno i čvrsto poznavanje hemije. Hemijski eksperiment je najvažniji način povezivanja teorije i prakse pretvaranjem znanja u uvjerenja.
Osnovni cilj ovog izvještaja je da od prvih časova probudi interesovanje učenika za hemiju i pokaže da ova nauka nije samo teorijska.

Hemijski eksperiment zasnovan na kreativnoj samostalnoj aktivnosti pomaže da se učenici upoznaju sa osnovnim metodama hemijske nauke. Ovo se dešava kada ga nastavnik često koristi na način koji liči na proces istraživanja u hemijskoj nauci, što posebno dobro funkcioniše tamo gde je eksperimentisanje osnova problematičnog pristupa nastavi hemije. U tim slučajevima eksperimenti pomažu potvrditi ili odbaciti iznesene pretpostavke, kao što se dešava u naučnim istraživanjima u hemiji. Jedan od ciljeva ovog izvještaja je da pokaže koliko i najosnovnije informacije iz školskog kursa hemije mogu biti zanimljive, samo ako ih malo bolje pogledate. Izvodio sam demonstracione eksperimente tokom časova u osmom razredu. Kako je pokazala anketa studenata, obavljeni rad je izazvao interesovanje za izučavanje hemije. Tokom eksperimenata, školarci su počeli logično razmišljati i zaključivati. Dok sam obavljao ovaj posao, shvatio sam da je hemijski eksperiment srž na kojoj počiva hemijsko obrazovanje. Kretanje ka istini počinje iznenađenjem, a kod većine školaraca nastaje upravo u procesu eksperimentiranja, kada eksperimentator, poput čarobnjaka, pretvara jednu supstancu u drugu, uočavajući zadivljujuće promjene u njihovim svojstvima. U tim slučajevima eksperimenti pomažu potvrditi ili odbaciti iznesene pretpostavke, kao što se dešava u naučnim istraživanjima u hemiji. Strast za hemijom gotovo uvijek počinje eksperimentima, a nije slučajno da su gotovo svi poznati kemičari od djetinjstva voljeli eksperimentirati sa supstancama, zahvaljujući čemu su u hemiji napravljena mnoga otkrića koja se mogu naučiti samo iz istorije.

Kroz istoriju hemije kao eksperimentalne nauke, dokazivale su se ili opovrgavale različite teorije, proveravale različite hipoteze, dobijale nove supstance i otkrivala njihova svojstva. Trenutno je hemijski eksperiment i dalje glavni alat za testiranje pouzdanosti znanja. Hemijski eksperiment se uvijek izvodi s određenom svrhom, jasno je planiran, odabiru se posebni uslovi, neophodna oprema i reagensi za njegovu provedbu.

Posebno je važno pitanje mjesta eksperimenta u procesu učenja. Iskustva učenja su sredstvo učenja. U jednom slučaju se nakon objašnjenja može izvesti eksperiment i uz njegovu pomoć odgovoriti na određena pitanja.Ogled treba da dovede učenike do razumijevanja najvažnijih zakona hemije.

U procesu nastave hemije eksperiment je

prvo, jedinstveni predmet učenja,

drugo, metodom istraživanja,

treće, izvor i sredstvo novog znanja.

Stoga ga karakteriziraju tri glavne funkcije:

obrazovni, jer je važno da učenici savladaju osnove hemije, postavljaju i rješavaju praktične probleme, te prepoznaju značaj hemije u savremenom životu;

edukacija, jer doprinosi formiranju naučnog pogleda na svijet kod školaraca, a važan je i za usmjeravanje školaraca na relevantna zanimanja;

razvijanje, jer služi za sticanje i unapređenje opštih naučnih i praktičnih veština.

Nastava hemije u školi treba da bude vizuelna i zasnovana na hemijskim eksperimentima.

Pravi i virtuelni eksperiment treba da se nadopunjuju. Virtualni kemijski eksperiment moguć je kada se radi s toksičnim reagensima.

Teorijski dio iskustva

Hemija je eksperimentalna nauka. Latinska riječ "eksperiment" znači "test", "iskustvo". Hemijski eksperiment je izvor znanja o materiji i hemijskim reakcijama i važan je uslov za jačanje kognitivne aktivnosti učenika i negovanje interesovanja za predmet. Čak ni najsjajnija slika na ekranu nije zamena za iskustvo iz stvarnog života, jer učenici moraju sami da posmatraju i proučavaju te pojave.

Vizualizacija i ekspresivnost eksperimenata je prvi i glavni uslov za eksperiment.

Kratko trajanje eksperimenata je drugi uslov za eksperiment.

Uvjerljivost, pristupačnost, pouzdanost - ovo je treći zahtjev za eksperiment.

Vrlo važan zahtjev je sigurnost izvedenih eksperimenata. U učionici hemije nalazi se štand sa sigurnosnim pravilima koja se moraju strogo poštovati.

Kroz posmatranje i eksperimentisanje učenici uče raznovrsnu prirodu supstanci, akumuliraju činjenice za poređenje, generalizacije i zaključke.

Sa kognitivne tačke gledišta, hemijski eksperiment se može podeliti u dve grupe:

1. Obrazovni eksperiment , koji učenicima daje znanje o predmetu koji se proučava (na primjer, eksperimenti koji karakterišu hemijska svojstva supstanci).

2. Vizualni eksperiment , potvrđujući objašnjenja nastavnika.

Kognitivna iskustva mogu se podijeliti u sljedeće grupe prema njihovom značenju:

Eksperimenti su polazni izvor znanja o svojstvima supstanci, uslovima i mehanizmu hemijskih reakcija. Izvođenje ovakvih eksperimenata povezano je sa postavljanjem i rješavanjem problema problematične prirode, a zaključci iz zapažanja djeluju kao generalizacije, pravila, definicije, obrasci itd.

Eksperimenti čija se kognitivna vrijednost sastoji u potvrđivanju ili poricanju navedene hipoteze. Uopšteni zaključci iz takvih eksperimenata pomažu u rješavanju temeljnih pitanja o školskom kursu hemije, na primjer, pitanje genetskih odnosa između klasa kemijskih spojeva itd.

Eksperimenti koji ilustruju zaključke i zaključke izvučene iz proučavanja teorijskih principa.

Eksperimenti koji poboljšavaju zaključke i konsoliduju znanje učenika o svojstvima supstanci i njihovim transformacijama.

Eksperimenti čiji je kognitivni značaj u datoj fazi indirektne prirode (primeri hemijskih transformacija bez otkrivanja suštine procesa).

Probni eksperimenti i eksperimentalni zadaci. Njihov kognitivni značaj za učenike izražen je u elementima samokontrole.

Ako se eksperiment koristi za kreiranje problematičnih situacija ili za rješavanje problematičnih problema, trebao bi biti živopisan i nezaboravan, neočekivan i uvjerljiv za učenike, treba zaokupljati maštu i imati snažan utjecaj na emocionalnu sferu. Prilikom organizovanja i izvođenja hemijskog eksperimenta na ovaj način, učenici se duboko udubljuju u suštinu eksperimenata, razmišljaju o rezultatima i pokušavaju da odgovore na pitanja koja se nameću tokom eksperimenta.

Ispravno izveden eksperiment i jasni zaključci iz njega su najvažnije sredstvo za razvoj naučnog pogleda na svijet učenika.

Osim toga, hemijski eksperiment igra važnu ulogu u uspješnom rješavanju obrazovnih zadataka u nastavi hemije:

Kao izvorni izvor znanja o fenomenima;

Kao jedino sredstvo za dokazivanje hipoteze, zaključak;

Kao jedino sredstvo za razvoj usavršavanja praktičnih vještina;

Kao važno sredstvo za razvoj, unapređenje i konsolidaciju teorijskih znanja;

Kao metod provjere znanja i vještina učenika;

Kao sredstvo za razvijanje interesovanja učenika za izučavanje hemije, razvijanje njihove moći zapažanja, radoznalosti, inicijative, želje za samostalnim traganjem, usavršavanjem znanja i primenom u praksi.

Školski hemijski eksperiment je od velikog obrazovnog značaja za politehničku obuku učenika.

U praksi nastave hemije tradicionalno se hemijski eksperiment deli na demonstracioni eksperiment, koji izvodi nastavnik, i na studentski eksperiment, koji izvode školarci.

Demonstracioni eksperimenti su neophodna vrsta eksperimenata. Koristi se u sljedećim slučajevima:

kada učenici, posebno u prvim fazama obuke, nedovoljno savladaju tehniku ​​izvođenja eksperimenata, pa stoga nisu u stanju da ih samostalno izvode;

kada je tehnička opremljenost iskustva studentima teška ili ne postoji odgovarajuća oprema u dovoljnoj količini;

kada se pojedinačni laboratorijski eksperimenti zamjenjuju demonstracionim radi uštede vremena iu slučaju nedovoljnih količina reagensa;

kada demonstracija premašuje iskustvo učenika u pogledu eksternog efekta i uvjerljivosti;

kada je zbog sigurnosnih propisa učenicima zabranjeno korištenje određenih supstanci (brom, čvrsti kalijum permanganat i dr.).

Glavni zahtjev za svaki hemijski eksperiment je zahtjev da bude potpuno bezbedan za učenike.

Nastavnik je odgovoran za nesreću i moralno i zakonski. Stoga su preliminarna provjera eksperimenata i poštivanje svih sigurnosnih zahtjeva obavezni za sve koji rade u kabinetu za hemiju. Glavna garancija sigurnosti demonstracionih eksperimenata je visoka tehnička pismenost nastavnika, naoružanog odgovarajućim sigurnosnim vještinama.

Eksperimentiranje učenika obično se dijeli na laboratorijske eksperimente, praktične vježbe i kućne eksperimente.

Didaktička svrha laboratorijskih eksperimenata je sticanje novih znanja, jer se izvode prilikom proučavanja novog gradiva. Praktični rad se obično izvodi na kraju izučavanja neke teme, a cilj im je konsolidacija i sistematizacija znanja, formiranje i razvoj eksperimentalnih vještina učenika. Prema obliku organizacije laboratorijskih eksperimenata: 1) individualni, 2) grupni, 3) kolektivni. Rezultate eksperimenata treba upisati u radne sveske.

Praktična nastava je:

izvedeno prema uputama,

eksperimentalni zadaci.

Praktične vježbe su složena vrsta lekcije. Učenici izvode oglede u parovima prema uputstvima iz udžbenika.

Nastavnik treba da prati čitav razred i koriguje postupke učenika. Nakon završenih eksperimenata, svaki učenik popunjava izvještaj na obrascu.

Eksperimentalni problemi ne sadrže uputstva, oni imaju samo uslove. Priprema za rješavanje eksperimentalnih zadataka odvija se u fazama. Prvo, probleme teoretski rješava cijeli razred. Učenik zatim izvodi eksperiment. Nakon toga, razred počinje obavljati slične zadatke na radnom mjestu.

Kućni eksperiment je jedan od vidova samostalnog rada koji je od velikog značaja kako za razvijanje interesovanja za hemiju tako i za učvršćivanje znanja i mnogih praktičnih veština.

ŠemaKlasifikacija obrazovnog hemijskog eksperimenta

Edukativni hemijski eksperiment

Demo

Student

Laboratorijski eksperimenti

Praktične lekcije

Radionice

Kućni eksperimenti

Istraživanja

Ilustrativno

Pored istraživačkog rada u vidu domaće zadaće, postoje i vannastavne istraživačke aktivnosti.

Vannastavne istraživačke aktivnosti učenika mogu biti predstavljene sljedećim oblicima učešća učenika u njima: školska nevladina obrazovna ustanova; Olimpijade, takmičenja, projektne aktivnosti; intelektualni maratoni; istraživačke konferencije raznih vrsta; izborni predmeti, izborni predmeti, izborni predmeti; ispitnih radova.

Istraživački rad je moguć i efikasan samo na dobrovoljnoj bazi, kao i svaka kreativnost. Dakle, tema naučnog istraživanja treba da bude: studentu zanimljiva, za njega fascinantna; izvodljivo; originalan (zahteva element iznenađenja, neobičnosti); pristupačan; moraju odgovarati uzrasnim karakteristikama učenika.

Obrazovne i istraživačke aktivnosti doprinose: razvijanju interesovanja, širenju i ažuriranju znanja o predmetu, razvijanju ideja o interdisciplinarnim vezama; razvoj intelektualnih inicijativa koje stvaraju preduslove za razvoj naučnog načina mišljenja; ovladavanje kreativnim pristupom bilo kojoj vrsti aktivnosti; obuka iz informacionih tehnologija i rad sa komunikacijskim medijima; pohađanje predprofesionalne obuke; smislena organizacija slobodnog vremena djece. Najčešći oblik odbrane istraživačkog rada je model kreativne odbrane.

Kreativni model zaštite pretpostavlja:

Dizajn štanda sa dokumentima i ilustrativnim materijalima na navedenu temu, njihov komentar;

Demonstracija video zapisa, slajdova, slušanje audio zapisa, predstavljanje fragmenta kao osnove dijela studije;

Zaključci o radu sačinjeni u obliku prezentacije rezultata;

Naučni rad treba da bude:

Istraživanje;

Current;

Imati praktičan značaj za samog autora i školu.

Kreativna otkrića i metodička dostignuća nastavnika

Uloga hemije u rješavanju ekoloških problema je ogromna. U svom radu koristim aktivne metode učenja: netradicionalnu nastavu, izborne predmete, ekološke projekte, seminare, konferencije. Ozelenjavanje hemijskog eksperimenta uključuje eksperimentalno ispitivanje čistoće prehrambenih proizvoda i služi kao osnova za stvaranje problematičnih situacija.

2010-2011 akademska godina

Godine 2010. dobio sam sertifikat pobednika 1. mesta na regionalnoj naučno-praktičnoj konferenciji od Opštinske obrazovne ustanove obrazovne ustanove TsVR Volžskog opštinskog okruga Samarske oblasti u 11. razredu