Глава 1.
Введение.
К основным разделам методики обучения химии относятся методы, формы, средства обучения и научная организация труда учителя химии.
Как известно, любое учебное содержание не может быть введено в учебный процесс вне метода. Поэтому метод обучения называют формой движения содержания в учебном процессе. Если предметное содержание – дидактический эквивалент науки, то методы обучения – дидактический эквивалент методов познания и методов изучаемой науки. Они должны отражать их структуру, специфику и диалектику. Поэтому в дидактике не случайно ставиться вопрос о соотношении методов науки и методов обучения.
Главной задачей учителя является оптимальный выбор методов обучения, чтобы они обеспечивали образование, воспитание и развитие учащихся. Метод обучения – это вид целенаправленной совместной деятельности учителя и руководимых им учащихся. Специфика методов обучения химии кроется, во-первых, в специфики содержания и методов химии как экспериментально-теоретической науки и, во-вторых, в особенностях познавательной деятельности учащихся, необходимости мыслить «двойным рядом образов», объяснять реально ощутимые свойства и изменения веществ состоянием и изменениями в невидимом микромире, понять которые можно, пользуясь теоретическими, модельными представлениями.
При изучении методов химии затрагивается проблема оптимального их выбора. При этом учитывается следующее:
- закономерности и принципы обучения;
- цели и задачи обучения;
- содержание и методы данной науки вообще и данного предмета, темы в частности;
- учебные возможности школьников;
- специфика внешних условий;
- возможности самих учителей.
Глава 2. ХИМИЧЕСКИЙ КАБИНЕТ ШКОЛЫ
Кабинет химии — это школьное помещение, организованное и оборудованное для проведения урочных и внеурочных занятий, направленных на решение учебно-воспитательных задач общеобразовательных программ по химии.
Методические требования выражают необходимость создания условий для образования, воспитания и развития, учащихся в процессе обучения химии. Требования исходят из научных основ дидактики, теории воспитания, психологии на материале химии.
На основе методических требований кабинет можно представить как совокупность следующих блоков: демонстрации химических опытов, ученического эксперимента, общепедагогических методов обучения, совершенствования и контроля знаний. Каждый блок представляет собой материальную часть кабинета, функционально направленную на одну из составляющих процесса обучения химии.
Рассмотрим более подробно перечисленные блоки кабинета с учетом состава оборудования, его размещения и применения на основе системы требований.
- Блок демонстраций химических опытов. Включает стационарное оборудование; демонстрационный стол и дополняющие его вытяжной зонт или шкаф, устройства управления освещением класса (шторами, лампами) и подсветки демонстрационных установок; шкафы и полки для хранения демонстрационного оборудования и реактивов.
К переносному оборудованию принадлежат наборы и приборы для сборки демонстрационных установок с определенной функциональностью: электронагреватели, газовые горелки, измерительные демонстрационные приборы, аппараты для получения и собирания газов, а также для проведения химических реакций. Сюда же относятся приборы для физических демонстраций, применяемые на уроках химии; электрофорные машины, выпрямители тока и др.
Другую группу переносного оборудования образуют средства для традиционного монтажа демонстрационных химических установок на основе описаний в руководствах по химическому эксперименту. К ней относятся: наборы посуды и принадлежностей для восьмилетней и средней школы, наборы стеклянных трубок, металлические штативы и др.
К переносной части демонстрационных средств можно отнести и группу демонстрационных реактивов с наглядными надписями на этикетках.
К вспомогательному оборудованию для демонстраций относят: щитовые устройства электропитания демонстрационного стола, элементы устройств и систем: водопровода, канализации, тяги, газоснабжения;
инструменты и приспособления для монтажа приборов, а также станочное оборудование школьных учебных мастерских (на основе межпредметного его применения в самооборудовании);
средства пожарной безопасности (ведро с песком, огнетушитель, асбестовая ткань);
средства индивидуальной защиты: аптечка, очки или защитный щиток для лица, резиновые перчатки, респираторы, халаты, фартуки, наличие на водопроводном кране толстостенного резинового шланга для промывки глаз и зеркала над раковиной.
Для удобства применения вспомогательного и переносного оборудования его, по возможности, концентрируют непосредственно вблизи демонстрационного стола, дополняющего его зонта или вытяжного шкафа.
- Блок ученического эксперимента включает стационарное оборудование: рабочие столы учащихся, а также шкафы для хранения специальной группы приборов и реактивов.
При организации блока наиболее распространены два способа. При первом способе организации большая часть учебного оборудования и реактивов для ученических работ хранится в двух стационарных ящиках на каждом из рабочих столов. В одном из ящиков находится набор посуды с малой вместимостью, приспособления и материалы для монтажа ученических приборов и установок (НПМ), в другом ящике — набор наиболее употребимых реактивов, подготовленных к работе НПР. Достоинства применения первого способа организации блока заключаются в малых затратах времени на проведение отдельных опытов в условиях урока, постоянной готовности к действию. Недостатки в трудоемкости поддержания комплектов в рабочем состоянии. Эти недостатки усложняют работу учителя и лаборанта. Второй способ организации блока заключается в лоточном способе выдачи оборудования и реактивов только на период выполнения работы. Их хранят в секциях шкафов, в аудитории с учетом наикратчайших путей перемещений во время подготовки и уборки. Хранение осуществляют в лотках, объединяющих одинаковые предметы по числу столов учащихся. Лотки с реактивами размещают в секциях шкафов по определенной классификации.
При лоточном способе производят выдачу отдельных предметов непосредственно из лотков хранения на столы или подготовкой и выдачей наборов в лотке-подносе. При любом способе применения лотков в аудитории необходим специальный стол для работы с ними (для накопления лотков, выдачи, сборки), демонстрационный стол для этой цели использовать нельзя.
Любой из указанных способов достаточно эффективен, при условии умения учителя организовать самостоятельную экспериментальную работу учащихся.
- Блок общепедагогических методов обучения. Стационарная часть блока включает: классную доску, магнитную доску или фланелеграф (для плоскостного моделирования), устройства для подвески таблиц, аппаратуру для демонстрации экранных пособий, экран, таблицы постоянного применения (например, таблица с периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева, электрохимический ряд напряжений металлов, таблица растворимости кислот, оснований и солей в воде и т. д.), электрифицированные таблицы, секции шкафов и кассеты для хранения проекционных материалов, печатных таблиц и различных моделей.
Переносную часть блока составляют пособия: таблицы, применяемые по мере необходимости, проекционные материалы (кинофрагменты, кинокольцовки, диапозитивы, диафильмы, транспаранты и диапозитивы для графопроектора), а также средства для объемного и плоскостного моделирования строения веществ и производственных химических установок, включая самодельные. Сюда же входят мелкие устройства и материалы: фломастеры для работы на графопроекторе, указки, пленки и др.
Блок дополняют средства дистанционного управления освещением аудитории, включения проекционной аппаратуры, управления электрифицированными таблицами. Элементы дистанционного управления рассредоточивают.
- Блок совершенствования и контроля знаний представлен средствами общедидактического значения для самостоятельных работ учащихся. Основную часть составляют: библиотечка учебной и справочной литературы, картотеки самостоятельных и контрольных работ, средства контроля, механизации расчетов в соответствии с наполняемостью классов.
Создание карточек-заданий для самостоятельных и контрольных работ по классам и темам программы — сложная и трудоемкая задача, выполняемая учителем в течение нескольких лет. В то же время эта работа носит творческий характер. Учитель подбирает или составляет задание различных уровней сложности для дифференцированного индивидуального подхода в организации самостоятельных работ, планирует работы разной длительности, постепенного нарастания сложности, разнообразит их содержание для развития творческого мышления учащихся.
Оперативную проверку выполнения работ проводят, используя набор цветных сигнальных карточек. Их выдают учащимся по числу ответов для выбора, обычно не более пяти. Ответы в задании выписаны цветными чернилами в соответствии с цветным набором карточек. При подготовке заданий правильным ответам присваивают определенные цвета. При проверке учащиеся демонстрируют учителю карточку избранного цвета. Одновременное предъявление всеми учащимися карточек позволяет судить о выполнении работы коллективом класса.
Выполнению единых требований к оформлению расчетных задач служит таблица условных сокращений и наименований величин в химических расчетах, составленная с учетом международной системы СИ.
В перспективе большое значение в организации самостоятельных работ учащихся и контроля знаний должны иметь персональные компьютеры. Для работы с ними учащиеся переходят в дисплейный класс и выполняют задания по типовым машинным программам на основе последовательного диалога с машинами.
Хорошо организованный блок совершенствования и контроля знаний позволяет усилить роль самостоятельных работ в учебном процессе на основе активизации деятельности учащихся и их творческого отношения к учебному труду.
2.2.СВЕДЕНИЯ О СТЕКЛЕ И ФАРФОРЕ
Применение стекла в химическом эксперименте основывается на его свойствах: твердости, прозрачности, гладкости поверхностей, химической устойчивости и термостойкости. Использование стекла в учебных приборах обеспечивает высокую наглядность химических явлений, которая может быть усилена применением фонов, подсветок, изменением освещенности.
Недостатком стекла является его хрупкость, а, следовательно, опасность травмирования работающих острыми гранями осколков.
Толстостенная фарфоровая посуда (кружки, ступки, воронки и др.) не предназначены для нагревания.
Марки фарфоровых изделий различают по номерам. Изделия с № 1 имеют самые малые размеры, и большинство из них применяют в ученическом эксперименте. Изделия с более высокими номерами применяют в демонстрациях и при ведении лабораторного хозяйства кабинета. Огнезащитные прокладки ПОД и ПОЛ изготовляют из специальной керамики. Их применяют взамен асбестированных сеток.
2.3.ПОСУДА И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ИЗ СТЕКЛА
В школе используют несколько стандартных видов пробирок. Пробирки ПХ-21 (число в марке указывает диаметр цилиндра) изготовляют из нетермостойкого стекла и применяют в демонстрационном эксперименте, их размещают в специальном штативе с подсветкой.
В ученическом эксперименте применяют пробирки ПХ-16 длиной 150 мм, а также ПХ-14 длиной 120 мм, с развернутым рантом и без него. Эти пробирки выпускают из термостойкого и легкоплавкого стекла. Знание стекла и типа пробирок необходимо для выбора электронагревателя. Так, нагреватели пробирок НПЭШ, НЛЩ и др. рассчитаны по диаметру нагревательного элемента и держателя на применение пробирок ПХ-16.
В ученических опытах применяют также пробирки с отводами (на основе ПХ-21, ПХ-16) в установках для получения газов, например в приборе, ППГ, в наборе НДХП.
Колбы характеризуются разнообразием конфигураций и размеров. Колбы на 250 мл и выше предназначены для демонстраций, а на 50—100 мл — в основном для ученических опытов. Большинство колб для школьных опытов тонкостенные, исключением являются толстостенные конические колбы Бунзена вместимостью 250 мл без отвода и 500 мл с отводом (или тубусом). Эти колбы предназначены: первая для демонстрации фонтана в пустоте при растворении газов: хлороводорода, аммиака, оксида серы (IV) и др. в воде, вторая для фильтрования при разряжении в сосуде-приемнике (в опытах с разряжением — опасность разрушения колбы атмосферным давлением, которое сопровождается разбрасыванием осколков). Во избежание несчастного случая колбы следует оклеить липкой полиэтиленовой лентой.
Круглодонные колбы применяют для нагревания и кипячения жидкостей, а также для нагревания твердых порошкообразных веществ. Эти колбы нагревают на электрических нагревателях. Разновидностью круглодонной колбы является колба Вюрца, имеющая боковой отвод в горловине. Эта колба является неотъемлемой частью установок для получения газов во многих химических приборах. Другой разновидностью круглодонной колбы можно считать реторту — горловина вытянута в газоотводную трубку. В школе реторта в большей мере является символом химической науки, тем не менее, ее применяют в опытах, где соединения сосудов нежелательны, например, в опыте получения азотной кислоты реакцией обмена.
Плоскодонные конические и круглые колбы предназначены для проведения простейших химических операций: растворения веществ, фильтрования, хранения растворов, кристаллизации. Они пригодны также и для нагревания жидкостей при условии равномерной передачи теплоты от электронагревателей.
Конические колбы используют для отделения осадков после их отстаивания (декантацией), хранения растворов и для замедленной кристаллизации (из-за малой, но регулируемой наполнением поверхности испарения).
Стаканы и цилиндры применяют в демонстрационных и ученических опытах. Для демонстраций используют тонкостенные цилиндрические стаканы вместимостью 250 мл и выше из термостойкого и нетермостойкого стекла с рантом и носиком, а также конические и цилиндрические (батарейные) толстостенные стаканы, непригодные для нагревания. В ученических опытах применяют стаканы вместимостью 50—250 мл. Стаканы из термостойкого стекла используют в качестве водяных бань, например в ученическом эксперименте, при проведении реакции серебряного зеркала.
Для осуществления некоторых реакций с газами, например опытов хлорирования метана, взрыва газовых смесей, применяют толстостенные цилиндры для препаратов с пластинами типа ЦПП (диаметр 50 мм и длина 150 мм) с плоскими шлифами горловин (заимствованы из оборудования по биологии). Взрывы газовых смесей проводят в цилиндрах комплекта, которые заранее оклеивают полиэтиленовой или лавсановой липкой лентой. Цилиндр можно обернуть тканью, но это снижает наглядность явления.
Чаши вместимостью 2—3 л (диаметр до 310 мм) применяют для демонстрации растворимости газов, собирания газов в сосуды над водой, изучения состава воздуха и др. Чашу ЧКО-125 (диаметр 125 мм) используют для тех же целей в ученических опытах. Кристаллизаторы отличаются от чашек более тонкими прозрачными стенками. Для демонстраций опытов на экран с помощью оптической скамьи или графопроектора применяют чаши Петри из-за оптической чистоты и однородности их дна.
Воронки в химическом эксперименте разнообразны по форме и применению.
Обычные конические воронки применяют для переливания жидкостей в сосуды с горловинами малых диаметров, а также для фильтрования. Если очистку проводят для получения фильтрата, то удобней пользоваться воронкой наибольшего объема и с конусом в 60°. Если получают осадок, то лучше применять воронку с меньшим углом конуса и меньшим размером фильтра. В последнем случае лучше всего использовать прием фильтрования на стеклянном гвоздике с отсосом. Фильтр вырезают пробочным сверлом размером меньше копеечной монеты. Слегка увлажненный фильтр укладывают на шляпку стеклянного гвоздика, помещенного в воронку. Воронка с помощью резиновой пробки установлена в колбу Бунзена. Колбу на период разряжения заключают в полотняный мешочек. Фильтруемую жидкость заливают в воронку, затем включают отсос воздуха из колбы.
При проведении фильтрования необходимо обратить внимание учащихся на то, как расположить фильтр в воронке, на уровень фильтруемой жидкости в воронке и на соприкосновение ее стебля (отростка) со стенкой стакана.
Капельные воронки чаще всего имеют цилиндрическую или шаровую форму сосудов с удлиненными трубчатыми стеблями. Эти воронки предназначены для введения жидкостей в реакционные сосуды, например в колбы Вюрца. Для соединения колбы и воронки используют резиновые пробки. Пробка часто служит соединительной муфтой для стебля, выполненного из обрезка стеклянной трубки. Если конец стебля погружен в жидкость на дне реактора, то столб жидкости в воронке выполняет роль затвора и ее верхнюю часть закрывать не обязательно. При получении хлора и других ядовитых газов в качестве капельной применяют делительную воронку для работы с вредными веществами. Особенность ее конструкции заключается в использовании дополнительной трубки, обеспечивающей сообщение реактора с пространством над жидкостью в воронке. При герметизации воронки и открывании крана жидкость поступает в реактор. При этом стебель воронки может не касаться поверхности жидкости в реакторе.
Делительные воронки отличаются от капельных большим объемом цилиндрической части сосуда, коротким стеблем, наличием пришлифованной пробки с отверстием малого диаметра, совмещаемого с таким же отверстием в горловине. Эти воронки применяют для разделения несмешивающихся жидкостей, проведения реакций, требующих встряхивания (без обильного газовыделения и нагревания), с последующим разделением расслоившихся продуктов.
В школьной практике используют также воронки для порошков, чаще всего толстостенные с отверстием в стебле более 10 мм.
Эксикатор предназначен для хранения небольших количеств гигроскопических веществ (безводных солей, способных поглощать влагу, абсолютного спирта для количественного опыта с натрием и др.). Эксикатор устанавливают в укрепленной полке шкафа или в крышке стола, где делают отверстие по диаметру нижней части эксикатора. В нижнюю часть сосуда примерно наполовину наливают концентрированную серную кислоту. Затем устанавливают фарфоровую вставку, а на ней размещают сосуды с гигроскопическими веществами. Плоские шлифы сосуда и крышки смазывают тонким слоем вазелина и закрывают эксикатор, уплотняя соединение вращением крышки с нажимом на нее. Открывают эксикатор, сдвигая крышку по горизонтали. Кислоту меняют раз в год, одновременно меняют смазку шлифов.
2.4.ФАРФОРОВАЯ ПОСУДА И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ
Выпарительные чаши и кастрюли применяют для упаривания растворов (кроме щелочных) в ученических и демонстрационных опытах с применением электронагревателей.
Фарфоровые тонкостенные стаканы применяют, как и стеклянные, без нагревания в тех случаях, когда не требуется прозрачность сосуда.
Кружки вместимостью 0,5-1 л используют в качестве настольных сосудов для сбора отходов в ученических опытах. С помощью трафарета на них делают надпись «слив».
Ступки используют для измельчения твердых веществ, уступающих по твердости фарфору, а также для приготовления порошков — смесей, состоящих из компонентов, которые не реагируют с выделением теплоты при растирании.
Воронка Бюхнера изготовлена из толстостенного фарфора и имеет перфорированную плоскую внутреннюю поверхность для размещения бумажного фильтра. Механическая прочность воронки позволяет использовать ее для фильтрования с применением разряжения в сочетании с колбой Бунзена. Для соединения воронки с колбой используют резиновую пробку. При использовании прослабленного соединения пробку может резко засосать в колбу. При этом воронка и колба разбиваются, не исключено разлетание осколков. Для безопасности колбу лучше всего заключить в полотняный мешочек.
Фарфоровые шпатели и ложки используют для извлечения из реактивных склянок сыпучих и твердых веществ. Они не рассчитаны на нагревание.
Тигли применяют для нагревания порошковых смесей, варки стекол с применением электронагревателей, в том числе муфельных печей.
При резких перепадах температуры, например при проведении реакции восстановления кремния из кремнезема порошком магния, используют стальные тигли.
Хранение посуды и принадлежностей из стекла и фарфора. Большая часть стеклянных приборов, посуды и принадлежностей выходит из строя из-за неправильного хранения. Хранение стеклянных и фарфоровых изделий на полках шкафов, в ящиках демонстрационного стола, в. больших картонных коробках недопустимо. Изделия необходимо хранить в картонных или деревянных лотках, в ячейках из пенопласта или пенополиуретана, вырезанных с помощью электровыжигателя с учетом конфигурации сосудов. Такие плиты укладывают на полки шкафов или в ящики стола. Мелкие изделия, например водоструйные насосы, с помощью петель из мягкой проволоки подвешивают на стенки секционных шкафов и таким образом хранят.
Мытье посуды в школьных условиях осуществляют в основном водой с применением моющих средств бытового назначения. Большое количество пробирок, особенно после реакций с органическими веществами, кипятят в водном растворе моющего средства в эмалированной кастрюле, затем ополаскивают водой. Нельзя использовать для мытья посуды песок, который оставляет царапины на поверхности сосуда и резко снижает его термостойкость. Кислоты и щелочи применяют в редких случаях, например для снятия с колбы налета оксида марганца (IV), образующегося при получении хлора действием соляной кислоты на перманганат калия. После мытья колбы водой под тягой ее ополаскивают малым количеством концентрированной соляной кислоты, затем моют водой окончательно. Соляную кислоту применяют также для снятия известковых налетов.
Нельзя использовать капроновые ерши для мытья посуды с кислотами, а ерши из натуральной щетины — со щелочами: они растворятся.
Моющие химические средства на основе кислых растворов дихроматов в школьных условиях не применяют.
2.5.МАССОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ.
Для проведения демонстраций применяют рычажные весы Т-100, для подготовки эксперимента учитель и лаборант применяют технические весы ВТ-200. В комплекты технических весов входят наборы гирь, а для ученических весов эти комплекты (Г-4-200). Технические весы поступают в школу в разобранном виде. При сборке этих весов сначала снимают ваткой или промывают в экстракционном бензине жировую смазку с металлических деталей, Колонку весов соединяют двумя болтами с подставкой так, чтобы заостренный болт оказался против отвеса. Ручка арретира у демонстрационных весов должна быть с противоположной стороны от шкалы, а для весов индивидуального пользования со стороны шкалы. Стрелку ввинчивают в коромысло и фиксируют ее положение контргайкой. В колонку устанавливают стержень арретира, затем на нем размещают коромысло. На призмы коромысла навешивают серьги, затем на серьги — стремена, а на них размещают чашки. Эти предметы подбирают в соответствии с числами 1 или 2, обозначенными на концах коромысла и навесных деталях. Далее регулируют весы по отвесу с помощью установочных винтов, находящихся в основании подставки. Затем с помощью тарирующих гаек на концах коромысла добиваются среднего положения стрелки на шкале при успокоении весов. Перемещают гайки и их фиксируют при арретированных весах. Хранят весы в арретированном состоянии, накрытые легким полиэтиленовым чехлом, натянутым на рамку из проволоки в виде параллелепипеда. Для увеличения наглядности на стрелку и шкалу приклеивают треугольники из тонкой бумаги, окрашенной яркой флюоресцирующей гуашью. В условиях равновесия вершины треугольников на шкале и стрелке совпадают.
Для взвешивания сыпучих веществ применяют часовые стекла, чашки Петри или Коха, бюксы, стаканы небольшой вместимости. Чтобы уравновешивать тару, в лаборатории необходимо иметь вырезанные из листового свинца (оболочки электрокабеля) пластинки, точно равные по массе тарному сосуду. На противовесе и сосуде-таре записывают одинаковые номера: на стекле – тушыо, затем после высыхания туши наносят масляный лак, на свинцовой пластинке надпись выцарапывают или выбивают.
Для взвешивания сосуд ставят на одну чашу весов, противовес — на другую. Для взвешивания с подбором гирь тарный сосуд с веществом размещают на левой чашке весов. При подборе массы вещества сосуд размещают на правой чашке. При этом создается удобство проведения операций правой рукой. Учащимся указывают на недопустимость просыпания вещества на чашки весов уже потому, что эта масса останется неучтенной.
Во время работы учащихся контролируют взятие и укладку гирь пинцетом, указывают на недопустимость попадания на гири реактивов.
Лабораторные равноплечие весы дают достаточную точность определения массы навесок. Так, допустимая погрешность для весов ВТ-200 составляет ±60 мг. Т-1000 + 200 мг, ВУЧ-до ±200 мг при максимальной нагрузке. Такая точность более чем достаточна для выполнения учебных работ.
В перспективе развития учебного оборудования школьный эксперимент будет оснащен электронными цифровыми массометрами. К достоинствам таких приборов относятся: моментальное успокоение платформы, исключение из применения гирь, цифровая информация об измеряемой массе. Кроме того, электронные массометры позволяют сбросить в показаниях массу тары. Внешне эти приборы напоминают электроплитку с закрытой спиралью-низкий прямоугольный корпус и платформа наверху.
2.6.МЕРНАЯ ПОСУДА
Измерительные цилиндры и мензурки — сосуды с нанесенными шкалами для измерения объемов жидкостей. Мензурки обычно конической формы. Бывают мензурки и цилиндрической формы, однако самая нижняя их часть имеет коническую поверхность и растянутую шкалу. В отличие от цилиндров мензурки используют для отстаивания осадков и измерения их объемов.
Числовые значения на шкалах мерной посуды показывают объем жидкостей в миллилитрах. Для определения цены малого деления шкалы разность двух смежных числовых значений делят на число малых делений в этом промежутке. У некоторых мензурок и мерных цилиндров, выпускаемых ранее, можно встретить оцифровку шкалы, показывающую число малых делений. В этом случае полная вместимость указана над шкалой, а для определения цены малого деления достаточно разделить вместимость на число малых делений. Для объяснения шкалы можно проецировать на экран с помощью графопроектора.
Учащихся обучают различать мениск. В работе по приготовлению растворов следует обратить внимание учащихся на то, что мениск при наблюдении сбоку выглядит как широкая темная полоса. Отсчет следует вести по нижней линии полосы. Правильный отсчет позволяет избежать ошибки (при использовании цилиндра вместимостью 100 мл и с ценой деления 1 мл на 1—2 мл).
Для школ выпускают мерные цилиндры и мензурки вместимостью 500, 250, 100, 50, 25 мл. Цилиндры от 100 мл и менее применяют в ученических опытах.
Мерные колбы применяют для приготовления растворов заданной молярной концентрации. Приготовление раствора начинают с введения растворяемого вещества путем смывания его с конической воронки внутрь колбы. После растворения вещества в неполном объеме воды в колбу доливают воду до кольцевой метки на горловине с учетом мениска. Для окончательного перемешивания жидкости колбу закрывают пробкой и взбалтывают раствор многократным переворачиванием сосуда. Точность приготовления раствора зависит от его температуры, она должна соответствовать паспортным данным мерной колбы.
Требование соблюдения определенной температуры является общим для любой мерной посуды.
Бюретки представляют собой стеклянные трубки со шкалой! Малый диаметр цилиндров бюреток позволяет отмерять точные объемы жидкостей. В нижней части бюретка снабжена стеклянными кранами или резиновой пипеткой с бусинками из стекла. При нажиме на бусинку, заключенную внутрь резиновой трубки, резина деформируется и пропускает жидкость в пипетку. При уменьшении сжатия резины бусинка заполняет просвет трубки, и жидкость не вытекает. Бюретки в школьной практике применяют для демонстрации нейтрализации щелочей кислотами. При пользовании бюретками следует соблюдать правила, известные из работ по аналитической химии.
Пипетки для школ выпускают в виде трубок с утолщением в средней части. Они предназначены для отбора небольших (до 10 мл) объемов жидкости. Жидкость набирают до кольцевой метки по шкале. Недопустимо набирать жидкости пипеткой при создании разряжения в ней ртом. Для этой цели применяют резиновую грушу. Более удобны для отмеривания небольших объемов жидкостей поршневые дозаторы, выпускаемые для школ. Дозаторы внешне мало отличаются от медицинских шприцов, но не содержат металлических деталей и в передней части имеют оттянутые стеклянные или пластмассовые отводы.
Для отмеривания небольших объемов жидкости в ученических опытах применяют градуированные пробирки ПГНШ10. Эти пробирки входят в состав наборов НПМм.
Для отмеривания вещества каплями применяют капельницы для однократной дозировки П-25, применяют также капельные дозаторы в виде глазных пипеток. Капельные дозаторы применяют для индикаторов и в некоторых ученических опытах, выполняемых полумикрометодом.
59 |
2.7.ТЕРМОМЕТРЫ
В школьной практике применяют жидкостные термометры расширения. Термометры группы ТЛ ртутные общелабораторного назначения. Термометры представляют собой стеклянную трубку с вложенной внутрь пластинкой-шкалой из молочно-белого стекла.
Баллончик с рабочей жидкостью припаян в нижней части прибора и соединен с капиллярной трубкой, расположенной вдоль шкалы.
Ртутные химические термометры ТЛ-2 предназначены для измерения температуры в пределах от —30 до +35°С; цена деления шкалы 1°С, а ТЛ-5 —в пределах 30—300°С с ценой деления шкалы 0,5°С. Ртутные термометры применяют учитель и лаборант. Они требуют особо бережного отношения. Хранят термометры в чехле из картона, не допускают ударов, резких встряхиваний. Следует учесть опасность попадания ядовитых паров ртути в воздух классного помещения в случае разрушения термометра. Капли ртути разбитого термометра следует тщательно собрать кусочком луженой жести (от консервной банки), а в места попадания мельчайших капель ртути необходимо налить горячий концентрированный раствор хлорида железа (III) —он окисляет свободную ртуть.
Учащиеся применяют лабораторные спиртовые термометры. Возможны разрывы столбиков жидкости в капилляре. Устраняют разрыв постукиванием пальцем по боковой стенке термометра, держа его в вертикальном положении. Для предупреждения этих неисправностей термометры рекомендуют хранить в вертикальном положении баллончиками вниз. При пользовании спиртовыми термометрами следует также учесть большее (в сравнении с ртутными) время установления показаний из-за малой теплопроводности спирта.
Поверку термометров лучше всего проводить по образцовому прибору. Для поверки нулевого показания термометр погружают в кашицу изо льда, полученную замораживанием дистиллированной воды. При поверке термометра по точке кипения воды следует помнить, что в районах, расположенных выше уровня океана, вода кипит при температуре 98,5—99С из-за пониженного атмосферного давления. Поэтому требуется введение поправок по специальным таблицам.
Лабораторные жидкостные термометры — приборы индивидуального использования, непригодны для демонстрационного эксперимента из-за отсутствия наглядности. Для демонстраций применяют электротермометры.
Перспективными для демонстрационного химического эксперимента являются цифровые электронные термометры. Термометр состоит из электронного блока со световым табло, рукоятки калибровки нуля и гнезда для включения датчиков. При проведении школьного эксперимента по химии используют три вида датчиков для измерений температуры. Датчики в виде стержней, погружаемые в жидкость или газ, рассчитаны на неагрессивные среды. Для определения температуры агрессивных сред применяют датчики в виде небольших тонких пластинок, прикрепляемых снаружи к стенке сосуда с помощью липкой ленты. Датчики для определения температур от нескольких сотен до тысяч градусов применяют для определении температуры нагревания электроспиралей, пламени. Они представляют собой приемники инфракрасного излучения и имеют вид трубок. Отверстие трубки обращают к раскаленному предмету.
При использовании погружаемого или внешнего датчиков электронным термометром можно измерять температуру от -80 до +200С. Недостатком электронных термометров является нелинейность показаний на их цифровой шкале. В отдельных участках шкалы погрешность может достигать 5-6°С. Электронные термометры с цифровой шкалой рассчитаны на питание от сети с напряжением 42в и 220 В.
Применение цифровых электронных термометров в учебном процессе позволяет выявить в демонстрационных опытах такие явления, как, например, выделение теплоты: в реакциях нейтрализации, при растворении хлороводорода и аммиака в воде. Можно показать выделение или поглощение теплоты при растворении веществ, например в опыте гашения извести, при получении охлаждающих смесей и испарении органических растворителей, при взаимодействии гидроксида натрия с углекислым газом и др.
Важно, что электронные цифровые термометры не требуют предварительной подготовки и всегда готовы к применению.
2.8.ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТИВЫ
В соответствии с государственными стандартами и техническими условиями существует классификация реактивов по чистоте (изучалась на занятиях аналитической химии), опасности, способам транспортировки и хранения. Для работы в школьных условиях наиболее существенными являются классификации по методическому применению и группам опасности. Согласно этим классификациям реактивы размещают в кабинете для хранения и использования.
Реактивы по опасности классифицируют на восемь групп. Первая группа-взрывчатые вещества и третья группа — самовоспламеняющиеся вещества в перечне реактивов для школ отсутствуют, и подобные реактивы применять и хранить в школе категорически запрещается. Остальные шесть групп реактивов входят в перечни. В типовых правилах безопасности предложена следующая классификация реактивов на группы хранения с учетом их опасности;Таблица 1
Группа |
Опасность реактива, входящего в перечни |
Рекомендуемое место хранения |
|
Реактивы, при взаимодействии которых с водой выделяются легковоспламеняющиеся газы (натрий, карбид кальция и др.) Легковоспламеняющиеся жидкости (муравьиная кислота, ацетон и др.) Легковоспламеняющиеся твердые реактивы (фосфор, сера и др.). Сильные окислители (нитраты, перманганаты и др.) Яды (хлорид бария, хроматы, дихроматы и др.) Относительно безопасные реактивы
|
Отдельный шкаф или полка в закрывающемся шкафу Металлический ящик с прикрепленной проволокой или цепочкой верхней крышкой и слоем песка на дне Отдельный шкаф или полка
То же Сейф Открытые полки |
На опасные реактивы 2-7 групп в кабинете следует завести картотеку. Оформление картотеки и ее содержания приводится в статье Л. С. Семенова «Карточки по технике безопасности работы с реактивами». При выполнении работы составьте одну из карточек на опасный реактив. Ознакомьтесь с правилами безопасной работы с реактивами в «Типовых правилах по технике безопасности в кабинетах химии общеобразовательных школ».
Большая часть реактивов запаса относится к восьмой группе хранения, их размещают в секциях шкафов с учетом методических требований и принадлежности к группам веществ, изучаемым в программе средней школы. Выделяют следующие группы хранения:
- Металлы и неметаллы в свободном состоянии.
- Оксиды металлов.
- Оксиды неметаллов.
- Основания.
- Кислоты
- Соли галогениды (хлориды, бромиды, иодиды).
- Соли халькогениды (сульфиды, сульфиты, сульфаты, тиосульфат натрия).
- Нитраты (шестая группа опасности — отдельная полка или сейф).
- Фосфаты.
- Карбонаты и силикаты.
- Реактивы, применяемые в качестве индикаторов.
- Углеводороды и их галогенопроизводные.
- Спирты.
- Карбоновые кислоты и их соли.
- Углеводы, азотсодержащие вещества.
- Высокомолекулярные вещества и образцы продукции из них.
Реактивы запаса хранят только в лаборантской и специально отведенных секциях шкафов. Этикетки на флаконах и фасовка промышленного производства. Если реактивы применяют в качестве демонстрационных образцов, их снабжают самодельной этикеткой со справочными данными. Реактивы-образцы хранят в секциях шкафов с реактивами запаса, которые постепенно расходуют для пополнения рабочих
Для хранения реактивов в лаборантской имеется: четыре четырехполочных секции шкафов, двухполочный металлический сейф, полка в вытяжном шкафу, подвижный металлический ящик для ЛВЖ.
Сначала определяют места хранения опасных реактивов. Затем размещают реактивы восьмой группы с учетом классификации и равномерности загрузки секций шкафов. Для краткости вместо названий части реактивов можно написать их формулы.
Рабочие реактивы частично хранят в помещении классной комнаты.
Демонстрационные реактивы в виде твердых веществ и растворов фасуют во флаконы и банки вместимостью 0,25-0,5 л, их снабжают наглядными этикетками. Часть демонстрационных реактивов наибольшего применения размешают на демонстрационном столе. Остальные по классам соединений — на открытых полках в лаборантском помещении или в нижней секции вытяжного шкафа. Открыто хранят реактивы относительно безопасные, а представляющие опасность — с реактивами запаса.
Содержание ученического эксперимента по программе средней школы исключает в большинстве случаев применение опасных реактивов. Применение некоторых из них требует внимательного отношения учителя при подготовке и проведении опытов.
Глава 3.
МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ
Так как название «методика» происходит от слова «метод», то следовало бы ожидать, что приятие «метод обучения» будет раскрыто с предельной ясностью в методике обучения химии. В действительности же проблема методов обучения оказалась малоразработанной в методике обучения не только химии, но и другим учебным предметам, а также и в дидактике.
При ознакомлении с учебниками и научными работами по педагогике, методике обучения химии и биологии обнаруживается, что в понятие метода обучения включилось разное содержание. Это видно из названий методов: комплексный, метод проектов, лабораторный, дальтон-план, догматический, эвристический, дедуктивный, индуктивный. Как видим, понятие «метод» относилось и к содержанию, и ко всей учебной работе, и к организации учебного процесса, и к различным логическим операциям.
Чтобы ограничить и уточнить содержание понятия «метод обучения», включив в него лишь то, что относится непосредственно к процессу обучения, необходимо рассмотреть, хотя бы в общих чертах, сущность этого процесса.
В истории дидактики известна борьба двух направлений в
характеристике учебного процесса. Одно из них, начало, которого уходит в глубокую древность, характеризуется упрощенным пониманием процесса обучения, как простой передачи знаний и умений, подобно переливанию жидкости из одного сосуда в другой. Учителю достаточно хорошо излагать содержание учебного предмета и требовать от учащегося усвоения изложенного. Предполагается, что содержание сообщенного учителем адекватно воспринимается учащимися. Дисциплина поддерживается учителем путем внешних воздействий. В противоположность этому направлению, в теории свободного воспитания роль учителя сводится лишь к созданию условий для самостоятельной учебной работы, задачи и способы их выполнения определяются интересами учащихся и их возможностями выполнять эти работы.
В советской педагогике достаточно убедительно доказана ошибочность того и другого направления, отрицается как догматизм в обучении, постольку поскольку это результат упрощенчества, так и теория свободного воспитания, основой которого является философия прогнатизма. Процесс обучения рассматривается в дидактике как совместная, взаимосвязанная деятельность учителя, называемая преподаванием, и деятельность учащихся, называемая учением. Преподавание и учение направлены на достижение образовательных и воспитательных целей и практически неотделимы друг от друга, они являются двумя сторонами одного и того же процесса, и выделяться могут лишь условно для исследования.
Развитие способностей учащихся и формирование их мировоззрения возможно лишь при наличии определенного круга научных знаний, т. е. при условии, что учащиеся овладевают содержанием изучаемого курса химии! Само же содержание (объем учебного материала), теоретический уровень и система изложения определяются общими задачами обучения, куда входят и формирование мировоззрения, и задачи развития различных сторон личности учащихся. В каждом конкретном случае решаются учебные задачи ближайшие, частно-методические и через них общеобразовательные и воспитательные.
Одним из основных дидактических положений педагогики является утверждение, что руководящая роль в обучении принадлежит учителю. Из этого правильного и важного положения иногда делаются ошибочные выводы: что все зависит от учителя, что он силою какого-то наития может изменять ход учебного процесса как угодно и достигать разными методами одни и те же педагогические цели.
Такое упрощенное представление о педагогическом мастерстве учителя приводит в теории и на практике к отрицанию или, по меньшей мере, недооценке педагогической науки. А между тем уже в настоящее время в педагогических исследованиях убедительно показано, что деятельность учителя в учебном процессе детерминирована, что ее результаты зависят от правильного учета учителем учебных задач и конкретных условий обучения в каждый его момент. Отыскание этих зависимостей и составляет основную задачу исследований по методике обучения любому учебному предмету и химии в том числе. Этим не исключается значение творчества учителя в его повседневной педагогической работе, а лишь подчеркивается необходимость теоретических знаний у него и умении правильно учитывать условия обучения.
Ведущая роль учителя состоит в том, что он проектирует учебный процесс не только по основным направлениям, но и в деталях. Кроме того, он осуществляет этот проект, руководит учебной работой учащихся. Чтобы правильно планировать и управлять целенаправленной учебной работой учащихся, учителю необходимо с предельной ясностью видеть ближайшие цели ее и связь этих частных учебных задач с общими педагогическими целями обучения. Обще педагогические задачи могут и не раскрываться перед учащимися, но достаточно ясно должны быть сформулированы учителем для себя и учтены в подготовке и проведении учебных занятий. Частные же цели, относящиеся к содержанию, т. е. к освоению научных знаний пли навыков, должны быть известны учащимся и осознаны ими.
При изучении одного и того же учебного материала, при условии одних и тех же научных знаний могут получаться разные результаты в зависимости от того, с какой полнотой учитель предлагает решать педагогические задачи в соответственно этому применяет способы руководства деятельностью учащихся. Например, учитель, подготовляя учебные занятия по химии для изучения закона сохранения массы, может ограничиться тем, чтобы учащиеся узнали и поняли этот закон, научились применять его при расчетах количеств веществ, вступающих в химические реакции и получающихся в результате реакции. Для этого он может рассказать, как был открыт этот закон, какие опыты производили ученые, но сам опытов не покажет. Учащиеся со слов учителя могут понять сущность закона, а затем и научиться применять его, выполняя определенные упражнения.
Задача вооружения учащихся знаниями будет решена. Но учитель может в дополнение к этой задаче добавить и более общую педагогическую задачу: развитие у учащихся наблюдательности и умений на основе наблюдений делать обобщение. В этом случае он должен изменить метод обучения, ввести в учебные занятия демонстрации опытов и соответственно организовать наблюдения учащихся. В результате учебная работа по химии будет иметь большее педагогическое значение, т. е. более полно решать общие задачи обучения. Если же в учебную задачу изучения закона сохранения массы включить и развитие у учащихся умений делать обобщения, на основании выполненных ими химических опытов или привития им технических навыков в обращении с реактивами и приборами, то необходимо организовать лабораторные занятия, т. е. применить другой метод обучения.
Ясное понимание цели обучения является обязательным, но недостаточным условием успешного обучения. Необходимо еще отобрать учебный материал из основ наук и представить, как должна протекать деятельность учащихся под руководством учителя.
В учебниках педагогики и, особенно в капитальных трудах советских дидактов достаточно убедительно показано, что познание учащимися основ наук, как обобщенного опыта человечества успешно проходит, если оно следует по тому пути, который обозначен известной формулой «От живого созерцания к абстрактному мышлению, а от него к практике». Там же вскрыты и существенные различия учения в школе и исследования ученого или процесса познания как общественно-исторического пути овладения знаниями, на основе которых сформировались науки, и в частности химия. Существенная особенность учения как познавательного процесса состоит в том, что он протекает под непосредственным руководством учителя, по определенному пути, намеченному школьными программами и уточняемому учителем. Благодаря этому учащиеся приходят к знаниям фактов и обобщениям, к их системе гораздо более кратким путем, без временных заблуждений, которые имели место в общечеловеческом опыте. Кроме того, учитель не только организатор и руководитель деятельностью школьника в процессе обучения, но часто он является источником знаний для учащихся. Содержание основ наук как бы проходит через призму научных знаний и убеждений учителя.
Различие в научном исследовании и в обучении обнаруживается и в роли практики в развитии науки, и в организации учебного процесса. Развитие наук о природе, в конечном счете, вызывается, потребностями практики, стремлением человечества к улучшению условий жизни, В обучении личная практика учащегося не играет важной роли. Лишь в старших классах возникает у некоторых учащихся стремление к более глубокому изучению основ науки, если они намерены по окончании школы работать в каком-либо химическом производстве или готовиться к продолжению, образования по химии в высшей школе. Большинство же учащихся воспринимает идею связи-науки и жизни в плане общего образования.
Знакомясь с запросами практики и способами их удовлетворения, указанными наукой, учащиеся могут познать силу науки в процессе ее изучения. Практика в обучении химии имеет значение как критерий истины при умелом использовании школьного химического эксперимента.
Так как учение является по преимуществу умственной деятельностью, то для разработки методов обучения и преподавания важно знать психологические основы процессов восприятия, формирования представлений, понятий, мышления. Психологический анализ усвоения учащимися знаний и практика обучения показывают, что это процесс не одноактный, а состоит из ряда процессов, протекающих в течение различных промежутков времени при изменяющемся характере умственной деятельности учащихся в зависимости от изменения руководства со стороны учителя и от содержания обучения. В руководствах по педагогике различают процессы: первоначального приобретения учащимися знаний, усовершенствования знании и проверки знаний и умений учащихся.
Эти процессы, осуществляемые с различными дидактическими целями, представляют собой основные звенья в обучении и различаются по видам деятельности и учителя и учащихся.
Виды объединения деятельности учителя и учащихся направленной на достижение какой-либо учебной цели, называются методами обучения. В соответствии с ближайшими дидактическими целями различаются и методы обучения:
1) при изучении нового учебного материала,
2) при усовершенствовании ранее приобретенных знаний учащихся и при обучении их применению знаний,
3) при проверке знаний и умений.
Учащиеся могут приобретать знания, наблюдая объект изучения — предметы, процессы, наглядные пособия. При этом они не изменяют объекта изучения. Изучаемые предметы, процессы, изображения предметов называются, средствами наглядности, а методы, применение которых связано с их использованием, называются методами наглядного обучения или просто наглядными методами. При изучении нового учебного материала средства наглядности могут быть для учащихся источником знания, а для учителя средствами преподавания.
Учащиеся наблюдают и при выполнении химических опытов, В этом случае они изменяют объекты наблюдения, создают новые объекты изучения (вещества, приборы и др.). Эта группа методов называется наглядно-действенными или экспериментальными методами.
Особую группу методов обучения составляют словесные методы: 1) изложение учителя (рассказ, лекция); 2) беседа; 3) работа учащегося с книгой.
Для характеристики того или иного метода обучения важна психолого-логическая сторона учебного процесса. При анализе процесса изучения учащимися нового учебного материала на основе непосредственного восприятия объектов могут применяться два основных варианта наблюдений и выполнения химического опыта. Либо учащиеся воспринимают сведения об изучаемом объекте сначала самостоятельно на основе наблюдений или опыта, а затем проверяют их по книге или при помощи учителя. Такой вариант методов называется исследовательским пли эвристическим. Если же учащиеся сначала узнают о свойствах изучаемых предметов и процессов из книги или со слов учителя, а затем уточняют эти знания на основе наблюдений и опытов, такой вариант методов называется иллюстративным. Изложение учителя может быть или повествовательным, описательным, или проблемным; ставится какой-либо вопрос, к решению которого, так или иначе, привлекаются учащиеся.
Следовательно, для характеристики и классификации методов обучения важно различать: 1) дидактические цели данного учебного процесса (его дидактические звенья); 2) источники, из которых учащиеся черпают знания, или средства, которыми пользуется учитель; 3) характер умственной деятельности учащихся (логико-психологическая характеристика).
Таблица 1 Методы, применяемые при изучении нового учебного материала
Группы методов |
Методы |
Варианты |
1. Наглядные
2.Наглядно-действенные, или экспериментальные 3. Словесные |
Демонстрации: а) предметов и процессов, б) изобразительных средств наглядности
Организация наблюдения вне школы по заданиям учителя Работа учащихся с раздаточным материалом Ученический эксперимент
Лекции, рассказ
Беседа
Работа с книгой |
Формы сочетания слова со средствами наглядности
1-я и 3-я формы сочетания слова и средств наглядности 4-я и 3-я формы сочетания слова и средств наглядности а) Исследовательский, б) иллюстративный
а) Повествовательное изложение, б) проблемное изложение а) Эвристическая, б) повествовательная а) Чтение и заучивание, б) использование книги для нахождения ответов на вопросы, в) составление планов конспектов |
Методы обучения во втором звене учебного процесса при усовершенствовании знаний и при обучении учащихся их применению сходны по названию с методами первого звена. Но это сходство только в названии.
Глава 4. МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ,
ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ИЗУЧЕНИЙ НОВОГО УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА
4.1.Методы наглядного обучения
О средствах наглядности. В педагогической литературе встречаются различные трактовки термина «средства наглядности». Одни относят к средствам наглядности лишь то, что воспринимается зрением, исключают из наглядных средств предметы и процессы, а оставляют лишь наглядные иллюстративные пособия. Другие, наоборот, склонны к расширению содержания этого понятия и распространяют его на представления, образовавшиеся в результате слушания образной речи или чтения художественной литературы. Но при всем сходстве этих представлении пути их образования различны. Один формируются на основе взаимодействия первой и второй сигнальной системы нервной высшей деятельности, другие — результат действия только второй.
В обучении химии учащиеся познают свойства веществ и явления не только зрением, но с помощью других анализаторов. Все, что воспринимается при взаимодействии первой и второй сигнальной системы, относится к средствам наглядности, Хотя процессы восприятия предмета отличаются от процессов восприятия его изображения, все же роль первой сигнальной системы в восприятии рисунка значительна. Поэтому наглядные иллюстративные пособия относятся тоже к средствам наглядности.
В обучении химии применяются следующие средства наглядности:
- образцы веществ, предметы оборудования, процессы физические и химические (предметная наглядность);
- наглядные изобразительные пособия — картины, диапозитивы, учебные фильмы, макеты и другие объемные наглядные пособия;
3) условные (символические) средства наглядности — диаграммы, схемы, графики и др.
Учащиеся наблюдают предметы и процессы с учебными целями в школе на уроках, а также и вне школы, на экскурсиях и в трудовом обучении.
В школе учащиеся наблюдают демонстрируемые учителем образцы вещества, приборы и процессы или же имеют дело с раздаточным материалом.
Техника демонстрации опытов. Наиболее сложными, имеющим исключительно большое значение в преподавании химии, являются демонстрации химических опытов, и которых подлежат наблюдениям и предметы, и процессы. Педагогический результат демонстрации опытов зависит от совершенства техники выполнения опыта, учета внешних условий, благоприятствующих или затрудняющих наблюдение учащихся, и от методов включения демонстрации в учебный процесс. Наиболее разработанной к настоящему времени является техника выполнения опытов. На эту тему издано много цепных пособий для учителя, и в каждом номере журнала «Химия в школе» можно найти описание опытов. Значительно меньше уделяется внимания изучению оптимальных условий для наблюдений учащимися того, что показывает учитель. Не проверены достаточно точно объемы и формы посуды, в которой происходят демонстрируемые процессы, не определены оптимальные расстояния от объектов наблюдений до наблюдателя, условия освещения, оптимальные количества демонстрируемых веществ.
На основе литературных источников и наблюдений множества уроков можно сформулировать требования, предъявляемые к технике демонстрационного эксперимента. Первое и основное требование ко всякому химическому опыту — это требование полной безопасности его для учащихся. Учитель отвечает за всякий несчастный случай и морально и юридически. Поэтому предварительная проверка опытов и соблюдение всех указаний по технике безопасности обязательны для работающих в химической лаборатории.
Но сознание ответственности за исход эксперимента не должно служить тормозом к широкому применению химических опытов в преподавании химии. Перестраховки здесь не должно быть.
Основной гарантией безопасности демонстрационных опытов является высокая техническая грамотность учителя, вооруженного надлежащими навыками по технике эксперимента.
Важно, чтобы учитель усвоил хороший стиль экспериментальной работы. Все технические детали приборов надо выполнять правильно и безукоризненно. Правила подготовки и сборки приборов должны быть для учителя законом. Ведь на его примере учатся учащиеся. Следует установить, чтобы прибор, предназначенный для демонстрации какого-либо опыта, был изготовлен в двух экземплярах или чтобы были наготове запасные части к нему на случай аварии или каких-либо осложнений на уроке. Поэтому в ящиках демонстрационного стола необходимо иметь инструменты и наиболее ходовые запасные части приборов. Химические реактивы должны применяться нужной марки, растворы — надлежащей концентрации, в соответствующих количествах. Размеры приборов и количества реагирующих веществ должны быть видны даже с дальних ученических столов. Нередко неудачи демонстрации происходят из-за того, что учащиеся плохо видят демонстрируемые объекты. Например, пользуясь ареометром, учитель определяет плотность какой-либо жидкости или, пользуясь термометром, измеряет температуру среды, в которой происходит реакция. Показания ареометра и термометра видит только учитель, а учащиеся должны принимать на веру сообщения учителя о результатах измерений.
Чтобы устранить эти недостатки в технике демонстрации опытов, некоторые учителя постепенно вводят в свою практику особые приборы и установки, отличающиеся от обычных приборов. Например, для определения плотности пользуются прибором, изображенным на рисунке 1, а и б, на котором шкала вынесена на большой круг с хорошо видимыми издали делениями и с большими цифрами. Термометр заменяют термоскопом, где не требуется точного определения понижения или повышения температуры, а важно лишь определить эти изменения (применяют для этой цели термопары).
Химические опыты демонстрируют в больших стеклянных сосудах (когда это допустимо): в колбах, стаканах, цилиндрах, а не в пробирках.
Для обнаружения образовавшегося осадка в жидкости пользуются боковым освещением или просвечиванием снизу. В некоторых случаях для демонстрирования мелких предметов применяют проекционный аппарат — эпископ. На предметный столик эпископа помещают объект (образцы изучаемого вещества), а затем вводят внутрь эпископа. Изображение этого предмета в увеличенном виде проектируется на экран. Можно воспользоваться проекционным аппаратом. С этой целью из небольших стеклянных пластинок (использованных негативов) приготовляют кювету, вливают в нее один из реагентов и вставляют на место кассеты. После того как установлено надлежащее освещение, в кювету вносят второй реагент (жидкость или твердое вещество) или пропускают газ. На экране появляется теневое изображение происходящих процессов в перевернутом виде. Если нужно дать прямое изображение, ставят за объективом проектора дополнительную линзу.
Методы демонстраций предметов и процессов. Значительно слабее разработана методика использования демонстрационных опытов, т. е. сочетание показа опыта со словом учителя. В методической литературе по химии этот вопрос обходят молчанием. В практике же еще обнаруживается явная недооценка роли слова в процессе демонстрации опытов. Приходится выслушивать такие заявления некоторых учителей: «Дайте нам хорошее оборудование, а слова у нас найдутся». А наблюдения уроков этих учителей показывают, что они далеко не всегда находят нужные слова при демонстрации опытов. Вследствие этого имеющееся оборудование используют далеко не полностью.
Основные виды сочетания слова с показом опытов. Во всех
методических руководствах и дидактических работах обязательно упоминается, что показ учителем средств наглядности должен сопровождаться или сочетаться со словом учителя. При этом одни ограничиваются только этим общим указанием, не поясняя, как это нужно делать, другие же решают вопрос, что чему должно предшествовать: показ наглядных средств рассказу учителя или наоборот, или же предлагают рассказывать и показывать одновременно. Но эти рекомендации, как правило, не подтверждаются опытом. В результате дидактических исследований выделены четыре вида или формы сочетания слова учителя с показом средств наглядности. Для ознакомления с характеристикой этих форм рассмотрим их применение на уроках химии при изучении одного и того же учебного материала «Ознакомление учащихся со свойствами соляной кислоты». Учащиеся на уроке химии в VII классе должны были узнать следующее: соляная кислота — бесцветная прозрачная жидкость, хорошо растворимая в воде. При действии кислоты на раствор лакмуса он становится красным. В результате взаимодействия натрия с кислотой выделяется водород и получается поваренная соль.
Если учитель применит первую форму сочетания слова со средствами наглядности, то изучение физических свойств может проходить так:
Учитель. Цель нашего урока — изучение свойств соляной кислоты. Может быть, вы уже знаете что-нибудь о ее свойствах. Кто хочет сказать, что он знает?
Как показала практика, большинство учащихся ничего не знают об этом веществе. Некоторые слышали о кислоте, которая употребляется при паянии («ее-травят цинком»), но эти знания смутные и даже неверные. Тогда учитель обращается к классу, показывает склянку с соляной кислотой и говорит, что в этой склянке соляная кислота. (Ставит склянку на подъемный столик.) Посмотрите внимательно и назовите ее физические свойства.
1-й учащийся. Соляная кислота жидкая при обыкновенной температуре.
2-й учащийся. Она бесцветная.
Учитель. (Просвечивает склянку электрическим фонариком.)
3-й учащийся. Она прозрачная.
Учитель. А теперь узнаем, хорошо или плохо она растворяется в воде. (В цилиндр с водой наливает кислоту, помешивает стеклянной палочкой и просвечивает фонариком.)
4-й учащийся. Ома хорошо растворяется в воде.
Учитель. Итак, что же вы узнали о соляной кислоте?
Учащийся. (Повторяет то, что сказали раньше его товарищи.)
Как же проходила познавательная деятельность учащихся, и какова была роль учителя?
Учитель с помощью слова руководил наблюдениями учащихся, которые узнали о физических свойствах кислоты на основе наблюдений. Такое сочетание слова учителя со средствами наглядности называется первой формой. Она характеризуется тем, что учитель посредством слова руководит наблюдениями учащихся, которые извлекают знания о непосредственно воспринимаемых свойствах наблюдаемого объекта из наблюдений.
Рассмотрим, как протекал учебный процесс при изучении химических свойств. Первым из этих свойств изучалось действие кислоты на раствор лакмуса. При этом учитель ограничивался ознакомлением только с внешними проявлениями химического процесса, не рассматривая существа самой химической реакции. Как и ранее, учитель предлагал учащимся узнать это свойство кислоты на основе наблюдений демонстрируемого им опыта. Он поставил цилиндр с раствором лакмуса на подъемный столик и приливал в него кислоту. Учащиеся на основе наблюдений сравнительно простых явлений приобретали знания о свойствах раствора кислоты, отличающих ее от щелочей и воды. Во всех описанных опытах они как бы извлекали знания из самих объектов изучения.
Значительно сложнее был процесс изучения взаимодействия кислоты с металлом. Учащиеся должны были узнать, что: а) натрий реагирует с соляной кислотой, б) происходит реакция замещения водорода кислоты натрием, в) в результате реакции выделяется водород, и образуются кристаллы хлористого натрия, г) химическую реакцию можно обозначить следующим уравнением:
2HCI+2Na = 2NaCI+H2
д) это уравнение означает: два атома натрия реагируют с двумя молекулами кислоты, в результате получаются одна молекула водорода и две молекулы поваренной соли.
Чтобы учащиеся, приобрели эти; знания, учитель демонстрировал опыт: опускал маленький кусочек натрия в широкую пробирку с концентрированной соляной кислотой и предлагал учащимся наблюдать, а затем объяснить опыт. Опыт эффектный, учащиеся наблюдали внимательно, но объяснить его, пользуясь атомно-молекулярной теорией, не могли. Они описывали лишь то, что видели.
Чтобы проникнуть мысленным взором в микромир атомов и молекул и составить представление о происходящих в нем процессах, наблюдая лишь внешние признаки химической реакции, учащиеся должны были обладать знаниями и опытом такого рода умственной работы. Необходимые для этого знания у учащихся были. Они знали, что при действии натрия на воду выделяется водород, что в состав молекул соляной кислоты входят атомы водорода, что поваренная соль состоит из двух элементов — натрия и хлора. И все-таки они не могли объяснить это явление, пользуясь атомно-молекулярной теорией, не могли установить связь между наблюдаемым явлением и ранее изученными. Нужно было напомнить о взаимодействии натрия с водой, только тогда учащиеся пришли к выводу, что они наблюдали реакцию замещения, происходящую между натрием и кислотой. Они пытались записать уравнение этой реакции, но допускали ошибки в расстановке коэффициентов. Они не знали, где же находится вещество, имеющее состав NaCl. He все учащиеся сразу вспомнили, что этой формулой обозначается обыкновенная поваренная соль, выпадение кристаллов которой они проглядели, будучи увлечены более эффектным явлением — горением водорода и движением натрия на поверхности воды. Когда же был повторен этот опыт, учащиеся с большим вниманием наблюдали за появлением белых кристалликов, которые опускались на дно пробирки. Нетрудно понять, что при демонстрации опыта взаимодействия натрия с кислотой применялся другой вид сочетания слова учителя со средствами наглядности. Здесь наблюдения учащихся были лишь отправным моментом в приобретении знаний, а дальше учитель с помощью слова руководил мыслительной деятельностью учащихся для выяснения связей и отношений наблюдаемых явлений с тем, что уже известно учащимся, но не может быть воспринято ими непосредственно из данного опыта.
Описанное сочетание слова учителя со средствами наглядности называется второй формой, которая характеризуется тем, что учитель посредством слова руководит наблюдениями демонстрируемых предметов и процессов и, базируясь на имеющихся у учащихся знаниях, ведет их к выявлению и формулированию таких связей между явлениями, которые не могут быть обнаружены в процессе непосредственного восприятия.
Функция слова учителя в этой форме сочетания слова и наглядности гораздо сложнее, чем в первой форме. Теперь недостаточно одних указаний, что наблюдать. Нужно установить связи с теми знаниями, которые приобретены учащимися раньше, и обеспечить логическую связь результатов опыта. Поэтому применение второй формы требует более тщательного анализа имеющихся знаний учащихся и тех знаний, которые они должны приобрести из наблюдений наглядных средств.
Обе формы сочетания слова и средств наглядности сходны в том отношении, что учащиеся посредством слова учителя ставятся в такие условия, при которых они оказываются в состоянии приобретать знания о веществах и явлениях в известной степени самостоятельно, на основе наблюдений средств наглядности. Эти формы следует отнести к исследовательскому методу демонстрации средств наглядности.
Но изучение тех же веществ и явлений может проходить и с применением иллюстративного метода. Если сведения о непосредственно воспринимаемых явлениях или свойствах предметов учащиеся приобретают сначала со слов учителя, а показ этих средств наглядности служит подтверждением или конкретизацией к словесным сообщениям, то такая форма сочетания называется третьей формой.
На практике часто учитель сначала сообщает учащимся сведения о таких свойствах, процессах, закономерностях, которые не могут быть познаны учащимися непосредственным восприятием, а затем демонстрирует наглядные средства. Они служат иллюстрацией к словесному сообщению. Например, прежде чем показать опыт взаимодействия натрия с соляной кислотой, учитель напишет уравнение реакции, которая должна произойти, и расскажет, какие вещества должны получиться и по каким признакам их можно узнать. Эта четвертая форма сочетания слова и средств наглядности сходна в отношении объектов изучения со второй формой, но противоположна последовательности включения в учебный процесс слова учителя и демонстрируемых им средств наглядности.
Итак, слово учителя и показ предметов и процессов могут находиться в разнообразных сочетаниях. В этом многообразии выделяются четыре основные формы. Первая и вторая формы входят в состав исследовательского метода: третья и четвертая входят в состав иллюстративного метода. Первая и третья применяются в тех случаях, когда знания о предмете или процессе можно извлечь из наблюдения самого объекта; вторая и четвертая формы применяются при изучении таких связей и отношений между предметом и процессами, которые (связи и отношения) непосредственно не воспринимаются органам чувств и могут быть познаны при сопоставлении демонстрируемых средств наглядности с тем, что уже известно учащимся из прежнего опыта.
При демонстрации опытов по химии чаще других используется вторая и четвертая формы. Объясняется это тем, что о сущности химических процессов судят по некоторым внешним признакам, которые не раскрывают прямо взаимодействий невидимых, ничтожно малых физических тел молекул, атомов, ионов, электронов. Познание же этих взаимодействии составляет научную основу изучения химии. Каждая из четырех форм применяется в практике обучения химии в различных вариантах.
Из вариантов второй формы особенно большое значение имеют два: одни из них характеризуется тем, что используется в основном индуктивный прием умозаключении, для другого характерно применение «рабочей гипотезы». В рассмотренном примере демонстрации взаимодействия натрия с соляной кислотой с применением второй формы применялись оба варианта. К выводу о том, что в результате этой реакции выделяется водород из соляной кислоты, учащиеся пришли индуктивным путем. А вывод о том, что вторым продуктом реакции является поваренная соль, учащиеся сформулировали после того, как они, предположительно написали уравнение химической реакции, т. е. составили «гипотезу» какие частицы и как взаимодействуют в пробирке. После этого они еще раз обратились к опыту и убедились в правильности сделанных предположений.
Зависимость качества знаний учащихся от метода демонстрации опытов. Анализ четырех форм сочетания слова учителя и средств наглядности показывает, что умственная деятельность учащихся изменяется в зависимости от метода демонстрации учителем средств наглядности. Это значит, что и педагогические результаты применения этих методов должны быть различными, т. е. качество знаний и умений, учащихся должны чем-то различаться.
Из всего многообразия признаков качества знаний более доступно сравнению прочность знаний. Поэтому представляется возможность сравнивать эффективность методов обучения по этому признаку.
Наиболее убедительные результаты получаются в случае применения индивидуальных обучающих занятий. На основе таких экспериментов с учащимися VII класса выявились интересные особенности в восприятии и усвоении ими знаний в случае применения иллюстративного метода (третья и четвертая формы) или исследовательского метода обучения при демонстрации химического опыта (разложение окиси ртути). Все учащиеся с интересом слушали объяснения учителя и наблюдали опыт на близком расстоянии. После этого каждый писал о том, что он наблюдал и что узнал.
На занятиях, проходивших по иллюстративному методу, учащиеся после сообщения учителя о том, какие явления они должны наблюдать, с удовлетворением наблюдали это при демонстрации опыта, им было все ясно, нужно было только запомнить, что они слышали и видели, а затем написать это в отчете.
На занятиях, проходивших с применением исследовательского метода, каждый учащийся должен был сам отмечать наблюдаемые им явления и сообщать учителю о том, что он видел. При этом каждый из них испытывал затруднения в нахождении нужных слов в своем еще бедном словарном запасе. Эти затруднения особенно явно обнаруживались в составлении ими отчета. Если судить о результатах применения описанных методов демонстрации опыта только по этим письменным отчетам, то преимущество иллюстративного метода обнаружилось бы достаточно ясно. Учащиеся, которым демонстрировали опыт по этому методу, написали отчеты более грамотно: описывали ход занятий более последовательно и придерживались более точного плана беседы, используя некоторые из оборотов речи экспериментатора. Учащиеся, с которыми занятия проводились по исследовательскому методу, описывали опыт кратко, их отчеты похожи на сочинения учащихся начальной школы.
Такой результат обучающих экспериментов оказался неожиданным. Наблюдая более интенсивную умственную деятельность учащихся в случае применения исследовательского метода, можно было ожидать и более содержательных отчетов этих учащихся. По-видимому, на выявление их знаний повлияло то, что они еще не умели свободно выражать свои мысли в отчетах о работе по химии, не успели еще усвоить некоторые обороты речи, свойственные данному учебному предмету. Эти предположения подтвердились последующей проверкой, проведенной через семь месяцев, когда тем же учащимся было предложено вспомнить и описать опыт и дать ему пояснение. Эта работа проводилась в конце учебного года, когда учащиеся ознакомились со многими химическими терминами, определениями и др. Контрольный эксперимент имел целью выявить и сравнить прочность знаний учащихся, приобретенных при разных методах демонстрации химического опыта.
Их отчеты показали, что учащиеся, участвовавшие в беседе, проведенной по иллюстративному методу, менее прочно удержали в памяти полученные знания. Они написали отчеты по воспоминаниям значительно хуже тех, которые они дали непосредственно после окончания опыта. В них не было прежней полноты и последовательности. Более того, в них встречались грубые ошибки. Учащиеся более прочно усвоили то, что сообщал учитель, и менее прочно то, что они сами наблюдали. Учащиеся, которые работали по исследовательскому методу, более полно сохранили в памяти знания, приобретенные на основе наблюдения опыта. Педагогический эксперимент показал, что прочность знаний учащихся в случае применения первой и второй форм сочетания слова со средствами наглядности, выше, чем при использовании третьей и четвертой форм. Сохраняются ли отмеченные преимущества при любых условиях демонстрации средств наглядности? Чтобы не ошибиться в решении этих вопросов, необходимо рассмотреть условия, при которых можно и целесообразно применять ту или иную форму.
Условия эффективности разных методов демонстрации опытов. К, условиям, от которых зависит целесообразность применения той или иной формы сочетания слова учителя со средствами наглядности, относится сложность вопроса, для решения которого демонстрируется химический опыт и другие средства наглядности.
Если решение вопроса не вызывает значительного напряжения умственной деятельности учащихся, то преимущества первой и второй формы оказываются незначительными. Например, при изучении хорошо наблюдаемых свойств предмета, таких, как цвет, форма, физическое состояние, они почти одинаково воспринимаются при всех формах сочетания слова учителя со средствами наглядности.
В тех же случаях, когда для восприятия и усвоения знаний объекта изучения требуется более сложный анализ, мобилизация памяти и мышления, преимущество первой и второй формы возрастает. Но это преимущество возрастает лишь до некоторого предела. В случае очень сложной учебной задачи применение первой и второй форм не приводит к заданной цели. Это можно было наблюдать при изучении пламени свечи (В VII и в VIII классах). После того как было обнаружено, что в пламени свечи три конуса, учитель наметил план изучения состава каждой части с применением первой и второй формы сочетания слова и средств наглядности. Для изучения состава наружного конуса пламени был показан опыт. Из этой части пламени отводился газ и промывался в склянке с известковой водой. По помутнению известковой воды и появлению капель воды учащиеся сделали правильный вывод, что в этой части пламени находятся водяные пары и углекислый газ. Затем следовало изучение самой светлой части пламени. Для этого учитель показал хорошо известный опыт: внес в эту часть пламени крышечку от фарфорового тигля и предложил учащимся объяснить, как могло оказаться самое черное вещество в самой светлой части пламени. Вопрос вызнал необычайное оживление, но правильного ответа не было. Не помогли никакие наводящие вопросы. Сложность анализа данного явления превосходила возможности учащихся. В этих условиях оказалась целесообразной четвертая, а не вторая форма.
Важным условием целесообразного использования той или другой формы сочетания слова и средств наглядности при демонстрации опытов является подготовленность учащихся к наблюдениям, а также их способность выделять существенные признаки, даже в тех случаях, когда их трудно заметить. Например, при изучении зависимости растворимости твердых веществ от температуры растворителя учитель демонстрировал опыты растворения калиевой селитры и извести, применяя первую форму сочетания слова с показом опытов. Положительные результаты получились только при изучении растворимости селитры, когда были показаны опыты и растворение твердого вещества, и выпадение осадка при охлаждении насыщенного раствора.
При демонстрации же нагревания насыщенного раствора извести учащиеся не могли сделать вывод об уменьшении растворимости этого вещества при повышении температуры раствора, так как не все видели помутнение раствора, а те, кто заметил, не посчитали это помутнение за выделение твердого вещества из раствора. Учителю пришлось «объяснять» этот опыт, т. е. применять с некоторым запозданием третью форму вместо неудачно примененной первой.
При определении готовности учащихся к самостоятельному наблюдению, организуемому с применением первой и второй формы, важно учитывать сложность демонстрируемых средств наглядности.
Принято считать, что для демонстрации нужно применять наиболее простые приборы. Но это утверждение не всегда оказывается верным.
При ознакомлении учащихся с серной кислотой обычно учитель опускает в цилиндр с серной кислотой ареометр и называет деление, до которого погрузился ареометр. Учащиеся не могут видеть со своих мест этого деления. Учитель вызывает учащегося к своему столу и предлагает проделать тот же опыт и сообщить остальным учащимся, что он наблюдает. И в том и в другом случае учащиеся узнают плотность со слов учащегося или учителя. Чтобы предоставить возможность всем видеть, насколько (примерно) кислота тяжелее воды, на технохимических весах уравновешивают цилиндры одинакового размера. Затем в один цилиндр наливают определенный объем серной кислоты, а в другой — такое количество воды, чтобы весы пришли в равновесие.
Из сравнения разных объемов кислоты и воды, имеющих одинаковые весы, учащиеся путем вычисления находят плотность серной кислоты.
Наблюдения на уроке показали, что выполнение арифметических расчетов отвлекало учащихся оттого, что они наблюдали. Кроме того, демонстрация опыта и расчеты требовали много времени. Лучший результат получился, когда был показан прибор. Он более сложен, чем обычный ареометр или весы. Но демонстрация его сокращает время и приводит к лучшим результатам, так как прибор показывает прямо число, обозначающее плотность кислоты. В этом случае более сложный прибор подводит к цели в более короткий срок. Сложный по конструкции прибор оказался более доступным для наблюдения.
Из изложенного следует, что педагогическое мастерство учителя, проявляемое при демонстрации химических опытов, является не результатом каких-то особых даровании, а зависит от правильно определенной цели и выбора методов, сочетании его слова со средствами наглядности, а также овладения им техникой демонстрационного химического эксперимента.
Демонстрация изображений предметов. В обучении химии демонстрируются рисунки учителя на классной доске, таблицы с изображениями приборов, аппаратов, заводских установок, диапозитивы, диафильмы, рисунки, выполняемые учителем или учащимися на классной доске (динамические таблицы и учебные кинофильмы).
Рисунок учителя на классной доске является наиболее распространенным в практике обучения химии наглядным изобразительным средством. Он применяется для решения различных методических задач: для пояснения устройства какого-либо прибора, детали которого плохо видны учащимся, для изображения крупным планом какой-либо части аппарата, изображенного на таблице или на диапозитиве, если изображение недостаточно четко. При этом учитель дает пояснение к рисунку, пользуясь той или иной формой сочетания слова с показом рисунка. Большой педагогический эффект получается от изображения учителем производственных аппаратов и целых установок. Поэтому элементарное умение рисовать хотя бы схематически приборы, аппараты, установки должно войти в список основных требований к подготовке учителя химии.
Таблицы с изображением приборов, аппаратов можно считать заменителями изображенных на них предметов. Поэтому методика демонстрации этих средств наглядности сходна, стой, которая разработана для демонстрации предметов. Если на таблице изображены предметы (приборы, аппараты и т. п.), то может применяться первая или третья форма сочетания слова со средствами наглядности. В практике обучения химии чаще пользуются третьей формой. Например, ознакомление с устройством и действием известково-обжигательной печи происходит по такому плану: общее описание печи, состав шихты и ее загрузка, подача воздуха, химические процессы, происходящие в печи, выход извести и углекислого газа. Рассказ учителя сопровождается показом таблицы с изображением печи.
Для закрепления полученных знаний предлагается одному или двум учащимся повторить рассказ учителя. Но возможен и другой способ решения той же учебной задачи. После демонстрации опыта термического разложения карбоната кальция учитель записывает уравнение этой реакции, зарисовывает на классной доске опыт или показывает готовый рисунок, а затем приступает к ознакомлению учащихся с тем, как осуществляется эта реакция на производстве.
Если он знакомит с таким способом обжига известняка, при котором в качестве горючего используют уголь, то он сообщает, что на производстве источником теплоты является горение угля, через слой которого проходит воздух, а на слой угля помещаются куски известняка. Рисует на доске слой угля и па нем слой известняка. Далее следует беседа.
Учитель. Как сделать, чтобы обжигалось, возможно, больше известняка и чтобы не было потерн теплоты в окружающий воздух?
Учащийся. Нужно оградить уголь и известняк какой-либо теплоизоляцией от окружающего воздуха.
Учитель. Из какого материала должна быть эта изоляция?
Учащийся. Так как при горении угля получается высокая температура, то эта изоляция должна быть изготовлена из огнеупорного материала.
Учитель. Какой высоты выгоднее делать стенки печи, чтобы использовать всю теплоту, получаемую от горения угля? Рисует разрез нижней части печи.
Учащийся. Выгоднее делать высокую печь (учитель чертит схему печи).
Таким же образом ставят и решают вопросы, как располагать уголь и известняк в печи, как отводить углекислый газ, как подводить воздух, как охлаждать и выгружать известь, как применить принцип противотока для экономики теплоты. После решения каждого вопроса учителем схема является результатом решения ряда химико-технологических вопросов, в решении которых принимают участие учащиеся.
После этого учитель показывает таблицу или рисунок в книге и предлагает учащимся рассказать, как устроена печь, и какие процессы в ней происходят. При таком использовании таблицы учащиеся, участвуя в составлении ее прототипа, решают ряд целесообразно подобранных задач, направленных к достижению обшей цели — уяснению соответствия аппарата процессам, происходящим и нем. Тогда они не только лучше усваивают схему устройства аппарата, но и понимают, почему он устроен так, а не иначе.
Во втором способе ознакомления учащихся с устройством известково-обжигательной печи нетрудно усмотреть первую и вторую формы сочетания слова и средств наглядности.
Можно также знакомить учащихся со схемами устройства доменной печи, колонны синтеза аммиака, различных поглотительных башен, применяемых в химических производствах. При этом выделяется из общей схемы, прежде всего тот аппарат, в котором происходит основная химическая реакция. Затем устанавливается его связь с аппаратами, в которых осуществляют подготовительные операции (измельчение, очистка, растворение), и, наконец, с аппаратами, в которых, производится отделка выпускаемой продукции. Можно применять описанный выше способ показа при использовании обычных настенных таблиц. В этом случае следует закрывать таблицы бумагой и открывать их по мере рассмотрения деталей.
В практике обучения химии применяют и другой прием для расчлененного показа изображения прибора или заводской установки. Изготовляют несколько таблиц, на каждой из которых нарисована только одна какая-либо часть всей картины. По ходу изучения установки показывают ту или иную часть прибора или установки в зависимости от того, какой процесс изучается. Под конец демонстрации составляют всю таблицу с изображением всей установки или аппарата.
Интересен и поучителен опыт применения динамических таблиц, впервые разработанных С. С. Ивановым для изучения химических производств. В. С. Полосин и М. Н. Конюхов описали объемно-плоскостные таблицы, используемые для изучения строения вещества.
Большое теоретическое и практическое значение имеет вопрос о методике использования схем строения молекул, ионов и атомов, изображенных на плоскости пли в виде объемных пособий. Возражения против применения таких наглядных пособий сводятся к следующему: так как химические формы движения материи не могут быть сведены к механическим перемещениям молекул, атомов, электронов и других частиц, то всякая схема строения вещества, представленная в виде каких-либо шариков, неподвижных или вращающихся соединяющихся каким-либо стержнем или крючком, включает элементы механического истолкования химических реакций. Это можно обнаружить в истолковании химических явлений и в учебниках для высшей школы, и даже в научной литературе. Схема строения атомов и даже структурные формулы и органической химии не отражают с достаточной точностью состояние вещества.
Если исключить все это из преподавания химии в высшей и средней школе, то произойдет снижение теоретического уровня в изучении основ химических наук, переход на позиции эмпиризма. Ясно, что возражение против применения условной наглядности не состоятельно. Но должна соблюдаться мера допустимых моделей, чтобы избежать вульгаризации, уводящих учащихся в сторону от научного истолкования явления.
Наглядные пособия часто используют только для формирования представлений учащихся о предметах изучения. Но такое понимание сужает круг применения средств наглядности, так как они имеют большое значение в процессе обобщения, в переходе от представлений к понятиям. Всякое наглядное пособие включает элементы обобщения, по некоторые виды имеют прямое назначение оказывать помощь учащимся в обобщении, в классификации,
К этому виду наглядных пособий относятся различные схемы классификации веществ, генетических связей, круговорота элементов в природе, графики к цифровые таблицы, Сюда же следует отнести и таблицу периодической системы Д. И, Менделеева.
Использование диапозитивов, диафильмов и учебных кинофильмов на уроке химии. Методика демонстрации диапозитивов остается еще мало разработанной. В тех случаях, когда учитель показывает диапозитивы, делает он это обычно в конце изучения темы. Тогда наблюдения учащимися изображений на экране проходят как — подтверждение того, что уже изучено.
А между тем диапозитивы можно использовать и в процессе изучении нового учебного материала. Но их нужно показывать не сразу целой серией на одном специальном уроке, а отдельными кадрами. При этом пользуются теми же методами, которые применяются при демонстрации картин пли таблиц.
Для использования диапозитивов следует иметь в качестве постоянного оборудования химического кабинета экран, который быстро спускается над классной доской и так же быстро убирается, стационарную подставку для проектора, эпидиаскоп (желательно с дистанционным управлением), комплекты диапозитивов и диафильмов.
Учитель может демонстрировать через эпидиаскоп фотографии, рисунки из книг, чертежи, рисунки собственного изготовления и др. В некоторых случаях можно показать на экране с помощью эпископа небольшие образцы веществ.
В настоящее время изготовлено значительное количество учебных фильмов по химии, изданы пособия, характеризующие их содержание.
По второму варианту демонстрации фильма предшествовало слово, в котором излагалось в основном содержание фильма, и также следовало предупреждение, что после просмотра будет проверка усвоения содержания фильма. Фильм демонстрировался полностью.
По третьему варианту фильм демонстрировался по частям, и после каждой части учащиеся письменно отвечали на вопросы, относящиеся к просмотренной части фильма.
По четвертому варианту фильм демонстрировался тоже, но частям, но перед демонстрацией каждой части учащиеся записывали вопросы, ответы на которые они должны получить во время просмотра фильма. По окончании просмотра фильма все учащиеся выполняли одну и ту же письменную контрольную работу: писали ответы на вопросы, относящиеся к содержанию всего фильма.
В результате проверки этих работ и обработки результатов получились следующие показатели, выраженные в процентах правильных ответов: по первому варианту -35, по второму варианту-61, по третьему варианту -70, и по четвертому варианту -78.
Из анализа результатов исследований следуют два вывода:
- Демонстрация по частям данного фильма способствует лучшему усвоению знаний в сравнении с демонстрацией всего фильма,
- Ознакомление с вопросами перед демонстрацией фильма повышает усвоение содержания фильма.
Признавая большую ценность и доказательность этих выводов, необходимо сделать оговорку, что они применимы пока для демонстрации ограниченного количества фильмов, а именно для фильмов среднего метража, предназначенных для демонстрации в начале обучения химии. При этом выяснилась степень запоминания фактов. В дальнейшем предстоит также исследовать значение демонстрации учебных фильмов для развития учащихся. Необходимо исследовать методы демонстрации фильмов разного метража в разных классах.
Демонстрации моделей, макетов. В обучении химии применяются в качестве средств наглядности модели кристаллов, молекул органических веществ; имитации веществ, недоступных для хранения в химическом кабинете и использования для непосредственного наблюдения; макеты аппаратов, применяемых в химических производствах; макеты заводских установок.
Объемные наглядные пособия близко подходят к предметам в натуре по их роли в учебном процессе. Поэтому в методике демонстрации этих средств наглядности могут применяться те же формы сочетания слова и средств наглядности, которые рассмотрены выше.
Модели кристаллов и имитации веществ можно использовать в работах с раздаточным материалом. Макеты аппаратов, применяемых в химических производствах, имеют значительную ценность, если они разборные. При разработке методики демонстрации разборных «недействующих» моделей, необходимо решить: какие химические опыты (лабораторные или ученические) должны предшествовать уроку, на котором намечено демонстрировать разборные модели; какие другие средства наглядности должны быть использованы для более успешного использования разборных моделей.
При демонстрации схемы разборных моделей или при организации самостоятельных работ учащихся с ними важно выявить соответствие аппарата его назначению и научным принципам химических производств, сопоставить его с лабораторным прибором, в котором осуществляется та же химическая реакция.
Опыт показывает, что при демонстрации разборных моделей не следует игнорировать и плоскостные изображения заводских аппаратов и установок. Для политехнического образования учащихся важно выявлять общее в многообразии химических аппаратов. С этой целью следует сравнить модели доменной и известково-обжигательной печей, абсорберы, применяемые в разных химических производствах.
Большое значение для понимания сущности какого-либо химического производства имеют демонстрации действующих моделей. Демонстрация такого прибора может предшествовать демонстрации разборной модели. Следует отметить, что каждое из средств наглядности имеет значение в создании условий для формирования представлений и понятий. Значение каждого из них усиливается при надлежащем соединении с другими наглядными пособиями. Поэтому постановку вопроса, какое из этих наглядных средств наиболее важное, нужное считать ошибочной. Значение каждого усиливается или ослабляется в зависимости от того, что изучается. Эффективность объемных наглядных пособий особенно велика при изучении таких аппаратов, в которых осуществляется теплообмен между жидкостями или газами, когда один поток идет по трубам, а другой, встречный в межтрубном пространстве. Такие аппараты рассматриваются при ознакомлении с устройством и принципом действия контактного аппарата в производстве серной кислоты. Без применения разборных моделей трудно понять, что происходит в этом аппарате, как происходит теплообмен между поступающими в нее газами и уходящими из нее продуктами реакции. Поэтому оснащение школ разными наглядными пособиями, отвечающими педагогическим требованиям, не только желательно, но и необходимо. Это не должно ослабить внимание к изготовлению наглядных плоскостных пособий и, особенно к производству учебных фильмов.
Использование раздаточного материала. Включение в учебный процесс раздаточного материала можно рассматривать как перенесение демонстраций предметов на стол учащегося. Основная задача состоит в том, чтобы создать наиболее благоприятные условия для ознакомления с внешним обликом объекта, с его свойствами, непосредственно воспринимаемыми анализаторами. Например, при ознакомлении с образцами серной кислоты учащиеся отмечают, что склянка с серной кислотой тяжелее такой же склянки с водой, при растворении этой кислоты выделяется теплота, а при ознакомлении с образцами серы учащиеся могут заметить хрупкость этого вещества. При изучении раздаточного материала учащиеся могут пользоваться разными органами чувств: зрением, осязанием, обонянием, слухом и даже в некоторых случаях органом вкуса. И при всех условиях средства наглядности находятся в тех или иных сочетаниях со словом учителя. Педагогическая эффективность этих сочетаний, как при демонстрации тех же объектов учителем, зависит от тех же условий: учебных задач, состояния знаний учащихся, свойств изучаемых объектов.
Как при наблюдении демонстрации предметов, так и при самостоятельной работе учащихся с раздаточным материалом усвоение знании проходит более успешно в случае применения первой формы сочетания слова учителя с наблюдениями учащихся.
- Нужно подходить осторожно к оценке качества знаний на основании лишь устных ответов учащихся на вопросы, требующие определения или перечисления свойств (того, что можно заучить).
- Первая форма сочетания слова учителя со средствами наглядности более эффективна в работе учащихся с раздаточным материалом.
- При применении индивидуальных экспериментальных занятий с учащимися представляется возможным учитывать не только приращение их знаний в результате этих занятий, но и продвижение в развитии их умений наблюдать и применять приобретенные знания.
4.2.Применение ученического эксперимента при изучении нового учебного материала
Педагогическое значение и состав ученического эксперимента. О большом значении химического эксперимента в обучении химии высказано много интересных и веских суждений, как деятелями химических наук, так и педагогами. Ценят учебный химический эксперимент за то, что учащиеся при хорошей постановке обучения знакомятся на практике с некоторыми приемами научно-химических исследований. Ценят ученический эксперимент и как эффективный метод формирования системы научных понятий, и как метод обучения приемам рационального мышления. Педагогическая значимость ученического эксперимента зависит от целесообразного применения метода обучения. В методической литературе рассматриваются два метода, применяемых в руководстве ученическим экспериментом при изучении нового учебного материала: исследовательский и иллюстративный. В характеристике исследовательского метода нет единства у методистов и дидактов: одни чрезмерно усложняют требования, предъявляемые к исследовательскому методу в обучении, почти отождествляют его с научно-исследовательским. Другие снижают эти требования, делают его общедоступным.
Усложненный вариант исследовательского метода включает:
- разъяснение цели химического учебного эксперимента;
- выдвижение учащимися гипотезы;
- составление плана экспериментальной работы;
- конструирование, монтаж приборов или установки для выполнения опыта;
- выполнение опыта, наблюдения, записи;
- вывод из наблюдений и составление отчета;
- применение полученных результатов.
Такой сложный вариант исследовательского метода не может широко применяться в обучении химии в средней школе (его используют на внеклассных занятиях). Наиболее простой вариант этого метода описан известным методистом-педагогом К. П. Ягодовским, который указывает лишь два условия, необходимые для того, чтобы применяемый в обучении метод можно было назвать исследовательским:
- Учащийся на основе изучения различных учебных объектов может с известной долей самостоятельности открыть не известный ему научный факт (узнать ранее неизвестные свойства вещества, особенности химической реакции и получить другие сведения).
- На основе известных фактов (знания которых получены самим учащимся из опыта, из наблюдений или из книги) учащийся с известной долей самостоятельности может сделать неизвестное ему ранее научное обобщение.
Открытые учащимися научные факты и обобщения, неизвестные им, могут быть известны в науке. В зависимости от подготовленности учащегося и от других условий в исследовательском методе учащихся могут быть и другие признаки из указанной выше сложной схемы.
Иллюстративный метод называют в некоторых дидактических работах сообщающим методом или методом готовых знаний. Сущность же его заключается в следующем: учитель сначала сообщает то, что должно получиться в результате опыта, а затем в подтверждение к сказанному в качестве иллюстрации учащиеся выполняют опыт. Ученический химический эксперимент — сложный педагогический процесс. В нем можно различать четыре основные части: 1) изучение веществ (данных для опыта или полученных в результате опыта); 2) приготовление или использование готового прибора; 3) выполнение опыта; 4) составление отчета.
Изучение веществ. При выполнении химических опытов учащийся изучает вещества с различной степенью углубленности в зависимости от общей задачи и содержания опыта. Например, в процессе формирования понятия о реакции различные при выполнении опыта учащемуся необходимо узнать внешний вид основной углекислой меди и двух продуктов ее разложения (воды и окиси меди). Третий продукт (углекислый газ) учащийся может обнаружить, зная его свойства (гасить горящую лучинку и мутить известковую воду).
Ознакомление с внешним видом веществ может осуществляться по первой или по третьей форме сочетания слова со средствами наглядности. В данном случае слово может быть как устным словом учителя, так is напечатанным в задании. Для обнаружения углекислого газа необходимо применять вторую или четвертую форму, так как о его появлении учащиеся судят па основе ранее полученных знаний: испытанием газа тлеющей лучинкой пли пропусканием его через известковую воду.
Несколько сложнее обстоит дело с познанием таких физических свойств, которые не воспринимаются с помощью анализаторов: плотность, электропроводность, температуры кипения и затвердевания. Об этих свойствах судят по показаниям приборов. Например, при изучении процесса растворения учащийся испытывает электропроводность чистой воды и веществ, подлежащих растворению, а затем электропроводность полученного раствора. И в этом случае учащийся воспринимает показание прибора (загорается лампочка) как непосредственно воспринимаемое свойство раствора. Для учащихся VII класса, которым неизвестны электрохимические процессы электролиза, накал нити электролампочки является таким же индикатором, как лакмус при испытании растворов кислот и щелочей. У учащихся X класса, знающих процессы электролиза, устанавливается короткая связь между показаниями прибора и свойствами вещества.
Несколько сложнее изучать вещества, которые получаются в результате опыта. В этом случае могут применяться и другие формы сочетания слова со средствами наглядности. Но во всех случаях процесс изучения веществ при выполнении химических опытов сходен с изучением раздаточного материала.
Ознакомление учащихся с приборами. На уроках химии учащиеся имеют дело с особым видом средств наглядности — с приборами, аппаратами, применяемыми для осуществления физических или химических явлений. Эти подсобные средства являются в то же время и предметами изучения. Некоторые из приборов и конструкций выдаются учащимся в готовом виде, другие должны монтироваться ими или конструироваться.
Рассмотрим сначала способы ознакомления учащихся с приборами, предлагаемыми им и собранном виде. При организации такой работы должны решаться две учебные задачи:
1.Создание у учащихся правильных представлений о приборе и его частях; 2.Понимание соответствия его назначению в изучаемом процессе.
Если учитель ограничивается решением только одной первой задачи (что часто встречается в практике обучения химии), то умственная деятельность учащихся будет такой же, как и при изучении внешнего облики какого-либо предмета. Процесс может проходить так же, как и в работе с раздаточным материалом, с применением первой или третьей формы сочетания слова со средствами наглядности. Но при таком способе ознакомления учащихся с прибором упускается из виду связь между его устройством и назначением. Не представляя себе достаточно ясно, что и как должно происходить в приборе, учащиеся не могут осознать назначение и взаимосвязь его деталей.
Иначе, проходит процесс, если учитель наметил решение и второй задачи — выявить связь между конструкцией прибора, материалом, из которого он изготовлен, с одной стороны, и свойствами реагирующих веществ и условиями реакции с другой. В этом случае сочетание слова учителя с показом прибора, пли его изображения будет более сложным. Учитель может при его описании сообщить о назначении не только всего прибора, но и отдельных частей или же повести так беседу о приборе, что учащиеся сами догадаются об этом.
Для ознакомления с устройством прибора можно применять и вторую форму.
Учитель. Цель вашей практической работы состоит в выяснении того, какие изменения происходят и какие вещества получаются при сильном нагревании основной углекислой меди. Нужно также определить, в чем нагревать: в стакане, в колбе, в реторте или в пробирке (показывает эти предметы).
Учащимся. В реторте.
Учитель. Почему?
Учащийся. Потому что реторта не лопается, а стакан и колба лопнут.
Учитель. А еще в чем можно нагревать кислую медь?
Учащийся. Можно в пробирке.
Учитель. Вы будете брать для опыта малые количества вещества. Значит, лучше воспользоваться пробиркой. А как вы соберете вещества, которые будут получаться? Ведь могут образоваться и твердые вещества, и газы.
Учащимся. Нужно пробирку закрыть пробкой, а в пробирке сделать отверстие, через которое вставить трубочку, как в опыте разложения окиси ртути. Если будет выделяться газ, мы соберем его в пробирку.
Учитель. А если много газа получится, тогда во что будете собирать?
Учащийся. Тогда будем собирать в банку.
Учитель. А какие газы вы умеете распознавать и как?
Учащийся. Можно узнать кислород: в нем тлеющий уголек вспыхивает.
Учащийся. Можно узнать углекислый газ: в нем горящая лучника гаснет.
Учитель. А еще как можно узнать углекислый газ?
Учащийся. При пропускании его через известковую воду она становится мутной.
Учитель. Сейчас вам дадут приборы для разложения основной углекислой меди. Осмотрите их внимательно и определите, где должно находиться нагреваемое вещество, куда пойдут газы, где они будут испытываться. При таком способе ознакомления с прибором учитель организует более активную умственную деятельность учащихся, обеспечивая пм возможность самостоятельно решать ряд «опросов, связанных с изучением прибора. Как видим, знакомство с готовым прибором может проходить разными способами, имеющими различную педагогическую ценность при равных условиях. Каждый из вариантов и того и другого метода может быть методически оправданным в зависимости от условий применения ученического эксперимента. Эти условия и их влияние на выбор метода те же, которые рассматривались при выборе методов демонстрации химических опытов.
Более сложным процессом является ознакомление учащихся с собиранием прибора из готовых деталей. Этот процесс качественно отличается от ознакомления с готовым прибором, так как наблюдения учащихся связываются с их физическими действиями. В этом процессе взаимосвязаны: слово учителя и его действия, наблюдения и мыслительная деятельность учащихся, физические действия, направленные па реализацию того, что создано воображением учащегося. В практике наблюдаются разные способы руководства этой работой.
- Учитель показывает прибор и рассказывает, как его монтировать.
- Учитель показывает на рисунке или чертеже прибор и рассказывает, как нужно собирать его из готовых деталей.
- Учащиеся изготовляют прибор по указанному рисунку или чертежу или по данному образцу.
- Учащиеся получают задание самим придумать и приготовить прибор для данной реакции.
Они должны приобрести не только технические навыки, но и умения видеть связь между устройством аппарата и происходящими в нем процессами, а также научиться «проектировать» аппараты для осуществления заданных процессов.
Практическое выполнение опыта. Основной частью ученического эксперимента является осуществление тех процессов, для которых собираются приборы. Эта наиболее ответственная часть включает: манипулирование приборами и другими предметами, относящимися к технике эксперимента, наблюдение за ходом процесса, управление им и вывод на основе наблюдении.
При разных способах руководства этой учебной работой по-разному сочетаются умственные и физические действия учащихся. Рассмотрим кратко ход учебных занятий и их результаты на примере лабораторного урока, проведенного в седьмых классах разными методами, на тему «Реакция соединения серы с железом». Для начала формирования понятия о типе реакции соединения по иллюстративному методу учитель знакомит учащихся с реакцией соединения серы, с железом и включает в учебный процесс ученический эксперимент. Самостоятельным работам учащихся он предпосылает сообщение о сущности этой реакции, отличие этого процесса от механического смешивания и от реакции разложения. Сообщает, что сера и железо — простые вещества, обладающие различными свойствами. Железо — светло-серый металл, а в порошке оно почти черного цвета, притягивается магнитом, реагирует с соляной кислотой, при этом выделяется газ без цвета и запаха. Сера имеет светло-желтый цвет, не притягивается магнитом, не реагирует с кислотой. При смешивании порошков серы и железа не обнаруживается пи разогревание, ни охлаждение смеси. Сообщения обычно сопровождаются показом опытов. После этого учитель предлагает учащимся проделать те же опыты самим и записать то, что они наблюдали из того, о чем рассказал. Выполняя лабораторную работу, учащиеся не приобретают новых знаний, а лишь уточняют их, наблюдая предметы и процессы на близком расстоянии. Кроме того, они приобретают навыки в самостоятельной работе по указаниям учители пли по письменной инструкции и навыки по технике химического эксперимента. Опыты, выполняемые учащимися, служат подтверждением тому, что они узнали от учителя. Результаты наблюдений они записывают раньше самих наблюдений. Но в случае расхождения между тем, что они наблюдают и тем, что узнали от учителя раньше, учащиеся относятся с большим, доверием к тому, что слышали от учителя. Иначе организуется лабораторная работа па ту же тему с применением исследовательского метода. Тема та же, а цель другая: учащиеся, выполняя химические опыты самостоятельно под руководством учителя, обучаются приобретать знания па основе опытов и наблюдений. Например, в беседе, подготовляющей учащихся к лабораторным занятиям на тему «Реакция соединения», учитель предлагает вопросы для уточнения знаний о том, какие явления называются химическими, чем они отличаются от механического перемешивания веществ, как объяснить наблюдавшийся ими опыт разложения окиси ртути па основе атомно-молекулярной теории. После этого он формулирует тему и цель лабораторных занятий, предлагает план этой работы:
- Изучение свойств железа (в порошке): а) внешний вид, б) реагирует ли с кислотой (признак реакции — выделение непахнущего газа).
2.Изучение серы.
- Изучение смеси серы и железа.
- Осуществление химической реакции соединения серы и железа. (Учитель дает указания по технике выполнения этого опыта.)
- Изучение свойств сернистого железа.
- Выводы.
Так как эта работа проводится в начале обучения химии, когда у учащихся нет еще навыка выполнять самостоятельные работы в течение длительного времени, то» учитель делает указание к каждому пункту плана и после выполнения каждой части плана проводит коллективную проверку. Вывод из работы формулируют также в обобщающей беседе.
Из анализа двух вариантов уроков можно сделать следующие выводы:
- Учащиеся выполняли лабораторные работы с большим интересом, это можно объяснить тем, что они имели возможность что-то делать руками.
- При более тщательном наблюдении за отдельными учащимися обнаружились существенные различия в выполнении ими опытов и фиксации результатов.
Учащиеся, работавшие по первому варианту (иллюстративному методу), сначала заполняли таблицу, описывая свойства веществ, а затем проводили опыты. Такой порядок работы был естественным для них, так как эти свойства были им известны, а опыт нужен для того, чтобы посмотреть, что они записали в тетради. Учащиеся, работавшие по второму варианту, так поступать не могли. Они должны были сначала делать и наблюдать, а после этого записывать, что они сами узнали из опыта. Это обстоятельство обязывало их быть внимательными к практической работе, наблюдениям и находить нужные слова для описания того, что они узнали из опытов.
Важным звеном в исследовательском методе является гипотеза. Но в описанном опыте формирования понятия о реакции соединения гипотеза отсутствовала, а познавательный процесс проходил от непосредственного восприятия к обобщению чисто индуктивным путем. Такой вариант исследовательского метода приводит к положительным результатам. Но из этого совсем не следует, что гипотеза исключается из состава учебного исследовательского метода. Преимущество варианта исследовательского метода, включающего гипотезу, обнаруживается при сравнении двух уроков, проведенных на одну и ту же тему — «реакция замещения». Для формирования понятия об этом типе реакции используют опыт взаимодействия раствора хлорной меди с железом или цинком. Этот опыт либо демонстрирует учитель, пли выполняют учащиеся. Учитель формулирует цель опыта (выяснить, реагирует ли железо с раствором хлорной меди, если реагирует, то какие изменения с веществами происходят); затем он предлагает проделать опыт, но предварительно указывает, что нужно сделать. По окончании опыта учащиеся объясняют его с помощью атомно-молекулярной теории и делают вывод. Опыт обычно проходит быстро, и результат эффектен с внешней стороны. Затруднения начинаются, когда учащиеся пытаются объяснить опыт на основе атомно-молекулярной теории. Они уверенно заявляют, что железо вытесняет медь из хлорной меди, то понимают это не так, как предполагает учитель. На вопрос, какие изменения происходят с железом (гвоздиками, скрепками или другими железными предметами, опущенными в раствор хлорной меди), они отвечают, что железо не изменилось, а только покрылось медью. К сожалению, такое ошибочное понимание учащимися явления, основанное па их наблюдении, что не замечает учитель. Он не замечает, что учащиеся обозначают словом «замещает» то, что не соответствует его действительному значению в химии. Поэтому в обобщающей беседе после лабораторных занятий учитель часто недоумевает, почему учащиеся затрудняются обозначить это явление химическим уравнением. Убеждение в том, что железо будто бы осталось безучастным в этой реакции, сохраняется у многих учащихся и после урока.
Иначе проходил урок по второму варианту. Учитель после формулирования задачи опыта вместе с учащимися сделал предположение о том, что- может произойти между молекулами хлорной меди и атомами железа, если они встретятся в растворе. Для учащихся, не знающих еще химических свойств этих вещества кажутся одинаково возможными три предположения:
1.Произойдет реакция соединения и получится вещество, отличающееся от железа и хлорной меди, поэтому изменится их внешний вид.
- Железо вытеснит хлор. Учитель показывает колбу с хлором, чтобы учащиеся по окраске этого газа узнали реакцию.
- Железо вытеснит медь, соединившись с хлором. Внешний вид меди известен. Раствор хлористого железа (иди сернокислого закисного) учитель показывает. Учащимся остается выяснять, какое из этих предположении верное;
Несмотря на то, что учащиеся только что ознакомились с атомистической, теорией, они заинтересовались задачей; предсказать химическое явление па основе теории. Они с большим старанием писали предполагаемые реакции и интересовались признаками каждой из них. Интерес достиг апогея, когда приступили к опыту, который длился одну-две минуты, оставив экспериментаторов в неизвестности. Затем послышались возгласы: «Медь появилась!», «Третье предположение правильное!» Но и после этого вывода наблюдения продолжались.
Объяснение этой реакции на основе атомно-молекулярной теории теперь по силам всем учащимся, выполнявшим опыт, для проверки теоретических предположений. Одно из них оказалось правильным (оно уже было записано перед опытом).
Второй вариант кажется, слишком элементарным и включает как бы подсказку вывода из опытов. Но в действительности это не так. Не следует упускать из виду составление предположений и изображение предполагаемых реакции схемами в свете атомно-молекулярной теории. Приучение школьников к предположительным решениям экспериментальных задач представляет важную методическую проблему. Это обучение можно начинать рано даже в процессе приобретения учащимися новых для них знании. В рассмотренном примере предположение на основе теории строения вещества составлялось при участии учителя. Но в старших классах учащиеся могут сами долить предположения.
Расчленение ученического эксперимента на три части (изучение веществ, ознакомление с приборами, и изготовление, выполнен не практических действий для осуществления химических реакции) анализ каждой из этих частей показывают возможность и целесообразность применения разных вариантой исследовательского и иллюстративного метода в каждой части в зависимости от целен и условии обучения. Например, ознакомление с прибором может проходить по иллюстративному методу, а осуществление основной химической реакции по исследовательскому методу, и наоборот. Могут быть и другие сочетания этих двух основных методов. Следовательно, вопрос о том, какой метод — иллюстративный пли исследовательский — целесообразно применять в руководстве ученическим экспериментом, гораздо сложнее, чем это описано в литературе по методике химии. Во всяком случае, нельзя характеристику исследовательского метода ограничивать какой-либо схемой, включающей множество жестких, безоговорочных требований. Можно выделить лишь то основное, без чего метод нельзя назвать исследовательским. К таким признакам относятся следующие: 1) доведение до ясного понимания учащихся учебной цели химических опытов; 2) самостоятельное решение всей задачи или какой-либо ее части. Этой задачей может быть приобретение знаний каких-либо фактов или новое для учащихся обобщение известных им фактов. В зависимости от подготовленности учащихся к сложности учебных задач лабораторных занятий исследовательский метод может включать, кроме осознания целы, разработку гипотезы, составление плана работы и самостоятельное нахождение технических средств выполнения опытов.
При сравнении эффективности методов демонстрации средств наглядности отмечалась большая прочность знании учащихся и развитие наблюдательности как показатели преимуществ тех форм сочетания слова и средств наглядности, которые входят в состав исследовательского метода обучения.
При исследовании ученического эксперимента важно выявить степень переноса учащимися приобретенных ими умений для решения сходных, но не тождественных учебных задач. Наблюдениями на уроке не представляется возможным решить эту методическую задачу. Поэтому рассмотрим результаты индивидуальных обучающих экспериментов, проведенных на эту тему.
В опытах участвовало 16 учащихся VII класса. Каждый должен был выполнить четыре опыта, из которых два опыта имели обучающий характер, а два — контрольный. Из обучающих опытов одни давали по иллюстративному методу, другие — по исследовательскому. Контрольные опыты давали в форме таких экспериментальных задач, которые соответствовали обучающему эксперименту. В качестве первого обучающего опыта предлагалось получить гидроокись меди действием едкого натра на раствор сульфата меди. Контрольным опытом к нему было получение гидроокиси железа действием едкого натра на раствор хлорида железа. В качестве второго обучающего опыта было предложено получить углекислый газ действием соляной кислоты на карбонат натрия, а контрольным опытом к нему был опыт получения сернистого газа действием серной кислоты на сульфит натрия. Задания (инструкции) для выполнения каждого из обучающих опытов были составлены в двух вариантах: один предусматривал подготовку учащихся к выполнению опыта по исследовательскому методу, другой — по иллюстративному методу.
Наблюдения за работой учащихся и анализ их контрольных работ показали явное преимущество исследовательского метода. Это особенно заметно при решении не простых, а более сложных (но посильных) экспериментальных задач. Такой вывод находится в противоречии с распространенным мнением о том, что исследовательский метод якобы применим для решения самых простых задач. Но это мнение обычно только высказывается, но не подтверждается конкретными примерами. Более ярко и убедительно показывают преимущество исследовательского метода наблюдения и качественный анализ работ одного и того же учащегося со средней успеваемостью. Выслушав внимательно инструкцию к простому обучающему опыту, составленную по иллюстративному методу, он проводил опыт не совсем удачно, а контрольный аналогичный опыт не мог выполнить самостоятельно.
Совершенно иначе выполнял этот учащийся более сложный обучающий опыт, подготовка к которому была проведена по исследовательскому методу, Правильно собрал прибор, аккуратно провел опыт, подробно написал отчет. Это сказалось и на решении экспериментальной задачи контрольного опыта. Он выполнил опыт сознательно и даже правильно ответил па дополнительный вопрос. Описанный педагогический эксперимент, несмотря на некоторые его недостатки, представляет большой интерес, так как показывает возможность учитывать в результате обучения не только приращение знаний учащихся, по и некоторые продвижения и их развитии.
Зависимость результатов применения методов лабораторных занятий от цели и условий их организации. Возможность и целесообразность применения каждого из описанных методов зависят от педагогических задач: сложности вопроса, для решения которого применяется ученический эксперимент, состояния знаний и умений учащихся, и сложности самого опыта. Если педагогическая задача ограничивается усвоением учащимися только знаний фактов и не ставится других целей и путь овладения этими знаниями несложен, то преимущество будет на стороне иллюстративного метода, как более простого для учителя и экономного по времени. Например, при ознакомлении учащихся с внешним видом веществ учитель может назвать физические свойства веществ, а затем учащиеся при выполнении опыта сами еще раз рассмотрят их. Знания учащихся будут несколько менее прочными, чем при использовании исследовательского метода, но процесс усвоения проходит проще. Если с этими веществами учащийся будет не раз встречаться в обучении химии, то прочность этих знании станет достаточной. Если же учитель преследует более сложную педагогическую цель — развитие наблюдательности или мышления, то нужно пользоваться исследовательским методом. Но при всем желании учитель не может успешно применять исследовательский метод, если теоретический вопрос оказывается, слишком сложен для такого изучения.
Одним из условий успешного применения исследовательского метода является наличие умений учащихся замечать изменения, кажущиеся для неопытных экспериментаторов незначительными. Например, учащиеся VII класса не могут самостоятельно заметить появление твердых частиц при нагревании насыщенного на холоде раствора извести.
Лимитируют применение исследовательского метода в ученическом эксперименте и технические трудности его выполнения. Например, опыт сжигания железной проволоки или стального пера в кислороде проходит удачно только в том случае, если учитель разъяснит достаточно подробно, что происходит в начале опыта (горение запала). Как изменяются условия горения при погружении загоревшейся проволоки ко дну банки с кислородом, зачем нужны круговые движения и т. д.? Затрудняет применение исследовательского метода и сложность оборудование, которое применяется в ученическом эксперименте, так как ученик должен изучать его детали, выяснять их назначение и взаимосвязь, что отвлекает внимание от основной задачи, для решения которой производят опыт.
Из изложенного следует, что выбор метода руководства ученическим экспериментом представляет сложную задачу, требующую от учителя точного определения общих и частнометодических задач и правильного учета, указанных выше условий.
4.3.Словесные методы обучения
Значение слов в обучении химии. При описании и анализе методов демонстрации различных средств наглядности и применения ученического эксперимента, были показаны различные виды сочетании слова учителя и текста учебника с демонстрациями и практическими действиями учащихся. В этих методах обучения слову отводится руководящая роль в организации наблюдении, в выполнении действии с предметами, в направлении умственной деятельности учащихся, связанной с наблюдениями эксперимента. Но в обучении химии слово учителя или книги может служить единственным источником знаний, и в этой роли слово выступает значительно чаще, чем предметы, процессы и другие средства наглядности. Поэтому недооценки роли слова в обучении химии следует избегать. Но вместе с тем нужно правильно оценивать его роль в познании, чтобы не допустить формализма в обучении и в знаниях учащихся.
Причины отставания в разработке словесных методов, которые раньше других методов начали применяться в обучении, заключаются не только в пренебрежении к слову и увлечении наглядностью, но и в том, что словесные методы кажутся очень простыми, доступными каждому, далее не имеющему элементарного педагогического образования. В действительности это далеко не так. Исследования психологов и физиологов показывают, что в системе восприятий различных раздражителей и ответных реакций па них самыми сложными являются процессы восприятия речевых сигналов. К настоящему времени благодаря многочисленным исследованиям, проведенным в лабораториях психологов и физиологов, изучены процессы образования временных связях в коре больших полушарий головного мозга человека (учащихся) при воздействии слова как раздражителя. Слова, воспринимаемые слуховым или зрительным анализатором, могут вызвать реакции, сходные с теми, которые, появляются при действии предметных раздражителей. Всем учителям хорошо известно, как реагируют учащиеся па звонок, извещающий о конце урока. Но ту же реакцию можно вызвать, если произнести слово «звонок» в соответствующее время, Вследствие многократного повторения сочетания звучания звонка в обозначения его словом образуется временная связь между процессом и словом. Последнее приобретает значение сигнала. Сходный с этим процесс может проходить и при выработке условного аналогичного рефлекса и у животного, когда в качестве индифферентного раздражителя применяется слово. На этом основана дрессировка животных. Но при этом сходстве в образовании условных рефлексов у человека и животного наблюдается весьма существенное различие, состоящее в том, что для человека слово имеет не только звуковое, но и смысловое значение. Если учащимся известно иностранное слово, обозначающее звонок, не сходное по звучанию с русским словом, то и это иностранное слово, произнесенное в конце урока, вызывает действие, сходное с действием русского слова. Смысловое, обобщающее значение слово может приобретать tie только в результате непосредственных воздействий предметных раздражителей (предметов, процессов), но и через слова. В нашем примере иностранное слово, обозначающее звонок, приобрело смысловое знание через русское слово, имеющее то же смысловое значение.
Образование представлений, формирование понятий в обучении химии все же очень просто происходят через описание, с использованием не предметов и процессов, а слов, обозначающих эти предметы и явления. Более того, переход от ощущении к мысли, от конкретного к абстрактному возможен только в форме слова. Без отвлеченного же мышления невозможно глубокое познание действительности, невозможно и обучение химии. Исследования сотрудников Института психологии, выполнявших работы под руководством члена — корреспондента Н. А. Менчинской, убедительно показали, что одной из основных причин слабых умении учащихся средней школы применять свои знания является недостаточная степень обобщенности знати, которые надлежит применять. Но все это справедливо только при условии, что слово как обобщение появилось на основе восприятий предметов или их элементов. В противном случае оно останется пустым звуком.
Учащиеся могут приобретать знания, слушая рассказ или лекцию учителя, высказывания своих товарищей, на уроке-беседе, пли черпать знания из книг. Следовательно, в первом звене учебного процесса могут применяться следующие словесные методы: рассказ пли лекция, беседа, работа с книгой.
Рассказ и лекции. К словесным методам обучения относится монологическое и диалогическое изложение, а к монологическим — рассказ и лекция. Рассказ отличается от лекции главным образом меньшей продолжительностью и соответственно меньшим объемом содержания. В рассказе, как и в лекции, может содержаться сообщение сведений о предметах и процессах, сопоставление фактов и выводов на этой основе, изложение теоретических положений, объяснение явлении с помощью теории строения вещества. Рассказ применяется преимущественно в младших классах, заменяя иногда лекцию. Так как учащиеся этих классов не имеют еще надлежащих умений воспринимать сведения на слух, то рассказ в некоторых случаях может включать и элементы беседы. В некоторых руководствах по педагогике и методике к числу монологических методов изложения относится и объяснение учителя. Объяснение может входить в состав лекции, рассказа, демонстрации средств наглядности, и руководство химическим экспериментом. Считать объяснение самостоятельным вариантом словесного метода нет оснований.
Лекции до последнего времени не имели распространения в обучении химии в средней школе. Такое отношение к ним учителей объясняется тем, что методика чтения лекции мало разработана даже в высшей школе.
В средней же школе учащиеся привыкли к урокам, беседам или лабораторным занятиям под непосредственным руководством учителя. Поэтому на уроках-лекциях учащиеся не могут слушать учителя в течение длительного времени с надлежащим вниманием. Введение в практику обучения химии лекций может быть педагогически оправдано только при условии такой методической разработки их, которая соответствует подготовленности учащихся того класса, в котором проводятся лекции.
Исследования показали, как можно добиться этого соответствия. Прежде всего, нужно иметь в виду те общие требования к лекции, которые указаны в руководствах по педагогике. В этот перечень включаются требования научной строгости его изложения, логическая выдержанность, доказательность, эмоциональность, ясность, требование к поведению учителя во время его рассказа или лекции. В дополнение к этому необходимо напомнить об общих основных условиях успешного восприятия знаний: а) понимание учащимися цели слушания или действий на учебных занятиях; б) готовность к выполнению данной учебной работы (в данном случае умение слушать и сознательно воспринимать изложение); в) установление связи новых знаний с ранее приобретенными и повышение прочности тех и других.
Особая задача учителя химии средней школы состоит в обучении школьников продуктивно работать, слушая лекцию. Для этого нужно осуществить постепенный переход от эвристических бесед к проблемному чтению лекции. Особенность такого чтения лекции состоит в том, что лектор не просто излагает содержание лекции, а расчленяет ее на ряд вопросов, которые формулируют перед изложением всей лекции или ее частей. В начале обучения работе на лекциях содержание ее расчленяется на большое количество вопросов, которые учитель как бы предлагает слушателям, но отвечает па них сам. Между вопросом и ответом он оставляет некоторый промежуток времени, чтобы учащиеся могли подумать над поставленным вопросом. Количество вопросов уменьшается за счет их укрупнения по мере воспитания у учащихся умений учиться на лекциях. В заключительной части такого урока рекомендуется вначале проводить краткие проверки того, что воспринято учащимися из лекции. В старших же классах можно ограничиться обобщающим заключением. Подготовительная работа учителя к чтению такой лекции, разумеется, более сложная. Она включает:
1) определение общепедагогических и частнометодических задач лекции;
2) отбор учебного материала: а) который надлежит усвоить, как новые знания, б) который необходимо воспроизвести и памяти учащихся для успешного усвоения новых знаний;
- отбор средств наглядности, которые необходимо демонстрировать на лекции;
- разработку системы вопросов, как основных, так и второстепенных, которые соответствовали бы логике учебного процесса, служили бы для учителя планом лекции и побуждали бы учащихся к активному восприятию излагаемого учителем;
- разработку системы вопросов для краткой беседы в конце лекции с целью уточнения и закрепления знаний и определения степени усвоения учащимися основного содержания лекции.
Беседа. Беседу называют диалогическим, сократическим методом. В практике обучения каждый учитель старается вести беседу в процессе изучения нового учебного материала так, чтобы учащиеся проявили известную долю самостоятельности в приобретении знаний путем умозаключений и подведения новых фактов на основе известных фактов и законов, теоретических положений. Поэтому принято добавлять к слову «беседа» еще и прилагательное «эвристическая». В действительности же подлинно эвристические беседы — редкое явление в школьной практике обучения химии. Причиной этому является сложность этого метода обучения.
На основе изучения многих более или менее удачных бесед, проводимых на уроках химии, можно привести некоторые показатели эвристической беседы:
- Учащиеся сознают цель всей или большей части беседы.
- Беседа представляет собой не простую последовательность вопросов или ответов, а систему целесообразно подобранных вопросов-задач.
- Вопросы разделяются на сложные и простые. Сложные вопросы формулируются как задачи, для решения которых выделяются более частные вопросы, ответы на которые должны быть по силам учащимся.
- Количество и сложность основных вопросов-задач, и степень дробления их на более мелкие вопросы зависит в основном: а) от состояния знаний, необходимых для восприятия нового учебного материала, б) от сложности предмета изучения, от степени развития учащихся, от умений их и даже привычек участвовать в беседе как интересном умственном труде.
- После решения каждого вопроса-задачи следует заключительное слово учителя, подытоживающее результаты учебной работы по данному вопросу.
К сожалению, такие беседы редко встречаются в практике даже опытных учителей. К существенным недостаткам в ведении беседы следует отнести чрезмерное измельчение вопросов, связь между которыми учащимся не ясна, как не ясна и цель всей беседы. Учащийся отвечает каждый раз на изолированный вопрос, не видя, к чему ведут все мелкие вопросы. При этих условиях не остается места более или менее значительным обобщениям и умозаключениям. Конечный вывод обычно оказывается для учащихся неожиданным. Некоторые учителя видят особое достижение в том, что учащиеся так искусно подводятся к цели, что они не замечают, как сделали открытие. Такую псевдоэвристическую беседу называют в шутку «методом мышеловочную индукции». Беседы, построенные на этой основе, являются в настоящее время серьезным тормозом в рациональном применении словесных методов обучения химии, особенно в старших классах. Для овладения методом подлинно эвристической беседы необходимо ясное понимание сущности этого метода, знание условий его применения и тщательная подготовка и ведению такой беседы.
Заслуживает внимания и такой вариант метода обучения в старших классах, в котором учитываются возрастные особенности учащихся, их нежелание отвечать па мелкие вопросы. Учащимся этого возраста следует предлагать небольшое количество вопросов, являющихся подтемами урока. Каждый такой вопрос предлагается (на обсуждение) всем учащимся. Наводящих вопросов следует избегать, но в случае затруднении в формулировании ответа на основной вопрос, его следует расчленять па более мелкие.
Общую тенденцию в разработке методики ведения беседы можно характеризовать как подготовку учащихся к таким учебным занятиям, которые » высшей школе называются семинарскими. Следовательно, методика эвристической беседы много вариативна и изменяется в зависимости от ступеней обучения. Кроме того, рациональный метод ведения беседы зависит от основных целей урока, его содержания, подготовленности учащихся к самостоятельной учебной работе в коллективе на уроке.
Приобретение знаний из книг на уроках химии. Основной книгой, которой пользуется учащийся в обучении химии, является учебник. Он использовался учащимися до недавнего времени главным образом дома для закрепления знаний, полученных в классе. В школе же па уроках учебником пользовались лишь в качестве руководства при выполнении лабораторных работ.
Первое краткое сообщение о целесообразности использования учебника химии на уроке принадлежит кандидату педагогических паук, директору Петушковской средней школы В. П. Шацкому, Его статья па эту тему была опубликована и журнале «Химия в школе» (№ 4 за 1958 г.). Этой статье предшествовали публикации дидактических работ о самостоятельной работе вообще, основанные па исследованиях самостоятельной работы учащихся с учебником на уроках по другим учебным предметам.
Проводилось изучение способов использования учебника на уроках химии в седьмых классах группой учителей под руководством авторов этой книги, В результате этих работ более широко раскрывается эта методическая проблема, уточняются отдельные вопросы, на некоторые из них даются ответы.
В качестве основной педагогической задачи выдвигается воспитание у учащихся умений пользоваться книгой не только для закрепления знаний, но и при изучении нового учебного материала на уроке. Включение самостоятельной работы учащихся с книгой на уроке положительно влияет на усовершенствование этой основной формы организации обучения в школе. Внешним признаком усовершенствования учебного процесса является то, что все учащиеся, а не только актив заняты работой на уроке.
Для рациональной организации самостоятельной работы с учебной книгой на уроке при изучении нового учебного материала важно знать:
1) Какие разделы или темы курса химии лучше изучать о
классе, пользуясь учебником;
2) Как должны изменяться задания для самостоятельной работы с книгой в зависимости от степени подготовленности учащихся по химии;
3) В каких сочетаниях с другими методами обучения должны применяться самостоятельные работы с книгой на уроке.
К настоящему времени нет еще полных ответов на эти вопросы в методике химии. Но экспериментальные работы, проводимые по данной теме, и результаты обмена опытом передовых учителей позволяют сказать, что описательный материал или обобщение какой-то небольшой части курса лучше усваивается учащимися в самостоятельной работе с учебником па уроке.
К таким темам из курса химии относятся: распространение элементов и их соединений в природе, применение изучаемых веществ, получение некоторых веществ на заводе. Менее эффективными оказались самостоятельные работы учащихся с книгой на уроке при изучении законов, при ознакомлении с биографиями ученых. Например, при сравнении результатов уроков, проведенных па тему «Жизнь и деятельность М. В. Ломоносова» методом рассказа учителя и методом самостоятельной работы учащихся с учебником, преимущество оказалось на стороне беседы. Факты и описательный материал учащиеся усваивают лучше при самостоятельной работе с учебником, чем при слушании рассказа учителя.
Характеристика же М. В. Ломоносова как гениального ученого и патриота лучше воспринимается из рассказа учителя, чем из сухого изложения в учебнике.
Несмотря на то, что обучение химии начинается сравнительно поздно, когда учащиеся по другим учебным предметам обучены пользоваться учебником, все же на уроках химии приходится обучать школьников самостоятельной работе с учебником при изучении ими нового учебного материала. Задания для первых самостоятельных работ необходимо составлять более подробно, и первые такие работы нужно проводить с участием учителя. На основании проведенных опытных работ с учебником по заданиям в VII классе можно рекомендовать такую последовательность в усложнении задании: 1) вопросы, ответы на которые не даны в учебнике, но их нетрудно составить по материалу учебника, 2) вопросы, требующие более обстоятельных ответов, 3) составление простого плана, 4) составление сложного плана. В старших классах задания для самостоятельных работ на уроке с книгой должны быть краткими.
Глава 5
Методы, применяемые в процессе усовершенствования знаний
В дидактических и методических руководствах иногда называют эту часть учебного процесса закреплением знании. При более детальном анализе этой части выясняется, что в него входит не только закрепление, но, прежде всего усовершенствование знаний и, что особенно важно, обучение применению полученных знаний, развитие умении и навыков.
Говоря об усовершенствовании знании, следует иметь в виду усиление яркости представлений об изучаемых предметах и явлениях в результате процессов дифференциации, уточнение понятий путем выделения существенных признаков, установление связей и отношений между понятиями, более широкие обобщения: уяснение законов, основных положении теории строения вещества, управления химическими реакциями.
Все эти познавательные процессы протекают и тогда, когда учащиеся приобретают новые для них знания. Но при усовершенствовании они повторяются в различных вариациях при более четкой направленности каждого из них в зависимости от выявившихся потребностей. В этом же звене учебного процесса осуществляется обучение применению не только знаний, относящихся к технике химического эксперимента, но и умений организованно выполнять учебную работу, логически рассуждать, самостоятельно решать некоторые теоретические вопросы на основе опытов, наблюдений, чтения книг.
Уточнение и закрепление знаний осуществляется при повторении пройденного, а обучение применению знаний проходит главным образом при решении задач. Но эти процессы в практике обучения взаимно связаны. Уточнение знаний является условием их успешного применения, а в результате правильного применения повышается качество знаний. Тем не менее, и для целей исследования, и для практики важно знать не только сходство, но и различие между этими процессами, видеть, какой из этих процессов является ведущим в данной ситуации. Вследствие сходства и взаимного проникновения процессов приобретения, новых знаний, их усовершенствования и обучения применению имеется сходство и в методах обучения в обоих звеньях учебного процесса. Это сходство проявляется, прежде всего, в названиях. Во втором звене, как и в первом, применяются: демонстрации средств наглядности, организация самостоятельных наблюдений, ученический эксперимент и т. д. Но методы с одинаковыми названиями обозначают не вполне одинаковую деятельность учителя и учащихся, не одинаковы и виды соединения этой деятельности в разных звеньях учебного процесса. Например, один и те же средства наглядности могут прогоняться и при изучении нового учебного материала, и при повторении. Но все же задачи применения, и характер умственной деятельности учащихся, и соотношение деятельности учителя и учащихся настолько различны, что эти методы нельзя считать вариантами тех форм сочетания, слова и средств наглядности, которые выявлены в процессах приобретения учащимися новых для них знании.
5.1.Демонстрация опытов при обучении применению
знаний в учебной работе
Умение применять знания в учебной работе особенно ярко проявляется в решении экспериментальных задач. Такие задачи решаются преимущественно па практических занятиях учащихся. Но в некоторых случаях рекомендуется такие задачи решать коллективно всем учащимся класса с заменой ученических опытов демонстрацией этого опыта учителем. После изучения галогенов учитель может предложить учащимся решить задачи: а) на узнавание веществ, б) на объяснение химической реакции, в) на получение веществ и др.
Например, учитель предлагает учащимся решить теоретически такие задачи:
- В трех банках без этикеток находятся соли: хлорид натрии,
бромид натрия и иодид натрия. Как узнать, какая соль находится в банке? После того как учащиеся решат эту задачу теоретически, учитель показывает соответствующие опыты (Таким образом, учитель показывает общий прием к решению экспериментальных задач, состоящий в том, что химическим опытам должно предшествовать теоретическое решение задачи.) - Дан бромид калия. Как получить из него чистый бром?
Нарисуйте прибор и напишите уравнение реакции. Такой опыт
трудно провести каждому учащемуся вследствие сложности
прибора и опасности работ с хлором и бромом. Но демонстрации его возможна. Полезны и такие задачи: учитель демонстрирует опыт, и учащиеся должны по некоторым внешним признакам угадать, какие химические реакции они наблюдали.
Демонстрации можно применять для решения и других типов экспериментальных задач, если по условиям задачи, или по состоянию оборудования школы, или другим каким-либо причинам нельзя использовать самостоятельное выполнение опыта самими учащимися. Такие демонстрации могут предшествовать ученическим экспериментальным задачам с целью обучения учащихся способам их решения.
5.2.Практические занятия по химии
Роль практических занятий в обучении химии. Выше было указано, что ученический эксперимент вошел в практику обучения химии в средней школе в виде репродукции тех практических занятий, которые проводились в высшей школе в конце прошлого века. Они и назывались «практическими» или «лабораторно-практическими занятиями». Основная задача их состояла в закреплении знаний, полученных учащимися па параллельно идущих уроках, и приобретение навыков по технике химического эксперимента. Но уже первое руководство для практических занятий, составленное В. Н. Верховскнм и С. И. Созоновым, можно было приспособить и для приобретения учащимися новых дли них знаний. В 20-х годах нашего зека, когда уделялось особое внимание самостоятельной работе учащихся, лабораторные занятия применялись главным образом в процессе приобретения учащимися новых знаний.
Такое понимание назначения лабораторных занятий укрепилось и после перехода школ на урочно-классную систему. Широкое применение в школьной практике нашла особая форма лабораторных занятий — лабораторные уроки, на которых учитель включал отдельные химические опыты для решения какого-нибудь вопроса и для иллюстрации сообщенного. Такое же место ученическому эксперименту в обучении отводилось и в других методических пособиях.
Создавалось «общественное мнение» в методике обучения химии о том, что ученические опыты могут быть использовали будто бы только при изучении нового учебного материала и только включением их в урок-беседу. Эта односторонность является результатом того, что процессу усовершенствования знаний не уделялось должного внимания в методических руководствах и в практике.
Но передовые учителя видели этот существенный недостаток в преподавании химии и искали пути его устранения. Группа московских учителей и научных работников Московского городского института усовершенствования учителей под руководством научных сотрудников создала пособие для практических занятий по химии в средней школе. Эта небольшая книжечка, изданная в 1939 г., содержала инструкции к лабораторным занятиям, состоящим из серии химических опытов по какой-либо теме. Такие занятия, названные «практическими», рекомендовалось проводить после прохождения темы или ее части.
В обращении к учителям, помещенном в начале этой книги, авторы указывают три основных достоинства раком ей дуемых лип практических работ. Они считают, что практические занятия важны, прежде всего, как средство конкретизации знаний и их закрепления. Затем обращают внимание читателя на то, что такие работы могут быть использованы более полно, чем опыты на лабораторных уроках для обучения решений экспериментальных задач, которые имеют большое значение в воспитании у учащихся умении применять знания. К достоинствам практических занятий авторы относят также и возможность на них воспитывать у учащихся умения и навыки выполнять простейшие химические опыты.
Авторы не отрицают важности лабораторных занятий, применяемых при изучении нового учебного материала, но они имеют в виду только такие «лабораторные опыты», которые включаются в урок 13 виде простейших единичных опытов по ходу изложения учителем содержания какой-либо темы, Они не указывали возможность длительных лабораторных занятии, проводимых с познавательной целью. Большинству учителей химии не был известен опыт применения таких лабораторных занятий, на которые включали несколько химических опытов с целью приобретения новых для учащихся знаний. Поэтому описанное руководство использовалось односторонне — с целью закрепления знания и развития навыков. Экспериментальные же работы, включающие несколько опытов с применением исследовательского метода, применялись как исключение.
Такое ограничение в использовании ученического эксперимента вызвало возражения со стороны опытных и передовых учителей химии и методистов, которые справедливо считали, что лабораторные занятия могут состоять из серии опытов (а не единичных опытов), объединенных общей познавательной задачей, и продолжаться в течение целого урока и даже уроков. На таких лабораторных занятиях могут решаться все те же задачи, которые решаются и с помощью практических занятий, кроме того, учащиеся могут пользоваться химическим экспериментом для самостоятельного приобретения знаний. Но некоторые учителя, правильно оценивая значение лабораторных занятий, применяемых в процессе приобретения учащимися новых знаний, мало сделали для того, чтобы улучшить методику практических занятий, имеющих целью усовершенствование знании и умений.
Все это привело к тому, что выдвинутая жизнью проблема усовершенствования знаний и обучение учащихся применению их опять начала уходить с поля зрения и учителей, и методистов. Использование же инструкции к проведению практических занятии на лабораторных занятиях, имеющих другую дидактическую задачу, способствовало более широкому применению иллюстративного метода в ущерб исследовательскому. Вследствие этого оказались утерянными положительные результаты опыта школ и период 20-х годов, когда проводились попытки применения исследовательского метода в ученическом эксперименте.
Нет необходимости доказывать, что это находится в противоречии с возрастающими требованиями повышения активности учащихся в учебной работе, развития у них инициативы, самостоятельности мышления и действий. Следовательно, перед методикой химии еще более остро стал вопрос, как добиться более прочных и осознанных знании основ науки и научить учащихся применять знания В этой проблеме можно выделить для исследования две темы:
- Применение ученического эксперимента при повторении.
- Решение экспериментальных задач.
5.3Решение экспериментальных задач
В практике обучения химии в каждом звене учебного процесса учащийся встречается с необходимостью применять знания. Даже в таком простом практическом действии, как зажигание спиртовки, учащийся, выслушав указания учителя, как это нужно делать, получив знания, обучается применять их на практике. И все же обучение рациональным приемам применения знаний остается слабым местом и в теории, и в педагогической практике. Объясняется это тем, что процесс перехода от мысли к практическим действиям очень сложен.
Особое место среди всех способов обучения применению знаний занимают экспериментальные задачи. Их характеристике, классификации уделено большое внимание в методической литературе: в методических пособиях, статьях в журнале «Химия в школе», в брошюрах, выпущенных областными издательствами. Но вследствие большой сложности проблемы (и сравнительной новизны для обучения химии применения задач вообще и экспериментальных, в особенности) в ее решении осталось еще много пробелов. Прежде всего, недостаточно ясно и точно определены образовательные и воспитательные цели, как общие, относящиеся к применению задач вообще, так и частные — целенаправленность отдельных групп и каждой задачи. Вследствие этого классификация экспериментальных задач не имеет достаточно ясной педагогической основы. При подборе задач, как экспериментальных, так и других, важно определять учебную цель каждой задачи: какие знания усовершенствуются решением этой задачи, какие интеллектуальные умения и технические навыки воспитываются. Так как основная образовательная цель обучения химии состоит в вооружении учащихся знаниями о составе, свойствах и строении веществ, указанных в программе, то и экспериментальные задачи должны быть направлены па то, чтобы учащиеся овладевали этими знаниями. Следовательно, среди экспериментальных задач должны быть задачи, относящиеся к качественному анализу веществ. Такие задачи более других распространены в школьной практике, потому что преподаватели химии более подготовлены к их решению (еще в педагогическом институте, когда они изучали качественный анализ), кроме того, экспериментальное решение этих задач не требует сложного оборудования. Обычно для этого достаточно пробирки или маленькой колбочки; эти опыты проходят сравнительно быстро.
Применяются разные варианты задач этого типа, например: 1) на узнавание вещества, 2) па доказательство того, что данное вещество правильно названо, 3) на отнесение данного вещества к какому-либо классу и т. д.
В содержание обучения химии входит также ознакомление учащихся со способами получения некоторых веществ, имеющих большое научное или практическое значение, а также ознакомление с некоторыми производствами с целью политехнического образования. Поэтому в практике обучения химии должно получить более широкое распространение решение экспериментальных задач на получение веществ. К этому типу задач относится несколько вариантов получения веществ: а) простых; б) окислов; в) оснований; г) кислот; д) солей.
Еще реже предлагаются задачи па сборку приборов по данному рисунку, чертежу или образцу, когда учащимся необходимо бывает применить какой-либо из известных им приборов или придумать свой прибор для осуществления химической реакции. И совсем новым для учителей являются задачи на проектирование приборов для заданных реакций. А между тем значение такого вида самостоятельных работ исключительно велико и для усовершенствования знаний, и, что особенно важно, для развития творческой инициативы учащихся. Определение типов и вариантов задач на дидактической основе является лишь первым шагом в разработке проблемы применения знаний с помощью решения экспериментальных задач. Далее следуют не менее сложные вопросы: какова методика решения задач каждого типа, в чем состоят умения решать эти задачи, как нужно воспитывать эти умения у учащихся.
Несмотря па значительный опыт применения экспериментальных задач в обучении химии, методика их решения почти не разработана. В большинстве случаев учащиеся решают такие задачи «методом проб и ошибок», начиная решение с практических действий. Даже при правильном решении задач педагогический эффект от такой учебной работы невелик, так как отводится много места случайности вместо логически выдержанных умозаключений, приводящих к предвидению результатов и побуждающих к обдуманной проверке теоретических предположений.
Одно из требований, предъявляемых к учащемуся, решающему экспериментальные задачи, состоит в том, что практическим действиям должно предшествовать теоретическое решение экспериментальной задачи. Это требование не вызывает возражений, но редко выполняется па практике. Чаще (если не всегда) наблюдается такое явление: учащийся (или группа учащихся), получив текст задачи и необходимое оборудование для выполнения опыта, немедленно приступает к опытам, прочитав лишь первые, попавшие в поле зрения фразы о каких-либо практических действиях.
Из общих указаний к плану решения экспериментальных задач можно привести следующие.
- Изучение условия задачи с целью уточнения основного вопроса и определения, применение каких знании (какой темы или раздела) требуется в данной задаче.
- Мобилизация знаний, необходимых для решения задачи.
- Расчленение основного вопроса на ряд вопросов, решение которых необходимо для получения ответа на основной вопрос (анализ условия задачи).
- Составление общего плана решения.
- Выполнение необходимых действий.
- Проверка правильности решения и составление отчета.
В опыте учителей, применявших этот план, учебные занятия начинались с того, что повторялось основное требование: прежде чем приступить к опытам учащиеся решают задачу теоретически. Это значит, что они должны сформулировать вопросы, решение которых необходимо для нахождения ответа на основной вопрос, т. е. составить план и выяснить, какие опыты и для решения какого вопроса должны быть выполнены. Это основное условие рациональной учебной работы должно выполняться неукоснительно. Затем следовало решение какой-либо типовой задачи методом беседы: составление и обоснование плана. Ответы, указанные в этом плане, демонстрировал учитель, применяя ту или иную форму сочетания слов с показом опытов.
Следующий этап в обучении решению задач состоял в том, что план составлялся коллективно, а эксперимент выполняли учащиеся, как обычно, на лабораторных занятиях. После этих предварительных занятий следовали самостоятельные решения дач обучающего значения. Чтобы учащиеся овладели умениями решать задачи, они дол лены были выполнить упражнения в составлении типовых экспериментальных задач.
При обучении решению экспериментальных аналитических задач теоретической основой может быть или атомно-молекулярная теория, пли теория электролитической диссоциации. В первом случае учащиеся узнают вещества на основе знания таких признаков, которые являются характерными только для данного вещества,— агрегатное состояние, цвет, запах, растворимость в воде, некоторые химические свойства.
После изучения темы «Окислы, основания, кислоты и соли» представляется возможным решать задачи на узнавание сложных веществ через отнесение данного вещества к тому пли иному классу. После же изучения теории электролитической диссоциации определение веществ, находящихся в растворах, сводится к обнаруживанию ионов, преимущественно анионов. Например, анализ солей галогенов состоит в испытании растворов общим реактивом па попы галогенов, переводом ионов и состояние нейтральных молекул и в определении по цвету раствора свободного галогена в органическом растворителе.
В обучении решению этих задач соблюдалась постепенность перехода от легкого к трудному таким образом: учащимся предлагалось сначала обнаружить одни какой-либо галоген, затем — дна и три галогена и наконец произвести анализ растворов, содержащих, кроме ионов галогенов, еще ионы пли молекулы других веществ. В этом случае особенно важно составление плана решения задач. Большой интерес вызывает у учащихся составление задач. Составление и решение задач способствует лучшему пониманию способов решения.
Значительно сложнее обучение решению задач на получение веществ. Одно из основных затруднений, испытываемых учащимися при решении таких задач, происходит из-за того, что в курсе химии не рассматриваются общие способы получения простых и сложных веществ, хотя с получением значительного количества отдельных веществ учащиеся знакомятся. Основное же условие успешного применения знаний состоит в их обобщенности. Поэтому важной предпосылкой в обучении решать задачи этого типа является ознакомление хотя бы с некоторыми из общих способов получения простых и сложных неорганических веществ. Например, рассмотрение общих способов получения кислот, оснований и солей позволяет учителю организовать решение значительного количества экспериментальных задач и на этом примере ознакомить учащихся с приемами решения задач этого типа и, что особенно важно, развить желание применять обобщенные знания в учебной работе.
Большое значение для развития стремления и способностей к творческой деятельности имеют задачи, развивающие умения монтировать приборы, применяемые в обучении химии, конструировать и проектировать их. Например, в начале учебного года учащимся VIII класса было дано домашнее задание придумать прибор для разложения основной углекислой меди, причем они знали уравнение этой реакции, и что она происходит при высокой температуре
Задача вызвала большой интерес у учащихся. Большинство из них представили рисунки «изобретенных» ими приборов. Но только два проекта оказались сравнительно удачными. Анализ неудачливых предложений показал, что для успешного решения задач данного типа недостаточно знаний химической реакции и условий ее осуществления. Необходим еще некоторый запас знаний о том, какие приборы применяются для осуществления разных химических реакций.
Этот вывод был сделан после повторения опыта в следующем учебном году тоже в VIII классе, но с другими учащимися. В новом опыте учащиеся должны были просмотреть в учебнике для VII класса рисунки приборов для получения кислорода, водорода и для осуществления других реакции. Среди этих приборов не было прибора для разложения основной углекислой меди. Но ознакомление с приборами для осуществления других реакций позволило правильно решить задачу всем учащимся класса: было предложено два варианта, и оба они были приняты.
На основании этих опытных уроков и внеклассных занятии можно в порядке предварительных выводов указать на следующие обязательные условия, при которых учащиеся могут успешно решать экспериментальные задачи, включающие проектирование приборов:
- Уточнение теоретических знание о химических реакциях, условиях их течения, свойствах исходных и получающихся в результате реакций веществ.
- Ясное понимание конечных задач эксперимента (изучить явление, получить и собрать вещества и т. д.).
- Понимание зависимости конструкции и материала прибора от условий течения реакции и свойств веществ, исходных и получающихся в результате реакций.
- Уточнение знаний приборов, которыми пользуются в химических лабораториях вообще и при решении аналогичных задач в частности.
Опыт организации учебных занятий на уроках и в порядке внеклассной работы показал большую сложность воспитания умений проектировать приборы по заданным химическим реакциям. В то же время выяснилось, что проблема воспитания у учащихся умений применять свои знания и проявлять при этом творчество хотя и сложна, но может решаться в условиях обучения в пашей школе. Пути к ее решению ведут через изучение умственной деятельности учащихся, широкое распространение опытной педагогической работы, основанной на изучении достижении современной советской психологии и педагогики.
Составление учащимися отчета о выполнении практической работы. В практике обучения химии, физике и биологии не всегда уделяется должное внимание составлению отчета, этому значительному этапу в ученическом эксперименте. Некоторые учителя не проявляют должной настойчивости в требованиях к учащимся своевременно, аккуратно, кратко, но содержательно писать ответ, разрешают писать на уроке черновики, а затем дома переписывать отчеты. Происходит это из-за недооценки учебной роли самого процесса составления отчета. Составляя отчет, учащийся учится кратко излагать, что им сделано для достижения цели работы и какие результаты получены в процессе работы. Выражение в письменном слове самого главного и существенного из всего сделанного и наблюдаемого в работе и вместе с тем делает ее результаты более четкими и запоминающимися. Отчет должен быть написан в классе.
В практике обучения химии в высшей и средней школе распространена схема отчета, которым пользуются как стандартом для практических работ па все темы.
По этой схеме отчет составляется в форме трех колонок. Первая колонка озаглавлена «Что делали», вторая — «Что наблюдали», третья — «Объяснение наблюдений и выводы».
Даже при самом беглом рассмотрении этой схемы обнаруживаются существенные ее изъяны. Прежде всего, в ней отсутствует требование фиксации цели опыта или наблюдения. Но дело даже не столько в недостатках самой схемы, сколько в рекомендациях применять ее во всех лабораторных работах независимо от их содержания и цели. Непригодность этой схемы для составления отчета обнаруживается па второй же лабораторной работе, когда учащиеся изучают реакцию соединения. В этом случае содержанию работы более соответствует форма отчета в виде таблицы, в которую заносятся результаты наблюдений. Эта форма служит одновременно и планом работы учащихся. Она соответствует ходу только одного вида работ и не может распространяться на работы другого рода. В отчетах некоторых работ требуются преимущественно рисунки и краткие пояснения к ним. Например, при изучении лабораторных способов получения кислорода водорода видное место в отчете отводится рисункам приборов и записям уравнений реакций. Из этого следует, что форма отчета должна соответствовать учебным задачам и содержанию работы и вместе с тем отражать метод ведения лабораторных занятий.
Если учебная задача состоит в приобретении учащимися знаний с помощью химического эксперимента с применением исследовательского метода, то в отчете должны быть указаны: цель работы, как она достигалась, какие наблюдения проводились и какие теоретические выводы сделаны па основе этих наблюдений.
Если работа проводилась с целью обучения учащихся применять знания, то в отчете должны быть сформулированы: задача, которую надлежит решить с помощью эксперимента, теоретические положения, на основе которых решается эта задача, и результаты опытов. Но этим не исключаются и другие формы, если они отвечают цели, содержанию и методу ведения лабораторных замятий.
В инструкциях к лабораторным занятиям и в отчетах учащихся видное место занимают рисунки и чертежи приборов, и принципиальные схемы процессов или производств.
Привитие учащимся умений технически грамотно выполнять надлежащий рисунок или чертеж представляет для учителя химии и физики довольно сложную задачу, от решения которой он не должен уклоняться. А между тем многие учителя химии избегают сами рисовать на классной доске какой-либо прибор или схему заводской установки, ссылаясь на то, что они не умеют рисовать. Но от учителя не требуется художественного исполнения рисунка или чертежа, а элементарным умениям изображать прибор или схему on может научиться, в этом убеждает опыт многих учителей.
Глава 6 Вывод.
Методы обучения химии – сложная категория; через них устанавливается связь между химическим содержанием и процессом его усвоения учащимися. Методы и содержание образуют диалектическое единство, так как любое содержание вводится в учебный процесс посредством метода. По отношению к учащимся методы обучения – это методы учебного познания. Усваивая содержание, ученик воспринимает и метод его изучения, который может быть в дальнейшем применён и по отношению к другому содержанию.
Методы обучения имеют сложную структуру, в основе которой лежит единство преподавания и учения, направленное на реализацию образовательной, воспитывающей и развивающей функций обучения. Выбор методов обучения осуществляется учителем и зависит от многих факторов.
Многочисленные попытки классифицировать методы обучения показывают, что в дидактики и методике обучения химии этот вопрос не имеет ещё однозначного решения в силу своей сложности. Широко известна классификация методов:
- по характеру познавательной деятельности учащихся:
объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, эвристические и исследовательский, различающиеся по степени познавательной активности и самостоятельности обучаемых;
- по дидактической цели:
методы изучения нового материала, закрепления и совершенствования знаний и умений и проверки знаний и умений учащихся;
- по источнику знаний:
словесные, словесно-наглядные, словесно-наглядно-практические.
Названия последних говорят о том, что любые из них предполагают, прежде всего, использование слова как источника знаний самого по себе или в сочетании с химическим экспериментом, средствами наглядности и объектами практической деятельности учащихся.
Использование химического эксперимента в обучении химии в наибольшей степени отражает специфику предмета химии. В виде демонстрационных опытов химический эксперимент относится к словесно-наглядным методам обучения, в виде лабораторных и практических занятий – к словесно-наглядно-практическим.
Задача школьного эксперимента – ознакомление учащихся с проявлением химических процессов, свойствами веществ и методами химической науки. В методике разработаны требования к разным видам химического эксперимента.
Помимо химического эксперимента, в преподавании химии широко используются и другие средства обучения, в том числе и экранно-звуковые пособия, представляемые учащимся с помощью ТСО, а также разные виды самостоятельной работы. Самостоятельная работа при программированном обучении обеспечивается специальными программированными пособиями разной структуры и видов. Важное место отводится самостоятельной работе в процессе решения качественных и расчётных задач.
Методы обучения химии в учебном процессе тесно взаимодействуют, интегрируют друг с другом. Поэтому принято говорить не об использовании того или иного метода, а об эффективном сочетании их, которое определяется дидактической целью, химическим содержанием, возрастными особенностями, подготовленностью класса и другими менее значительными факторами.
Совершенствование методов обучения заключается в поиске их наиболее удачных сочетаний для конкретных условий обучения химии, а также новых методов на основе новых средств обучения.
В тех случаях, когда в основном используется устная или письменная речь, методы называются словесными. Их используют с учётом особенностей организации познавательной деятельности учащихся. Словесные методы разделяют монологические и диалогические: первые – описание, объяснение, рассказ и школьная лекция; вторые – разные виды бесед и семинары. Для того чтобы беседа была успешной, необходимо выяснить её дидактическую цель. Беседа может быть контролирующая, обобщающая, эвристическая. Нужно хорошо знать, какие знания у учащихся имеются к началу беседы и какими или должны стать к концу беседы. Необходимо разработать систему вопросов, логически и дидактически правильно построенную. К беседе учитель готовится заранее. Полезно сначала сформулировать ответ, который нужно получить, а затем ставить к нему вопрос, который должен быть кратким, но требовать развёрнутого ответа, что развивает речь учащихся. Не следует ставить вопросы, требующие ответа «да» или «нет». Он должен быть обоснован, содержать известные учащимся термины. Беседа завершается итоговым обобщением.
Необходимо продумать место эксперимента в беседе. Можно включать и другие средства наглядности, в том числе и экранные пособия. Если учитель намерен сочетать беседу с практической работой, то она должна быть очень краткой, направлена на актуализацию знаний по соответствующему материалу, и проводиться до выполнения практической работы.
Использование словесно-наглядных методов обучения возможно только при наличии необходимых средств наглядности. Важнейшим словесно-наглядным методом обучения является использование демонстрационного химического эксперимента, которое должно быть подчинено определенным методическим правилом.
Использованная литература:
1) Щульпин Химия для всех
Алматы 1995г.
2) Мансуров Методические инструменты по педагогической практике
Просвещение 1983г.
3) Фримантл Химия в действии
Москва 1975г.
4) Аликберова Занимательные задания и эффективные опыты по химии
Алматы мектеп 1986г.
5) Мухамедова Таланты воспитанницы химии
Алма-аты 1975г.
6) А.Х. Гусаков Новая программа обучения химии
Алматы мектеп 1977г.
7) Кирюшкин Д.М. Метод обучения химии
Просвещение 1970г.
- Паркунов В.П. Совершенствование методического обучения химии
Алматы 1974г.
9) Цветков Эксперимент в неорганической химии
Просвещение 1973г.
10) Полосин В.С. Школьный эксперимент в неорганической химии
Просвещение 1970г.
11) Кирюшкин Полосин Методика обучения химии
Просвещение 1970г.
12) Верховский Смирнов Техника химического эксперимента
Москва 1975г.
13) Методика проведения практики в средней школе
Алматы 1998г.