Успіх лабораторного досліду залежить від підготовки до нього, а саме:
- від підбору реактивів, що попередньо перевірені;
- від підбору та розстановки обладнання, його надійності та функціональності;
- від розподілу обов’язків між учнями;
- від керівництва (усний чи письмовий інструктаж);
- від спостережень за діяльністю учнів та її корекції.[6]
Засвоєння методів проведення лабораторних дослідів дає підстави стверджувати, що учні готові до самостійного виконання практичних робіт і практикумів.
2.3 Практичні роботи і практикуми
Практичні роботи і практикуми – довготривалий експеримент, що пропонується навчальною програмою після опрацювання й вивчення учнями цілого розділу чи курсу. Вони включають ширше коло питань, ніж лабораторні досліди. Практична робота сприяє закріпленню отриманих знань в нових ситуаціях і розвитку інтелектуальних умінь (аналізувати, порівнювати, узагальнювати, робити висновки), а також формуванню й удосконаленню експериментальних умінь і навичок. Практичну роботу учень виконує самостійно, що сприяє підвищенню дисципліни, зібраності й відповідальності.[1]
Практичні роботи проводять на базі вивченого матеріалу, який пропонується учням для повторення перед виконанням роботи. Дидактична ціль практичних робіт та практикумів – узагальнення та систематизація матеріалу, контроль та оцінка практичних умінь та навиків учнів. Тому при виконанні практичних робіт і практикумів учень повинен моделювати власну діяльність: за самостійно складеним планом визначити послідовність дій відповідно до поставленої мети, передбачити результати досліджень, провести досліди, спостереження, зробити висновки.
Практичну роботу вчитель починає з актуалізації знань, з техніки експерименту даної роботи. Кілька учнів інформують про хід роботи, обладнання, послідовність виконуваних операцій, хімізм процесів. Потім вчитель дає настанови щодо послідовності роботи та проводить інструктаж з техніки безпеки. Ця підготовча робота повинна займати небагато часу. Під час експерименту та складання звіту про виконану роботу учням дозволяється користуватися інструкціями. Якщо значна частина учнів допускає типові помилки, учитель припиняє роботу і пояснює учням, як їх усунути. Крім цього, вчитель спостерігає за роботою певної групи учнів з тим, щоб оцінити їх вміння і навички. Після виконання досліду кожний учень у зошиті для практичних занять складає звіт. У ньому записують дату, тему практичної роботи, послідовність виконання досліду, рівняння реакцій, результати досліду, висновки, роблять малюнки приладів.
Отже, практична робота, практикум – це найскладніший вид самостійної роботи учня, на виконання якої витрачається більше сил і часу, ніж на будь-яку іншу самостійну роботу.
Під час виконання практичної роботи чи практикуму учень самостійно повинен визначити план власних дій, зокрема:
- усвідомити мету роботи і коротко її сформулювати;
- скласти план проведення досліджень й окреслити шляхи досягнення результату;
- вміти передбачити результат дослідження та після його виконання зіставити передбачуване із спостереженнями;
- осмислити спостереження, дати їх пояснення, зробити висновки;
оформити письмовий звіт про виконану роботу.[4]
Щоб підняти ефективність учнівського експерименту, полегшити підготовку вчителя та учня до його організації та проведення, зекономити час у багатьох регіонах України створені та знайшли широке застосування зошити для практичних та лабораторних робіт з хімії з друкованою основою. Вони стали своєрідним алгоритмом дій вчителя та учня в процесі виконання й оформлення роботи з використанням експерименту.
2.4 Експериментальні задачі з хімії
Експериментальні задачі – це завдання практичного характеру, відповіді на які учні знаходять у процесі спостережень за дослідами.[1]
На відміну від лабораторних робіт і практичних занять експериментальні задачі учні розв’язують самостійно без додаткових інструкцій вчителя.
За своїм змістом експериментальні задачі можуть бути:
а) на спостереження та пояснення явищ,
б) на добування розчинів,
в) на проведення характерних реакцій,
г) на розпізнавання речовин.
Експериментальні задачі з хімії можна розв’язати методами: аналітико-синтетичним, гіпотез, і проб. Але здебільшого експериментальні задачі з хімії розв’язуються аналітико-синтетичним методом.
За таким методом учні спочатку визначають хід розв’язання, дають йому всебічне обґрунтування. Робота над задачею розбивається на окремі етапи, кожний з яких підтверджується рівняннями реакцій.
Вибір методу розв’язання задач залежить від наявності в учнів теоретичних знань та практичних умінь.
Експериментальні задачі поглиблюють знання з хімії та сприяють розвиткові логічного мислення, змушують учнів порівнювати, осмислювати, аналізувати.[10]
3. ХІМІЧНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ЯК ЗАСІБ РОЗВИТКУ ЛОГІЧНОГО МИСЛЕННЯ
Хімія — це експериментальна наука, і саме через хімічний експеримент можна навчити дитину мислити. Сучасний педагогічний процес має бути спрямований на засвоєння дитиною найрізноманітніших прийомів, методів, способів мислення, тобто учень має володіти технологією проведення відповідних розумових дій. Вже після кількох вступних уроків треба намагатись формувати в учня вміння дедуктивного мислення.[10]
Аналізуючи температуру спиртів, доходять дедуктивного висновку, що серед спиртів немає газів. Це в свою чергу створює проблемну ситуацію. Чому? Адже з попередньо вивчених тем учні знали, що кожний гомологічний ряд починався газами, а з 5-го — рідинами. Аналіз будови молекули спирту дозволяє дійти висновку про полярність хімічного зв’язку в ОН-групі, а також про можливість виникнення водневих зв’язків, а отже, зменшення відстані між молекулами і, як наслідок, — відсутність газоподібного стану серед спиртів за звичайних умов. Дедуктивний метод важливий і при аналізі демонстраційного досліду учнями. [10]
Демонстраційний експеримент має носити навчальний і розвивальний характер, а не просто бути засобом створення ефектності уроку. Так, при вивченні теми « Альдегіди» демонструється дослід « Окиснення етанолу купрум(II)оксидом. Проаналізувавши побачене, учні роблять висновки: на початку досліду мідна дротина була чорною – це оксидна плівка(Сu). Після занурення в спирт вона стала рожевою. Отже, відбулася реакція відновлення, бо мідь має рожевий колір. Але якщо речовина відновилася, то інша мусить окислитись. Логічно – це етиловий спирт.(Дод.Б)
4. ХІМІЧНИЙ ЕКСПЕРИМЕНТ ЯК ЗАСІБ ФОРМУВАННЯ В УЧНІВ АНАЛІТИЧНОГО МИСЛЕННЯ
Уміння міркувати. Готуючи учнів до розв'язування експериментальних задач, варто звернути увагу на розвиток уміння міркувати. Наприклад, при розв'язуванні задачі про те, щоб із магній оксиду добути магній хлорид, міркування учнів можуть бути такими: для того щоб від магній оксиду перейти до магній хлориду потрібно використати складну речовину, яка містить, Хлор і реагує з оксидом; оскільки магній оксид має основні властивості, а магній хлорид є сіллю хлоридної кислоти, то такою речовиною може бути лише хлоридна кислота, тому що основні оксиди реагують із кислотами.[12]
Після цього учні пишуть рівняння реакції(1) між магній оксидом і хлоридною кислотою, підписуючи під кожною формулою речовин їх агрегатний стан та колір:
MgO + 2HCl =MgCl2 + H2О. (1)
Порошок Безбарвна Безбарвний розчин
білого кольору рідина
Потім учні (за допомогою вчителя) з'ясовують, чи потрібно нагрівати суміш, в якому вигляді необхідно одержати сіль (у вигляді розчину чи кристалів) та як виділити сіль із розчину.
Перед виконанням дослідів учитель наголошує на тому, скільки потрібно взяти магній оксиду (на дні пробірки, шпатель, лопатку тощо) та хлоридної кислоти (крапель, мілілітрів).
Лише після повного обговорення експериментальногопроцесу учні приступають до виконання задачі.
Уміння відбирати реактивні проби. Формування вмінь відбирати реактивні проби розглянемо на прикладі задачі на розпізнавання речовин.[12]
Задача.У трьох пронумерованих пробірках містяться розчини лугу і кислоти та дистильована вода.| Дослідним шляхом визначте кожну речовину
Рекомендації.Для розв'язування даної експериментальної задачі потрібно показати учням:
• як відбирати проби з пробірок, відливаючи невеликі порції в чисті пробірки;
• як працювати з пробами по черзі;
• як вести чіткі записи плану роботи.
Наприклад:
Розчин пробірки 1 + лакмус → розчин синього кольору => луг.
Розчин пробірки 2 + лакмус → розчин фіолетового кольору => вода.
Розчин пробірки З + лакмус → розчин червоного кольору =:> кислота.
Уміння вибирати раціональний спосіб розв'язування.Учнів слід навчити вибирати раціональний спосіб розв'язування експериментальних задач. Як приклад розглянемо розв'язування задачі на розпізнавання речовин.(Дод.В) [12]
Уміння аналізувати задачі, складати плани розв 'язування та звіти. Під час розв'язування експериментальних задач можна використовувати алгоритми. При цьому в учнів формуються вміння аналізувати задачі, складати плани розв'язування та звіти.(Дод. Г.) [12]
5. КОМПЕТЕНТНІСНИЙ ПІДХІД ДО УЧНІВСЬКОГО ХІМІЧНОГО ЕКСПЕРИМЕНТУ
Аналіз навчальних програм з хімії, зміст лабораторних дослідів і практичних робіт, описаних у підручниках, а також у методичній літературі з питань експериментальних умінь, дає підстави виділити такі три групи компетенцій. [13]