Методика проведения лабораторных работ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Химический эксперимент - как специфический метод обучения

1.2 Демонстрационный эксперимент

1.3 Ученический эксперимент или лабораторный практикум

2. Практическая часть

2.1 Организация и проведение лабораторного практикума

2.2 Опыты, проводимые в лабораторном практикуме по теме «Галогены»

Заключение

Список используемой литературы



Введение

Образование - это процесс овладения системой знаний, умений и навыков, в течение которого складываются черты творческой деятельности, мировоззренческие и поведенческие качества личности, развиваются ее познавательные способности.

Цель обучения мы видим в том, чтобы эти систематизированные знания (представляющие собой определения и наиболее значимые характеристики явлений) были настолько усвоены учащимися, чтобы они могли их воспроизвести, рассказать, объяснить, применить, т. е. показать структуру системы знаний.

В процессе обучения требования к усвоению знаний разного содержания неоднозначны: одна часть может быть усвоена на уровне узнавания, другая - на уровне воспроизведения.

Важный результат обучения - это умения, т.е. способность осуществлять ту или иную деятельность на основе полученных знаний (знания служат инструментом при освоении умений). К. К. Платонов писал: «Умение - это высшее человеческое свойство, формирование которого является конечной целью педагогического процесса - его завершением». Умения же, как утверждает психология, формируются и проявляются в деятельности. Без деятельности нет умений. Умения и навыки ученики приобретают и отрабатывают на практических занятиях. К основным видам учебных занятий наряду с другими отнесены лабораторные работы и практические занятия. химический эксперимент лабораторный галоген

Исторически лабораторные занятия появились позже книжного и устного обучения. Они вошли в программу обучения, когда потребовалось усвоение навыков, накопленных предыдущими поколениями. Лабораторные работы, как элемент в системе учебно-воспитательного процесса, имеют широкие дидактические возможности. Несмотря на то, что практическим работам в школьном курсе отводится небольшое количество часов, именно эта форма обучения обладает многочисленными образовательными и воспитательными функциями. Хотя и считается, что лабораторный практикум призван вырабатывать у учащихся определенные экспериментальные навыки, культуру экспериментирования, но, тем не менее, основная роль практикума заключается в развитии у учащихся научного мышления, в формировании умений интеллектуального проникновения в сущность изучаемых явлений, в пробуждении интереса к науке, в приобщении к научному поиску.

Лабораторные работы - это важнейшая форма самостоятельной работы учащихся в учебное время для приобретения новых знаний.

Цель данной работы - разработка методики проведения лабораторного химического практикума в школе.

В соответствии с целью можно выделить следующие задачи:

1. Рассмотреть такую форму организации обучения как лабораторный практикум.

2. Рассмотреть формы лабораторного практикума, требования к нему, его цели и основные функции.

3. Рассмотреть методику проведения лабораторного занятия.

4. Разработать лабораторные занятия по теме «Галогены».



1. Литературный обзор

1.1 Химический эксперимент - как специфический метод обучения

В процессе обучения химии огромную роль играет именно химический эксперимент как таковой, так как является составной частью учебного процесса в школьном химическом образовании. Наличие химического эксперимента должно быть указано в любой программе по химии, а также в годовом тематическом планировании (демонстрации, лабораторные опыты, практические занятия и экспериментальные задачи). Химический эксперимент может выполнять различные дидактические функции в различных формах и сочетаться с различными методами и средствами обучения. В целом, он представляет собой систему, в которой используется принцип постепенного повышения самостоятельности учащихся: от демонстрации явлений через проведение фронтальных лабораторных опытов под руководством учителя к самостоятельной работе при выполнении практических занятий и решении экспериментальных задач.

Химический эксперимент помогает учащимся наполнить полученные ими химические понятия определенным содержанием, способствует развитию самостоятельности, повышает интерес к химии, развивает мышление, умственную активность учащихся и т.д. Таким образом, его можно рассматривать как критерий правильности полученных результатов и сделанных выводов. Изучение химии достаточно специфично, так многие явления необходимо абстрагировать, например, представляя процесс взаимодействия на атомно-молекулярном уровне. Практика неоднократно показывала, что одна из причин отставания в учебе вызвана затруднениями при переходе от наглядных образов к абстрактным понятиям. А систематическое проведение экспериментов способствует не только повышению успеваемости по химии, но и формирует навык самостоятельного и активного овладения знаниями. Химический эксперимент можно использовать в качестве метода познания, или методического приема, или как средство наглядности.

Химический эксперимент обычно проводится поэтапно: первый этап - обоснование постановки опыта, второй - планирование и проведение работы, третий этап - оценка полученных результатов. Теоретическое обоснование опыта способствует его восприятию, поэтому выполнение эксперимента возможно только с опорой на полученные ранее знания. В ходе химического эксперимента необходимым компонентом является активная деятельность учащихся - или их непосредственное участие (проведение эксперимента), или косвенное (наблюдение, выдвижение гипотез, аргументация выводов).

1.2 Демонстрационный эксперимент

Демонстрационные опыты проводятся с целью создания у учащихся определенных представлений о веществах, химических явлениях и процессах с последующим формированием химических понятий. Этот эксперимент обычно проводит сам учитель при изложении нового материала: сложность проведения опыта для учащихся; учащиеся не владеют нужной техникой для проведения данного опыта; лабораторные опыты не дают должного результата; в распоряжение учащихся невозможно предоставить необходимое количество оборудования; опыты представляют некоторую опасность для здоровья учащихся.

Основные требования к демонстрационному эксперименту:

- Безопасность для учеников и учителя.

- Наглядность, возможность увидеть все детали и моменты опыта всеми учениками.

- Надежность, выразительность, быстрое и простое исполнение.

До начала урока учитель обязательно должен проделать этот опыт, чтобы отработать методику его проведения и, конечно, проверить качество используемых реактивов. И все-таки, при неудачном проведении опыта учитель должен объяснить причину и повторить опыт на следующем уроке.

Недостатком демонстрационных опытов является то, что учащиеся не приобретают навыков самостоятельной работы, т.к. сами эти эксперименты не проводят. К преимуществам относится наглядность таких опытов и их эффектность.

1.3 Ученический эксперимент или лабораторный практикум

Основные цели лабораторного практикума

- Получение новых знаний при изучении нового материала.

- Практическое закрепление полученных знаний.

- Приобретение навыков самостоятельной работы с оборудованием и реактивами.

- Обработка и объяснение результатов эксперимента.

- Установление связи между теорией и экспериментом.

В случае проблемного обучения это так же:

- Планирование и постановка опытов.

- Выбор оборудования для проведения эксперимента.

Требования к ученическому эксперименту

Выполнение ученического эксперимента с точки зрения процесса обучения должно происходить по следующим этапам:

- Осознание цели опыта.

- Изучение свойств веществ.

- Сборка или использование готового оборудования.

- Выполнение опыта.

- Анализ результатов и выводы.

- Объяснение полученных результатов и составление химических уравнений.

- Составление отчета.

Обычно такие занятия проводятся по плану. Вводная часть - рассматриваются задачи урока, проводится обязательный инструктаж по технике безопасности и по содержанию предстоящей работы. Ученик должен понимать, для чего он делает опыт и что он должен сделать, для того, чтобы решить поставленную перед ним задачу. В основной части проводится сам эксперимент. Его выполнение требует владения приемами, умения наблюдать и замечать особенности хода процесса, отличать важные изменения от несущественных. Особенностью проведения таких занятий является необходимость предварительной теоретической подготовки учащихся к проведению практической работы. После анализа работы, который учащийся должен сделать самостоятельно, он делает вывод на основе соответствующей теории. Не следует недооценивать роль отчета, который ученики делают немедленно после выполнения опыта. Он учит краткому и точному формулированию мысли, правильной записи. Необходимо также зарисовать прибор, в котором происходит реакция, составить уравнения реакций, произвести необходимые вычисления по формулам и уравнениям реакций. Отчеты оформляются в специальных тетрадях, которые хранятся в кабинете у учителя. Для проведения лабораторного практикума необходимо наличие специально оборудованного стола для проведения экспериментов, наличие раковины, вытяжного шкафа, а так же аптечки с растворами для нейтрализации кислоты и щелочи при ожогах. Так же в кабинете химии должна быть лаборантская комната, доступ к которой учащимся запрещен.

Средства обучения, используемые при проведении лабораторного практикума

При проведении лабораторного практикума учителю необходимо как можно больше разнообразить использование различных средств обучения, т.к. это позволяет активизировать интерес учащихся к усвоению и закреплению материала.

- Печатные. Это различные схемы, таблицы, учебник. Так же учитель может дать свои инструкции по проведению лабораторного практикума.

- Оборудование и реактивы, необходимые для проведения занятия.

- Специально оборудованное помещение.

- Компьютерные технологии. В последнее время в практике ввиду отсутствия дорогостоящих реактивов, вытяжных шкафов, применяется видео эксперимент. Но нужно учитывать то, что полностью практикум нельзя строить на видео эксперименте, т.к. пострадает развитие практических навыков.

Формы лабораторного практикума

Лабораторный практикум имеет две формы: лабораторные работы и практические занятия.

Цель лабораторных работ - приобретение новых знаний, изучение нового материала.

Цель практических занятий - закрепление и совершенствование знаний, умений и навыков.

Отчеты по лабораторным работам ученики могут выполнять в рабочей тетради, отчеты по практическим работам - в специальных тетрадях для практических работ, которые хранятся в школьном кабинете химии. Выполняя лабораторные и практические работы, учащиеся самостоятельно исследуют химические явления и закономерности, при этом формируются экспериментальные умения и навыки в обращении с реактивами и оборудованием. Все это способствует улучшению теоретических знаний и политехнической подготовке учащихся. Особое внимание обращается на технику выполнения работы: процессы растворения веществ, нагревание в пробирке или колбе, проверка среды растворов растворами индикаторов, проведение качественных реакций и т.д.

Практические занятия бывают двух видов: проводимые по инструкции (практические работы) и экспериментальное решение задач.

Инструкция является ориентировочной основой деятельности учащихся и представлена или в учебнике, или в виде дидактической карты на каждый стол в кабинете химии. В ней подробно должен быть изложен каждый этап выполнения опытов, даны предписания как избежать возможных ошибочных действий, указания по технике безопасности к данной работе. Перед выполнением практической работы по инструкции учителю необходимо ясно и кратко показать ученикам необходимые лабораторные приемы и действия.

Работа по решению экспериментальных задач не содержит инструкции, а только сами задания. При этом учащиеся должны самостоятельно разработать план и осуществить его на практике, получив, тем самым, определенный практический результат и сделать вывод. Экспериментальная химическая задача рассматривается как модель проблемной ситуации, решение которой требует от учащихся не только мыслительных, но и практических действий на основе знания законов, теорий и методов химии. Решение такой задачи направлено на закрепление и расширение знаний, развитие химического мышления, так как предполагается не только наличие у учащихся определенных теоретических знаний, но и владение ими соответствующих навыков проведения химического эксперимента. Дидактическая функция решения экспериментальных задач заключается в формировании комплекса навыков самостоятельной работы, совершенствование внимания и наблюдательности.

При организации лабораторного практикума необходимо учитывать:

- Значение лабораторного практикума.

- Сложность усвоения учебного материала.

- Внутрипредметные и межпредметные связи.



2. Практическая часть

В практической части будут рассмотрены опыты, которые можно включить в лабораторный практикум по химии в школе.

2.1 Организация и проведение лабораторного практикума

Процесс проведения лабораторного практикума можно условно разделить на четыре части: организационная, теоретическая, практическая или экспериментальная и заключительная.

В организационной части учащихся необходимо психологически настроить на предстоящий урок и обеспечить нормальную обстановку на протяжении всего занятия. Учитель проверяет присутствующих, готовность к работе, состояние рабочих мест. Необходимо ознакомить учеников с техникой безопасности по данной работе, с оборудованием, выдать им подробные инструкции по выполнению опытов или же если это решение экспериментальных задач, обсудить возможные пути решения этих задач и выбрать наиболее правильные.

Теоретическая часть включает в себя краткое повторение теории. По теме «Галогены» нужно повторить свойства галогенов и их основных соединений. Необходимо рассказать учащимся о правильной работе с теми или иными реактивами, так как они могут быть вредны для здоровья.

Непосредственно экспериментальная часть предполагает осуществление опытов. Следуя инструкции, ученики приступают к выполнению заданий, записывают наблюдаемые явления, зарисовывают схемы приборов и установок, пишут уравнения происходящих реакций и на основе этого делают выводы.

В заключительной части после окончания работы организовывают обсуждение ее результатов (что сделали, что усвоили, какие выводы по данной работе). Оформлять результаты опытов следует в рабочих тетрадях на этом же занятии. После этого каждый учащийся должен привести свое рабочее место в порядок.

Правильно организованный лабораторный практикум позволяет сэкономить время при его проведении, настроить учащихся на правильную работу, после которой они приобретут новые знания и навыки или повторят и обобщат уже ранее изученный материал.

2.2 Опыты, проводимые в лабораторном практикуме по теме «Галогены»

Все галогены имеют характерный запах, ядовиты, а концентрированные растворы кислот могут вызвать ожоги. При работе с галогенами и их соединениями необходимо быть очень осторожными. Поэтому часть опытов нужно проводить в виде демонстрационных. К таким экспериментам можно отнести следующие:

Опыт 1. Получение галогенов.

Цель: ознакомление с лабораторными методами получения галогенов, изучение окислительно-восстановительных свойств галогенов, повторение практических навыков при работе с химической посудой и реактивами.

Описание опыта: в три сухие пробирки внести по одному микрошпателю KCl, KBr, KI (или NaCl, NaBr, NaI) и по одному микрошпателю окислителя - KMnO₄. Во все вещества в пробирках добавить пипеткой по 2-3 капли серной кислоты и наблюдать выделение газообразного хлора, брома и йода. Галогены являются ядовитыми веществами, поэтому опыт следует проводить в вытяжном шкафу. Убедившись в протекании реакции, в пробирки внести по 5-6 капель тиосульфата натрия, который подавляет выделение галогенов до безвредных галогенидов.

Вывод: учащимся необходимо сделать вывод по данному опыту, который должен сдержать описание опыта, уравнения протекающих реакций, наблюдения. Необходимо так же сформулировать сущность лабораторного метода получения галогенов.

Опыт 2. Получение галогеноводородов.

Цель: ознакомление с лабораторными методами получения водородных соединений галогенов, изучение их свойств.

Описание опыта: для получения хлороводорода в сухую пробирку внести один микрошпатель кристаллического хлорида натрия и добавить 4-5 капель серной кислоты. Вспучивание хлорида натрия и выделение газа свидетельствуют о протекании реакции. Поднести к пробирке лакмусовую бумажку и наблюдать изменение ее окраски (она станет красной). Для получения бромоводорода и йодоводорода в две сухие пробирки внести по одному микрошпателю кристаллических солей: бромида и йодида натрия (или калия). Добавить к ним по 4-5 капель фосфорной кислоты. Пробирки слегка подогреть в пламени спиртовки. Вспучивание солей и выделение газов свидетельствует о протекании реакции. Смочить водой индикаторную бумажку и подержать ее у отверстия пробирок, наблюдать изменение окраски индикатора.

Вывод: ученики на основании этих опытов должны записать наблюдения, уравнения реакций, сделать выводы о лабораторных методах получения галогеноводородов, отработать навыки работы со спиртовкой.

Опыт 3. Зажигание смеси сахара и хлората калия.

Цель: рассмотрение свойств хлората калия.

Описание опыта: 1-2 микрошпателя хлората калия смешать в фарфоровой чашке с равным количеством сахарной пудры. Смесь не растирать, т.к. при растирании возможно воспламенение. К смеси осторожно из длинной пипетки прибавить несколько капель серной кислоты. Наблюдается вспышка смеси.

Вывод: наглядно показать учащимся о сильных окислительных способностях KClO₃, наблюдения и вывод можно записать в тетрадь.

При изучении темы «Галогены» можно провести лабораторную работу. Она не занимает много времени и позволяет учащимся наглядно рассмотреть некоторые свойства соединений, лучше усвоить изучаемый материал. К таким опытам относятся:

Опыт 4. Восстановительные свойства галогеноводородов и галогенидов.

Цель: изучение восстановительных свойств галогеноводородов и галогенидов.

Описание опыта: в три пробирки по 4-5 капель раствора FeCl₃ и по 2-3 капли разбавленного раствора серной кислоты с концентрацией 1 моль/л. Добавить по 3-4 капли растворов KI (первая пробирка), KBr (вторая пробирка) и KCl (третья пробирка). По изменению окраски растворов определить, в какой пробирке произошло восстановление FeCl₃ до FeCl₂ и окисление галогенид - иона. Написать уравнения реакции.

Вывод: на основании проведенного опыта учащимся необходимо сделать вывод о том, что при взаимодействии хлорида железа (III) с солями галогенов происходит его восстановление до хлорида железа (II) и окисление галогенид иона, что соли галогенидов являются восстановителями в этих реакциях, и на основании периодического закона Д.И.Менделеева объяснить, почему KI облает более сильной восстановительной способностью. Учащиеся не только изучат новый материал (свойства галогенидов и галогеноводородов), но и повторят пройденный (периодический закон).

Опыт 5. Исследование окислительных свойств хлората калия.

Цель: рассмотреть, в каких реакция хлорат калия проявляет окислительные свойства.

Описание эксперимента: Взаимодействие KClO₃ с йодидом калия. В пробирку внести 4-5 капель раствора KI, прибавить 2-3 капли раствора хлората калия или несколько кристаллов сухой соли и 3-4 капли разбавленной серной кислоты. Наблюдать появление бурой окраски раствора. Окисление соляной кислоты. В пробирку поместить микрошпатель кристаллического хлората калия и прибавить 2-3 капли соляной кислоты. Наблюдать выделение газа. Окисление оксида марганца (IV). В фарфоровой чашке смешать по одному микрошпателю хлората калия и диоксида марганца и внести в смесь гранулу твердого гидроксида калия. На пламени спиртовки довести смесь до расплавленного состояния и нагревать несколько минут. Наблюдать изменение окраски, что свидетельствует об окислении диоксида марганца.

Вывод: при проведении данных опытов ученики ознакомятся со свойствами хлората калия, сделают выводы о его сильных окислительных способностях, повторят написание химических реакций, составление электронных балансов для окислительно-восстановительных реакций, запишут наблюдения и объяснят наблюдаемые изменения.

В практическую работу по теме «Галогены» входят эксперименты, которые безопасны для здоровья учащихся и не вызывают трудностей при их выполнении.

Опыт 6. Качественные реакции на галогены.

Цель: изучение качественных реакций на галогены, повторение практических навыков при работе с химической посудой и реактивами.

Описание эксперимента: в две пробирки раздельно внести по 2-3 капли бромной и йодной воды. Добавить в каждую пробирку по 5-6 капель какого-либо органического растворителя, растворы перемешать стеклянной палочкой. Отметить окраску отстоявшихся слоев в пробирке.

Вывод: учащимся необходимо отметить изменение, которое происходит в ходе реакции, записать эти изменения, познакомится с практическим значением явления экстракции.

Опыт 7. Качественные реакции на галогенид - ионы.

Цель: познакомится с качественными реакциями на галогенид - ионы, сделать соответствующие выводы, записать протекающие реакции.

Описание опыта: образование осадков AgCl, AgBr, AgI является характерной реакцией на галогенид - ионы. Получить указанные вещества реакциями ионного обмена. Растворы соответствующих солей брать объемом 4-5 капель. Обратить внимание на цвет осадков.

Вывод: на основе проведенных реакций сделать вывод о том, какие реакции являются качественными на галогенид - ионы, осадки какого цвета образуются в ходе проделанных опытов, написать в общем и ионном виде протекающие реакции.

Общий вывод по проведению лабораторного практикума по теме «Галогены».

Тема «Галогены» является довольно сложной в школьном курсе химии.

Лабораторный практикум по теме «Галогены» направлен на ее лучшее усвоение. На основании всех представленных опытов ученики могут наглядно рассмотреть все реакции, характерные для данных элементов, изучить качественные реакции на галогены и галогенид - ионы, ознакомиться с основными лабораторными методами получения галогенов и их соединений, составить сравнительные таблицы, понять, в чем отличие галогенов от других элементов, почему их выделяют в отдельную группу, а так же приобрести новые навыки при работе с химической посудой и реактивами.

В процессе проведения лабораторного практикума ученики повторяют уже имеющиеся практические навыки, повторяют материал, который был изучен ранее, устанавливают связь между теоретическими знаниями и экспериментом.



Заключение

В данной курсовой работе я рассмотрела необходимость проведения лабораторного практикума по химии в школе, его основные цели, формы, задачи, а так же средства и требования, предъявляемые к ученическому эксперименту.

При использовании такой формы обучения химии выполняются все основные функции, которые являются основными в учебном процессе. Через лабораторный практикум учащиеся получают новые знания, закрепляют пройденный материал, формируют и совершенствуют практические навыки. Так же учатся уважать окружающих себя людей, вести себя достойно в любых ситуациях. Вырабатываются такие важные человеческие качества как доброта, бережливость, аккуратность, собранность, исполнительность, общительность. У учащихся складывается реалистичная и многогранная картина мира, и по прошествии времени получаемые умения и навыки должны развиваться.



Список используемой литературы

1. Чернобельская Г.М. Методика обучения химии в средней школе.: учебник для студ. высш. учебных заведений. - М.: Владос, 2000. - 336 с.

2. Кузнецова Н.Е. Методика преподавания химии / Н.Е.Кузнецова, В.П., Гаркунов, Д.П. Ерыгин и др. - М.: Просвещение, 1984. - 415 с.

3. Цветков Л.А. Общая методика обучения химии. Содержание и методы обучения химии: пособие для учителей / Цветков Л.А., Иванова Р.Г, Полосин В.С. и др. - М. Просвещение, 1981. - 224 с.

4. Верховский И.Н. Методика преподавания химии в средней школе. - М., 1956.- 462 с.

5. Зайцев О.С. Методика обучения химии. - М.: Владос, 1999, - 384 с.

6. Егоров А.С. Репетитор по химии / под редакцией А.С. Егорова. - Изд. 24-е. - Ростов н/Д: Феникс, 2009. - 762 с.

7. Космодемьянская С.С., Гильманшина С.И. Методика обучения химии: учебное пособие. - Казань: ТГГПУ, 2011. - 136 с.

8. Стась Н.Ф., Плакидкин А.А., Князева Е.М. Лабораторный практикум по общей и неорганической химии: Учебное пособие. - Томск: Изд-во ТПУ, 2007. - 207 с.

Размещено на Allbest.ru

...