Теоретическое обоснование и разработка программы химического кружка

- реализация обучающимися исследовательской работы по изучению конкретного объекта с помощью, выбранных ими в сотворчестве с учителем, методами и методиками. В качестве примера можно предложить выделение и исследование поведения природных индикаторах в растворах различной кислотности; синтез органических и неорганических веществ; количественное и качественное определение различных компонентов в природных объектах;

- в данном случае обучающийся сам формирует проблему, выбирает цели и пути проведения исследования. Роль учителя заключается в компетентном направлении и консультировании обучающегося. Ученик со всех сторон анализирует возможный объект исследования, рассматривая возможные методы, проводит возможный эксперимент и обрабатывает полученные результаты исследования, предоставляя конкретный результат на обсуждение, защищает собственную позицию, руководствуясь полученными знаниями и навыками.

Должное внимание химическому эксперименту на уроках и во внеурочной деятельности позволяет: стимулировать интерес обучающихся к предмету, увеличить мотивацию, успешность в освоении науки; отработать навыки и способы безопасной работы с реактивами и оборудованием. Систематическое использование экспериментальной работы на различных этапах урока и во внеурочной деятельности позволяет учителю привить обучающимся потребность в получении и успешной обработки результатов исследования, показать уникальность и взаимосвязь процессов и явлений в природе, быту, теле человека; сделать упор на здоровьесберегающие и экологические проблемы; повысить интеллектуальный уровень учеников, укрепить позицию личности в социуме. Проведение экспериментальных работ требует от преподавателя овладения соответствующей методикой проведения такого рода работ, подготовка, инструктирование, дифференцированная помощь при проведении и обсуждении результатов целесообразных опытов и работ. Только атмосфера сотворчества и сотрудничества ученика и учителя позволит сделать эксперимент эффективным инструментов в обучении, воспитании, всестороннем развитии личности.

Химические опыты при обучении химии, по мнению большинства методистов, имеют решающее значение в формировании интереса к предмету. Однако на современном этапе подрастающему поколению доступен более эффектный эксперимент, чем тот, который предлагается на уроках. В детских развлекательных центрах аниматоры располагают большими возможностями и средствами, чем химический кабинет общеобразовательного учебного заведения.

Одним из возможных способов привлечь внимание учащихся к обсуждению демонстрируемых учителем опытов считаем постановку экспериментов с использованием веществ, применяемых в повседневной деятельности. Таким образом удаётся реализовать и практикоориентированный подход в обучении. Кроме того, учителя часто избегают отчётности по расходованию веществ, внесённых в перечень прекурсоров, избавляясь от них. В этом случае снова приходят на помощь вещества для повседневного применения.

Приведём примеры экспериментов, для выполнения которых можно использовать доступные вещества, применяемые в быту.

Способы получения и собирания кислорода подробно описаны не только в пособиях для учителя, но и в школьных учебниках. Однако, на наш взгляд, следует более подробно остановиться на менее известном варианте получения кислорода из гидроперита (комплексное соединение мочевины с пероксидом водорода). Гидроперит (свободно продаётся в аптеках) содержит до 35% пероксида водорода. Получение кислорода из гидроперита не требует нагревания, что упрощает ученический эксперимент и, кроме того, позволяет обойтись без перманганата калия, являющегося прекурсором в синтезе наркотиков.

Лабораторный опыт получения кислорода имеет большое значение для формирования у школьников практических умений работы с газообразными веществами, плохо растворимыми в воде. Сбор и хранение кислорода методом вытеснения воды даёт возможность ещё раз повторить принцип «растворение полярного в полярном, неполярного в неполярном». Для проведения опыта каждому ученику требуется 2?3 таблетки гидроперита, оксид марганца (IV) или 2-3 мл «крепкого» раствора перманганата калия, пробирка с газоотводной трубкой, пустая пробирка и небольшой кристаллизатор.

Редко используемый способ получения водорода, разработанный на кафедре методики обучения химии РГПУ, (Санкт Петербург) - термолиз воды в вольтовой дуге. Для выполнения опыта требуются: кристаллизатор или широкий стакан, мерный цилиндр, реостат, провода с клеммами, два угольных электрода, лабораторный штатив с держателями, пластмассовый держатель для пробирок. Через реостат включают в сеть электроды, один из которых держат зажимом для пробирок, не касаясь электропроводных предметов. Второй электрод устанавливают стационарно и погружают в воду так, чтобы он находился под отверстием цилиндра, заполненного водой и опрокинутого в кристаллизатор. Для создания вольтовой дуги под водой свободно закреплённым электродом часто и непродолжительно касаются стационарно закреплённого электрода. В момент касания электродов возникает вольтова дуга. Под действием высокой температуры вода разлагается, образующиеся газы собираются в цилиндре, вытесняя воду. Предполагаемые химические процессы:

2H2O = 2H2 + O2;

O2 + C = CO2.

В цилиндре собирается смесь водорода и углекислого газа (в составе смеси преобладает водород). Данный опыт удобно использовать в тех случаях, когда учитель хочет показать учащимся, что на практике чаще получается не чистое вещество, а смесь, из которой следует выделить нужное. После проведения опыта с целью обсуждения возможных способов отделения водорода от примесей следует организовать беседу с учащимися. Это позволит им ещё раз вернуться к ранее пройденной теме.

2.2 Методика разработки и реализации кружковых занятий с использованием химического эксперимента

Изучение химии в школе - важный и ответственный этап в формировании естественнонаучной грамотности подростков, в их личностном развитии, формировании основ миропонимания и научного мировоззрения, развитии их интеллекта [9, с.14]. И чтобы построить урок, отвечающий современным требованиям, учителю необходимо тщательно продумывать каждый его фрагмент с тем, чтобы спланировать максимально эффективную деятельность учащихся по освоению ими новых знаний и способов действий [20, с.9].

«Кружок химиков-экспериментаторов»(60 часов)

Эксперимент - искусство вопрошать природу.

А.И. Герцен.

Не развлекать школьника…, а, опираясь на его

потребности, воспитывать, развивать и

совершенствовать его личность.

Г.И. Щукина.

Пояснительная записка.

Программа кружка рассчитана на разновозрастной состав участников (обучающихся 8-х классов).

Задачи объединения:

- углубление знаний по предмету, развитие и совершенствование навыков химического эксперимента, навыков правильного обращения с лабораторным оборудованием и реактивами;

- формирование общих умений, навыков и основных способов познавательной, информационно-коммуникативной и рефлексивной деятельности;

- воспитание аккуратности при работе с химическими веществами, как необходимое условие формирования адекватного отношения к окружающей среде и месту человека в ней.

Программа составлена на комплексной межпредметной основе и включает следующие основные части: а) теоретическую - знакомство с химическими веществами, способами их получения, б) практическую - включающую демонстрационные опыты, производимые учителем или обучающимися под его руководством, лабораторные опыты, производимые обучающимися с использованием инструктивных карт. Содержание эксперимента отражает суть обсуждаемых теоретических вопросов. Общий объём учебной нагрузки курса определён в 68 часов.

Схема проведения занятий может иметь произвольный характер: 2 занятия в неделю по 1 учебному часу или 1 занятие по 2 учебных часа. Занятия проводятся в свободное от учебной деятельности время, определённое расписанием кружковых занятий. Форма проведения занятий разнообразна: эвристические беседы, практические работы. Формы контроля: практическая работа, сообщения, итоговый отчет по технике проведения эксперимента, проведение Недели химии. Обучающимся предлагаются самостоятельные творческие работы, темы которых оговариваются заранее, определяется порядок работы над ними и форма предоставления итогов работы.

Требования к знаниям и умениям обучающихся.

После освоения образовательной программы обучающиеся должны знать - понятия: химическое вещество, эксперимент, методика проведения; правила техники безопасности при проведении химического эксперимента; должны уметь - 1) владеть навыками проведения химического эксперимента; 2) оказывать первую доврачебную помощь пострадавшим во время проведения химического эксперимента; 3) работать в группе; 4) определять цель, выделять объект исследования, способы регистрации полученной информации и проводить её обработку;

Теоретические и практические работы доступны для обучающихся 8-10 классов. Программа адаптирована к условиям массовой школы, усвоение её теоретической и практической частей может быть осуществлено на базе кабинетов химии и биологии средних общеобразовательных школ.

Содержание

Введение (6 ч.). Правила работы в химическом кабинете. Знакомство с лабораторной техникой. Приёмы работы в химической лаборатории. Экстремальные ситуации. Приёмы оказания первой доврачебной помощи пострадавшим при проведении химического эксперимента.

Лабораторный практикум.

Демонстрации: 1. Извержение «вулкана». 2. Вспышка глицерина. 3. Фейерверк на столе. 4. «Звёздный дождь».

Тема 1. Лабораторные способы получения неорганических веществ (14 ч.)

Получение кислорода разложением сложных веществ. Взаимодействие кислорода с простыми веществами. Значение кислорода для жизнедеятельности живых организмов.

Способы получения водорода. Устройство аппарата Кипа. Горение водорода.

Способы получения оксида углерода (4). Состав воздуха. Значение углекислого газа в природе и жизни человека.

Способы получения нерастворимых солей, кислот и оснований.

Лабораторный практикум.

Демонстрации: 5.Получение кислорода разложением пероксида водорода.

6. Порядок сборки и заполнения аппарата Кипа. 7. Наполнение водородом мыльных пузырей. 8. Получение углекислого газа в аппарате Киппа.

Лабораторные опыты: 1. Получение кислорода разложением перманганата калия. 2. Горение серы в кислороде. 3. Горение фосфора в кислороде. 4. Горение натрия в кислороде. 5. Горение железа в кислороде. 6. Получение водорода в пробирке. 7. Испытание водорода на чистоту. 8. Получение углекислого газа в пробирке. 9. Доказательство наличия углекислого газа в воздухе. 10. Получение гидроксида меди (2). 11. Получение кремниевой кислоты. 12. Получение хлорида бария.

Тема 2. Опыты с растворами и кристаллами (6 ч.).

Растворы. Понятие о концентрации растворённого вещества. Приготовление истинных растворов. Коллоидные растворы. Свойства коллоидных растворов. Понятие о кристаллогидратах. Насыщенный и перенасыщенный раствор. Способы получения кристаллогидратов.

Лабораторный практикум.

Демонстрации: 9. Получение коллоидного раствора гидролизом солей. 10. «Зимний пейзаж».

Лабораторные опыты: 13. Растворение твёрдых веществ в воде. 14. Изменение растворимости при разных температурах. 15. Приготовление раствора с заданной массовой долей. 16. Получение коллоидного раствора реакцией обмена. 17. Коагуляция коллоидных растворов. 18. «Весенний пейзаж».

Тема 3. Химия взрывов и вспышек (2 ч).

Окислительные свойства некоторых неорганических веществ.

Лабораторный практикум.

Демонстрации: 11. Окисление угля и серы. 12. Окисление скипидара.

Лабораторные опыты: 19. Окислительные свойства перманганата калия.

Тема 4. Основы химического анализа (6 ч).

Понятие о качественной реакции. Качественные реакции на катионы и анионы.

Лабораторный практикум.

Лабораторные опыты: 20. Качественная реакция на сульфат-ион. 21. Качественная реакция на ион аммония. 22. Качественная реакция на карбонаты. 23. Качественная реакция на ионы железа. 24. Качественная реакция на металлы. 25. Качественная реакция на хлорид-ион.

Тема 5. Химия чудес (6 ч).

Огонь с неба. Обновление икон и куполов. Кровоточащие кресты и иконы. Святая вода. Лабораторный практикум Демонстрации: 18. Превращение воды в кровь. 19. Чёрная змея. 20. Превращение воды в вино. 21. Превращение воды в молоко. Лабораторные опыты: 38. Кувшин алхимика.

Тема 6. Решение экспериментальных задач (20 ч).

Задача 1. Получение питьевой соды.

Задача 2. Получение оксида меди (1).

Задача 3. Получение мыла.

Задача 4. Определение одного вещества.

Задача 5. Определение состава смеси двух веществ.

Задача 6. Определение ионов металлов побочных подгрупп.

Задача 7. Определение анионов, образованных неметаллами 6 и 7 групп.

Задача 8. Определение анионов, образованных неметаллами 4 и 5 групп.

Задача 9. Определение веществ без использования дополнительных реактивов.

Задача 10. Определение неорганических веществ.

2.3 Экспериментальная проверка эффективности предлагаемой методики использования химического эксперимента на кружковых занятиях

Для проверки выдвинутых теоретических положений и определения эффективности использования химического эксперимента на кружковых занятиях как средство совершенствования знаний школьников по химии нами было проведено экспериментально-педагогическое исследование.

Исследование проводилось в МБОУ «СОШ 16» г.Грозный. В работе нам помогала учитель химии МБОУ «СОШ 16» г. Грозный Ахиядова Манжа Ильсаевна. Для проведения исследования был осуществлен отбор контрольного и экспериментального класса (табл. 1). Обучение экспериментального 8 «А» класса проходило также и на кружковых занятиях, а обучение контрольного 8 «Г» класса -по традиционной методике.

Таблица 1 - Список контрольного и экспериментального класса

В качестве показателей проявления познавательного интереса, как одного из средств совершенствования знаний, нами были исследованы характер отношения учеников к предмету химия и учебе в целом (Приложение 1) по трем его типам - положительного, безразличного и отрицательного на констатирующем и контрольном этапах эксперимента.

Результаты исследования представлены в таблицах 2, 3.

Таблица 2 - Показатели отношения учащихся 8-классов к учебе

Таблица 3 - Результаты отношения учащихся к изучению предмета химия

По результатам полученных экспериментальных данных о показателях характера отношения учеников 8-х классов к предмету химия и учебе в целом на констатирующем этапе исследования составлены диаграммы (рисунок 1, 2).

Рисунок 1 - Показатели отношения учащихся к учебному процессу на констатирующем этапе эксперимента

Результаты констатирующего этапа эксперимента показали, что оба класса на начало эксперимента находятся почти на одинаковом уровне, поскольку расхождения не значительны. Выявленный в ходе исследования уровень отношения к предмету химия и учебному процессу в обоих классах в целом является недостаточным.

Наглядно результаты исследования отношения к учебному процессу экспериментального класса на начало эксперимента отражены на рисунке 3.

Рисунок 2 - Результаты отношения учащихся к изучению предмета химия на констатирующем этапе эксперимента

Рисунок 3 - Показатели отношения к учебному процессу экспериментального класса на начало эксперимента

Полученные результаты позволили сделать вывод, о необходимости развития познавательного интереса, учащихся к предмету химия.

С этой целью нами был проведен формирующий этап эксперимента с применением химического эксперимента на кружковых занятиях.

Для подтверждения гипотезы нашего исследования после формирующего этапа, был проведен контрольный этап эксперимента.

Результаты полученных экспериментальных данных контрольного этапа исследования отражены на рисунке 4 и 5.

Рисунок 4 - Показатели положительного, отрицательного и безразличного отношения учащихся к учебному процессу на контрольном этапе эксперимента

Рисунок 5 - Результаты отношения учащихся к изучению предмета химия на контрольном этапе эксперимента

Наглядно результаты исследования отношения к учебному процессу экспериментального класса на контрольном этапе эксперимента отражены на рисунке 6.

Рисунок 6 - Показатели положительного, отрицательного и безразличного отношения к учебному процессу экспериментального класса на конец эксперимента.

Сравнительный анализ результатов исследования экспериментального класса отражен на рисунке 7.

Рисунок 7 - Сравнительный анализ показателей отношения к учебному процессу экспериментального класса

В результате сравнительного анализа показателей констатирующего и контрольного этапа эксперимента выявлено следующее:

- количество обучающихся экспериментального класса с положительным отношением к учебному процессу увеличилось на 18%;

- количество обучающихся с отрицательным отношением снизилось на 14%.

Таким образом, результаты исследования достоверно показывают, что применение кружковых занятий способствует развитию познавательного интереса к изучению химии.

На контрольном этапе эксперимента также проведена контрольная работа учеников 8 «А» и 8 «Г» класса. Результаты контрольной работы отражены в таблице 4.

Таблица 4 - Оценка ответов контрольные вопросы

Для наглядности, результаты контрольных работ представлены в виде диаграммы на рисунке 8.

Рисунок 8 - Результаты контрольных работ

По результатам видно, что знания учащихся экспериментального класса более качественны, чем знания учащихся контрольного класса. Следовательно, наблюдается тенденция совершенствования знаний экспериментального класса.

Все вышеприведенные показатели убедительно и достоверно показывают, что использование химического эксперимента на кружковых занятиях способствует совершенствования знаний школьников.

Таким образом, можно сделать вывод, что кружковые занятия способствует развитию познавательного интереса школьников и совершенствованию знаний школьников.

Заключение

Основные цели внеклассной работы по предмету - помощь учащимся в определении устойчивых интересов к той или иной области науки, виду деятельности; выявление склонностей, способностей и дарований; расширение знаний и кругозора учащихся в ходе углубленного изучения программных вопросов, выходящих за рамки учебной программы, но доступных пониманию учащихся; осуществление трудового, нравственного и эстетического воспитания учащихся; развитие интереса к предмету, самостоятельности, творческой активности.

Во внеклассной работе по химии большое внимание уделяется межпредметным связям, что особенно важно в плане профессиональной ориентации учащихся и понимания роли химии в жизни человека, составление единой химической картины мира.

Внеклассную работу можно представить, как цельную систему, состоящую из отдельных компонентов. Как и в обучении химии, так и в целом, во внеклассной работе определяющим является содержание, которое отбирается произвольно. Тематика ее очень разнообразна. Тем не менее, содержание внеклассной работы по химии подчиняется строго определенным требованиям: научность, доступность, актуальность и практическая значимость, занимательность и др.

При планировании внеклассной работы важно провести выбор тематики, форм и видов внеклассной работы. Определенную помощь окажет картотека методической литературы школьного кабинета химии. Примерные рубрики данной картотеки: из опыта учителей по методике внеклассной работы; из истории химии; из истории открытия химических элементов; сценарии химических вечеров; тематика и планирование работы химических кружков; химические олимпиады; химические викторины, химические игры, кроссворды, ребусы; химический эксперимент во внеклассной работе; новые методы и формы внеклассной работы.

Внеклассную работу по химии в зависимости от числа участников и от формы ее организации подразделяют на массовую, групповую и индивидуальную. В массовых мероприятиях в той или иной степени участвуют многие учащиеся с различным уровнем интереса к химии, хотя основная роль принадлежит членам химических кружков и тем учащимся, которые сознательно интересуются химией.

Чтобы проверить гипотезу нашего исследования, о том, что использование химического эксперимента на кружковых занятиях будет способствовать повышению у школьников осознанности знаний по химии мы провели экспериментальное исследование.

Для проведения этого исследования мы отобрали контрольную и экспериментальную группу. В экспериментальной группе обучение химии проходило с использованием химического эксперимента на кружковых занятиях.

Сравнительный анализ результатов контрольного этапа эксперимента показал, что знания экспериментальной группы лучше, чем знания учеников контрольной группы. Таким образом, экспериментально доказано, что включение химического эксперимента на кружковых занятиях будет способствовать повышению качества знаний по химии, что доказывает повышение осознанности знаний школьников. Таким образом цель исследования достигнута, гипотеза подтверждена.

Задачи, поставленные в выпускной квалификационной работе выполнены:

- проведен анализ литературы;

- разработана программа химического кружка и его апробация;

- определена эффективность проведенной работы.

Размещено на Allbest.ru