Кирпилева в СФУx

УДК 372.854
ДИДАКТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ ШКОЛЬНОГО ХИМИЧЕСКОГО
ЭКСПЕРИМЕНТА
Кирпилева Мария Игоревна
научный руководитель канд. пед. наук Романова О.В.
Южный федеральный университет
Если мысленно проследить исторический путь химической науки, то можно
убедиться, что в ее развитии огромная роль принадлежит эксперименту. Эксперимент –
сложный и мощный инструмент познания. Широкое применение эксперимента в
обучении химии – одно из важнейших условий осознанных и прочных знаний
учащихся по химии.
Химический эксперимент является важнейшим способом осуществления связи
теории с практикой путем превращения знаний в убеждения. Химический эксперимент
придает особую специфику предмету химии. Он является важнейшим источником
знаний. В сочетании с техническими средствами обучениях химический эксперимент
способствует более эффективному овладению знаниями, умениями и навыками.
Систематическое использование на уроках химии эксперимента помогает развивать
умение наблюдать явления и объяснять их сущность в свете изученных теорий и
законов, формирует и совершенствует экспериментальные умения и навыки, прививает
навыки планирования своей работы и осуществления самоконтроля, воспитывает
аккуратность, уважение и любовь к труду. Химический эксперимент способствует
общему воспитанию и всестороннему развитию личности [4].
До недавнего времени роль школьного химического эксперимента была очевидна
и не оспаривалась. Однако, за последние годы интерес к школьному химическому
эксперименту в значительной степени снизился [3]. Поэтому в настоящее время
возникла необходимость поиска новых путей совершенствования школьного
химического эксперимента. Решение этой задачи можно искать, в том числе, в
усилении его важнейших функций, таких как: информационная, эвристическая,
корректирующая,
критериальная,
обобщающая,
исследовательская
и
мировоззренческая [1].
Осуществление этих функций в значительной мере стимулирует развитие учебной
деятельности учащихся и определяет основные пути совершенствования школьного
химического эксперимента [2].
Информационная функция проявляется в тех случаях, когда химический
эксперимент служит первоначальным источником познания предметов и явлений. С
помощью эксперимента учащиеся узнают о свойствах и превращениях веществ. В этих
случаях явления рассматриваются такими, какими они есть в реальной обстановке.
Будет включенным в активную познавательную деятельность, обучаемый в состоянии
проникнуть в суть химического явления, освоить их на эмпирическом уровне и
использовать усвоение материала в качестве способа дальнейшего познания.
Например, растворимость хлороводорода в воде.
Цилиндр с хлороводородом HCl опускают в кристаллизатор с водой вверх дном.
Вода устремляется в него и почти полностью заполняет цилиндр. Раствор разделяют на
две части. В одну часть приливают раствор синего лакмуса или опускают лакмусовую
бумажку, а в другую – добавляют раствор нитрата серебра AgNO3, чтобы доказать
наличие хлорид-ионов Cl- путем образования хлорида серебра AgCl – осадка белого
цвета:
HCl + AgNO3  AgCl↓ + HNO3
Таким образом, будет доказано, что, с одной стороны, растворимость
хлороводорода в воде очень велика, а с другой – раствор хлороводорода – это соленая
кислота.
Эвристическая функция школьного химического эксперимента в развитии
учебной деятельности связана, прежде всего, с установление новых фактов. Вместе с
тем она служит активным средством формирования многих эмпирических понятий,
выводов, зависимостей и закономерностей в химии.
Например, получение водорода в пробирке.
В пробирку на ¼ ее объема заливают разбавленную серную кислоту H2SO4 (1:5)
и кладут 3-4 кусочка цинка. Подождав до вытеснения из нее воздуха, получают
водород H2.
Zn + H2SO4  Zn SO4 + H2 ↑
Приведенный пример – случай установления нескольких фактов на основе опыта.
Так, спуская гранулу цинка в раствор серной кислоты H2SO4, учащиеся выясняют: цинк
реагирует с раствором серной кислоты H2SO4; в результате этой реакции выделяется
водород H2. Если выпарить капельку раствора на часовом стекле, то будет очевиден еще
один факт: в результате данной реакции образовалось другое, новое вещество –
сульфат цинка ZnSO4.
Критериальная функция школьного химического эксперимента проявляется в
том случае, когда результаты опыта подтверждают предположения (гипотезы), т.е.
служат той «практикой», которая является критерием истины. Это необходимое
средство
практического
доказательства
правильности
или
ошибочности
предположительных суждений, выводов, а также подтверждение ряда известных
положений.
Например, горение водорода в кислороде.
В цилиндр или стеклянную банку набирают кислород O2 и вносят в него водород
H2, зажженный у конца изогнутой газоотводной трубки, на стенках банки заметны
капельки воды H2O. Значит, при горении водорода получается вода:
2H2 + O2  2H2O
Когда ученики узнали, что вода состоит из водорода и кислорода, то им следует
объяснить, что это единственные составные части воды. Приведенный опыт доказывает
качественный состав воды, но он еще не говорит о ее количественном составе.
Корректирующая функция химического эксперимента позволяет преодолеть
трудности в освоении теоретических знаний: уточнить имеющиеся знания в процессе
приобретения экспериментальных умений и навыков, исправлять ошибки обучаемых,
осуществлять контроль за приобретенными знаниями.
Изучение количественных отношений в химии без химического эксперимента
вызывает трудности в освоении таких понятий, как «моль», «молярная масса»,
«молярный объем», «относительная плотность газов», а также в понимании
количественных закономерностей, составляющих сущность стехиометрических
законов. Эти трудности в перспективе могут быть преодолены путем разработки
специальных количественных экспериментов и количественных экспериментальных
задач, которые, к сожалению, не предусмотрены существующей программой по химии
для основной общеобразовательной школы.
Ученические опыты можно использовать для формирования правильных
суждений и исправлений ошибок.
Например, растворение оксида углерода (IV) в воде.
Для проведения опыта ток оксида углерода (IV) CO2 пропускают через цилиндр
с водой, подкрашенной фиолетовым раствором лакмуса. Цвет лакмуса становится
фиолетово-красным, так как в результате реакции образуется угольная кислота H2CO3.
CO2 + H2O  H2CO3
Изучая свойства кислотных оксидов, учащиеся узнают из экспериментов, что
оксид серы (IV) SO2 и оксид углерода (IV) CO2 взаимодействуют с водой. Такое
взаимодействие учащиеся доказывают с помощью лакмуса. Но если ограничится
только этими опытами, то у учащихся может возникнуть ряд ошибочных
представлений, связанных с неправильным переносом знаний. Так, например,
большинство учащихся пишут уравнения реакций, не существующих в природе
процессов (например, оксид кремния (IV) SiO2 в отличие от оксида серы (IV) SO2 и
оксида углерода (IV) CO2 в воде нерастворим)
В обобщении на базе эксперимента важно не только передавать определенную
сумму знаний, но и сформировать единые правила работы в лаборатории. Большинство
из этих умений являются обобщенными: обращаться с простейшим лабораторным
оборудованием, растворение твердых веществ, проводить отстаивание, фильтрование,
обращаться с кислотами и щелочами, готовить растворы с определенной массовой
долей растворенного вещества, собирать из готовых деталей приборы, определять с
помощью характерных реакций неорганические и органические вещества.
Исследовательская функция школьного химического эксперимента связана с
развитием практических умений и навыков учащихся по анализу и синтезу веществ,
конструированию приборов и установок, т.е. освоению простейших методов научноисследовательской работы.
В соответствии с этой функцией школьный химический эксперимент как бы
создает условия для применения основных приемов научного метода при выполнении
учащимися учебно-исследовательских заданий.
Например, анализ воды из природных источников.
Исследовательский опыт, в процессе которого осуществляется контроль за
загрязнением реальных водных объектов и последующая их оценка, позволит сделать
вывод о состоянии природной среды и проследить за ее изменением. Это дает
возможность учащимся задуматься над важностью химических экологических проблем,
поможет осознать роль человека в их решении.
Мировоззренческая функция определяется дидактической ролью учебного
химического эксперимента в научном химическом познании. Эксперимент является
составной частью в ходе диалектического процесса познания учащимися объективной
действительности. Правильно поставленный учебный химический эксперимент – это
важнейшее средство формирования научного мировоззрения учащихся в процессе
усвоения основ химической науки.
Все перечисленные дидактические функции учебного химического эксперимента
взаимосвязаны и взаимодействуют друг с другом. От возможности выполнения этих
функций зависит успех и эффективность проводимого школьного химического
эксперимента, а это в свою очередь влияет на качество восприятия и понимания
учащимися сложного материала.
Список литературы:
1. Жилин Д. М. Химический эксперимент в российских школах //
Естественнонаучное образование: текущем развитие в России и в мире // Под ред.
В. В. Лунина, Н. Е. Кузьменко – М.: МГУ, 2011.
2. Злотников Э. Г. Химический эксперимент в условиях развивающего обучения /
Химия в школе, 2001. – № 1. – С. 60-64.
3. Злотников Э. Г. Химический эксперимент как специфический метод
обучения.// Первое сентября (Химия), 2007. – № 24. – С.1-8.
4. Пак М. С. Дидактика химии. – М. Владос, 2004.