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.

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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.

  1. 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.

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.

 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.

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.

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.

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.

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.

ТЕРМОМЕТРЫ

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.

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

ГруппаОпасность реактива, входящего в перечниРекомендуемое 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:

  1. Металлы и неметаллы в свободном состоянии.
  2. Оксиды метал­лов.
  3. Оксиды неметаллов.
  4. Основания.
  5. Кислоты
  6. Соли галогениды (хло­риды, бромиды, иодиды).
  7. Соли халькогениды (сульфиды, суль­фиты, сульфаты, тиосульфат натрия).
  8. Нитраты (шестая группа опасности – отдельная полка или сейф).
  9. Фосфаты.
  10. Карбонаты и силикаты.
  11. Реактивы, применяемые в качестве индикаторов.
  12. Углеводороды и их галогенопроизводные.
  13. Спирты.
  14. Карбоновые кислоты и их соли.
  15. Углеводы, азотсодержащие вещества.
  16. 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.

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 методовМетодыВарианты
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.

МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ,

ПРИМЕНЯЕМЫЕ ПРИ ИЗУЧЕНИЙ НОВОГО УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

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:

  1. Демонстрация по частям данного фильма способствует лучшему усвоению знаний в сравнении с демонстрацией всего фильма,
  2. 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.

  1. Нужно подходить осторожно к оценке качества знаний на основании лишь устных ответов учащихся на вопросы, требующие определения или перечисления свойств (того, что можно заучить).
  2. 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.

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:

  1. 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).
  2. 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.

  1. Учитель показывает прибор и рассказывает, как его мон­тировать.
  2. Учитель показывает на рисунке или чертеже прибор и рассказывает, как нужно собирать его из готовых деталей.
  3. Учащиеся изготовляют прибор по указанному рисунку или чертежу или по данному образцу.
  4. 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:

  1. Изучение свойств железа (в порошке): а) внешний вид, б) реагирует ли с кислотой (признак реакции — выделение непахнущего газа).

2.Изучение серы.

  1. Изучение смеси серы и железа.
  2. Осуществление химической реакции соединения серы и железа. (Учитель дает указания по технике выполнения этого опыта.)
  3. Изучение свойств сернистого железа.
  4. 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:

  1. Учащиеся выполняли лабораторные работы с большим ин­тересом, это можно объяснить тем, что они имели возможность что-то делать руками.
  2. 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.

  1. Железо вытеснит хлор. Учитель показывает колбу с хло­ром, чтобы учащиеся по окраске этого газа узнали реакцию.
  2. 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.

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.

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:

  1. Учащиеся сознают цель всей или большей части беседы.
  2. Беседа представляет собой не простую последователь­ность вопросов или ответов, а систему целесообразно подобран­ных вопросов-задач.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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

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.

Демонстрация опытов при обучении применению

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:

  1. 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.)
  2. 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.

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:

  1. Применение ученического эксперимента при повторении.
  2. Решение экспериментальных задач.

Решение 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.

  1. Изучение условия задачи с целью уточнения основного во­проса и определения, применение каких знании (какой темы или раздела) требуется в данной задаче.
  2. Мобилизация знаний, необходимых для решения задачи.
  3. Расчленение основного вопроса на ряд вопросов, решение которых необходимо для получения ответа на основной во­прос (анализ условия задачи).
  4. Составление общего плана решения.
  5. Выполнение необходимых действий.
  6. 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:

  1. Уточнение теоретических знание о химических реакциях, условиях их течения, свойствах исходных и получающихся в ре­зультате реакций веществ.
  2. Ясное понимание конечных задач эксперимента (изучить явление, получить и собрать вещества и т. д.).
  3. Понимание зависимости конструкции и материала прибо­ра от условий течения реакции и свойств веществ, исходных и получающихся в результате реакций.
  4. 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.

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.