Формирование экспериментальных химических умений у

Формирование экспериментальных химических умений у учащихся начальной школы
средствами кружка «Мир химии»
Ильина Галина Клавдиевна, учитель химии, биологии МОУ «Брин-Наволоцкая СОШ»
Холмогорского р-на
Список ИПМ
ИПМ 1. Теоретическая интерпретация
ИПМ 2. Система умений, формируемых в курсе химии
ИПМ 3. Система лабораторных работ по химии пропедевтическом курсе «Вода»
Библиография
ИПМ 1. Теоретическая интерпретация
Актуальность исследования определяется объективными потребностями общества в
реформировании формального химического образования, обусловленными закономерными
тенденциями развития общеобразовательной школы. В связи с переходом на обязательное
девятилетнее образование происходит изменение в структуре и содержании школьного предмета
химии.
Учеными: химиками, методистами, педагогами разработаны программы по химии и
методическое обеспечение к ним для разных профилей школьного обучения. Эти программы
призваны обеспечить вариативное, уровневое обучение химии учащихся старших классов.
Однако, наряду с положительными изменениями в школьном химическом образовании
наблюдаются и негативные явления:
- в связи с гуманитаризацией образования прошло сокращение числа часов на изучение химии;
- экзамен по химии перестал быть обязательным для всех учащихся;
- предмет химия, как и прежде, вводится в учебный план позднее других естественнонаучных
дисциплин – с 8 класса;
- в средствах массовой информации муссируется только отрицательная роль химии, которую
представляют основной причиной всех экологических проблем. Это способствует усилению
химофобии в обществе и нежеланию изучать данный предмет.
Таким образом в химическом образовании существует ряд противоречий:
- противоречие между положительной ролью химии в создании научного фундамента других
естественных наук, в познании окружающего мира с одной стороны, и снижением удельного веса
химических знаний в общем объеме формального образования с другой;
- противоречие между положительным влиянием химии на формирование научного мировоззрения,
на умственное и психическое развитие учащихся и относительно поздним введением данного
предмета в базисный учебный план девятилетней школы.
Низкий уровень практических умений и навыков по химии у учащихся, оканчивающих
школу, неудовлетворительное разрешение проблемы формирования практических умений и
навыков в методике преподавания химии послужили основанием для проведения этого
исследования.
Этим и определяется выбор темы исследования, его актуальность, современность и
перспективность.
Актуальность исследования определяет постановку цели и задач, выбор объекта и предмета
исследования, выдвижения его гипотезы.
Объект исследования – процесс формирования экспериментальных химических умений у
учащихся.
Предмет исследования: система работы учителя по формированию экспериментальных
химических умений у младших школьников в процессе обучения их пропедевтическому курсу
химии.
Цель исследования: определение оптимальных
условий для формирования
экспериментальных предметных умений у учащихся начальной школы. В основу исследования
положена гипотеза: формирование экспериментальных предметных умений у младших школьников
возможно, если адаптировать химическое содержание к возрасту учащихся начальной школы и
организовать адекватный этому возрасту процесс обучения.
Для достижения цели необходимо было решить следующие задачи:
- организовать экспериментальное обучение учащихся начальных классов по предложенной
программе;
- разработать методику проведения занятий с младшими школьниками;
- разработать методику проведения лабораторных и практических работ с учащимися начальной
школы;
- выработать методику формирования экспериментальных предметных умений у учащихся
начальной школы и учащихся среднего звена 5 – 7 классов.
Анализ экспериментальной работы по изучению пропедевтического курса с учащимися
начальной школы позволил сделать выводы, подтверждающие ранее высказанную гипотезу:
формирование экспериментальных химических умений у младших школьников возможно, если
адаптировать химическое содержание к возрасту учащихся начальной школы и организовать
адекватный этому возрасту процесс обучения.
В качестве условий, необходимых для формирования экспериментальных химических
умений у учащихся I ступени обучения, можно назвать следующие: наличие программы
пропедевтического курса, методических рекомендаций по его реализации, наличие педагога,
способного работать с данной категорией учащихся, имеющего соответствующую химическую
подготовку; наличие химической лаборатории; сотрудничество педагога-предметника с учителем
начальных классов, желание учащихся изучать новый курс, поддержка со стороны администрации
школы.
ИПМ 2. Система умений, формируемых в курсе химии
Классификация умений
Анализ методической литературы позволяет сделать обобщающую схему, классифицировать
умения следующим образом:
а) общетрудовые умения – способность, умение работать аккуратно, экономно;
б) общеучебные умения – умение записывать, составить план прочитанного, умение работать с
книгой – самостоятельная работа с текстом, понятиями;
в) интеллектуальные – умение анализировать, обобщать, сравнивать факты и явления, описывать
физические свойства веществ (воды), классифицировать (Ме, неМе, кислоты, основания);
г) специальные умения – умения, специфичные для каждого предмета – физики, химии, биологии.
Умения а, б, в одинаково значимы для каждого из предметов.
Специальные умения также можно разделить на группы:
а) расчетные – умения решать задачи, производить расчеты;
б) умения в области химического языка, умение пользоваться химическими терминами;
в) экспериментальные умения – умения нагревать, фильтровать, растворять и т. д.
Анализ программы химии основной школы.
Химические умения, которые должны быть сформированы у выпускника средней школы,
определенные Программой по химии для общеобразовательных учреждений:
- уметь выполнять несложные химические опыты; опыты, подтверждающие химические свойства
изученных металлов и их важнейших соединений, опыты с органическими веществами;
пользоваться химической посудой, реактивами, нагревательными приборами, соблюдая правила
ТБ; приготавливать растворы с определенной массовой долей растворенного вещества; уметь
распознавать хлорид-, сульфат-, карбонат-ионы, катионы Ag+, Ba2+ в растворах, соединения и
полимерные материалы по известным признакам; собирать приборы для получения газов;
проводить опыты с СО2;
- уметь вычислять по химической формуле Mr, M вещества, рассчитывать ω элементы в веществе
по формуле, ω вещества в растворе, вычислять по химическим уравнениям массу или количество
вещества одного из участвующих в реакции, содержащего примеси и не содержащего их,
практический выход продукта от теоретически возможного, проводить расчеты по формулам и
уравнениям с участием органических веществ.
Анализ экспериментальной программы пропедевтического курса «Вода»
Экспериментальные химические умения, формирующиеся в процессе обучения
пропедевтическому курсу младших школьников:
- уметь пользоваться химическим оборудованием, посудой, химическими веществами в
соответствии с техникой безопасности в кабинете химии
- наливать определенное количество жидкого вещества в разную посуду «на глаз» и по линейке;
- закреплять пробирку в держателе;
- описывать физические свойства вещества по плану (развивается наблюдательность, речь,
химический язык);
- умение насыпать, набирать в пробирку твердые вещества;
- растворять вещество в пробирке, помешивая палочкой или постукивая пробирку с раствором о
ладонь;
- готовить фильтр;
- фильтровать раствор;
- отстаивать растворенную смесь;
- готовить раствор;
- взвесить вещество на весах;
- отмерить объем жидкости мерным цилиндром;
- нагреть вещество на спиртовке;
- выпаривать вещество из раствора
Сравнительный анализ выше перечисленных программ
Анализ умений, формируемых у младших школьников и у выпускников школы показывает,
что совпадают такие экспериментальные химические умения, как:
- умение пользоваться химическим оборудованием, посудой, химическими веществами в
соответствии с техникой безопасности;
- фильтровать;
- отстаивать;
- готовить раствор;
- нагревать;
- выпаривать.
У выпускников школы не заостряется внимание на формирование таких умений, как:
- умение наливать определенное количество жидкости в разную посуду (стакан или пробирку);
- закреплять пробирку в держателе;
- умение насыпать в пробирку твердые вещества;
- растворять вещество в пробирке;
- умение готовить фильтр;
- взвешивать вещество на весах;
- отмерять объем жидкости мерным цилиндром;
- описывать физические свойства вещества по плану.
Несмотря на то, что эти умения являются базовыми, азбучными для дальнейшего изучения химии.
ИПМ 3. Система лабораторных работ по химии в пропедевтическом курсе «Вода
В процессе изучения пропедевтических курсов «Вода», «Воздух» наибольший акцент
ставится на те умения, которые будут помогать осваивать базовый курс химии в 8 классе, эти
умения совершенствуются 4, 5, 6, 7 классах, в 8, 9 классах они развиваются до навыков, т.е. при
организации эксперимента у младших школьников отобраны, отрабатываются те умения, которые
присутствуют и в списке умений выпускника школы, и у юного химика.
Перечень лабораторных (I) и практических (II) работ в курсе «Вода»:
(I) 1. Описание физических свойств различных природных вод.
2. Растворение веществ в воде.
3. Отстаивание взвесей. Фильтрование взвесей.
4. Выпаривание растворов.
5. Способы защиты металлов от коррозии.
(II) 1. Нагревание воды на спиртовке в различной стеклянной посуде.
2. Приготовление растворов солей.
3. Выращивание кристаллов.
4. Очистка загрязненной поваренной соли.
Курс «Вода» рассчитан на 34 часа учебного времени и в нем 9 лабораторных и практических
работ, им отведено 30% учебного времени.
Организация и проведение педагогического эксперимента
Программу курса «Вода» мы проходим в течение 2-х лет, учитывая деятельностный подход
в максимальном объеме в обучении школьников и практическую направленность курса сочли
возможным увеличить число лабораторных опытов:
- наливать воду в различную стеклянную посуду (1 Мл) «на глаз» и по линейке,
- зажать пробирку с водой в держатель, зажечь спиртовку, нагреть воду;
- сравнить физические свойства болотной, речной, озерной вод по плану;
- измерить температуру кипения и замерзания природных вод;
- растворить твердое вещество помешивая палочкой, постукивая его о ладонь;
- определить растворимость удобрений калийных, азотных, фосфорных в воде;
- профильтровать взвесь; отстаивать ее;
- приготовить ненасыщенный раствор NaCl, KNO3; насыщенный раствор;
- взвесить 1 г, 2 г соли на весах;
- отмерить 20, 50, 100 мл воды;
- разделить смесь CaCO3, NaCl, Fe, SiO2, KCl, древесные опилки;
- выпарить соль из раствора;
- приготовить 1% раствор KCl, KNO3, Ca3(PO4)2 и подкормить им растеня в кабинете
(какому растению что необходимо – K, N, P)
Таблица
Поэлементный анализ лабораторных и практических работ пропедевтического курса «Вода».
Название
работы, опыта
Шаги, этапы, работы, опыты
Умения, которые отслеживаем
1
2
3
1. Определить цвет, запах, вкус в колбе.
- определить запах,
Лабораторная.
Работа № 1
2. Налить воду в пробирку
- налить вещество в пробирку,
Описание
3. Определить плотность воды ареометром
- определить плотность,
4. Зажечь спиртовку
- нагревать,
физических
свойств
5. Нагреть воду в пробирке
-зажигать и тушить спиртовку,
различных
6. Погасить спиртовку.
- определить температуру
природных вод. 7. Определить температуру кипения воды и
температуру замерзания
Лабораторная.
1. Налить воду в стакан
- наливать,
Работа № 2
2. Набрать вещество в ложку
- насыпать,
Растворение
3. Высыпать вещества в воду
- набирать,
веществ в воде.
4. Размешать палочкой вещество в воде
- размешивать
Лабораторная.
1. Отделить железо магнитом
- отделять компоненты
Работа № 3
2. Набрать в пробирку оставшуюся смесь и
- набирать.
Отстаивание
высыпать в воду.
- наливать
взвесей,
2’ Налить в стакан воду.
- разделять
фильтрование,
3. Выловить древесные опилки.
- отстаивать
разделение
4. Размешать смесь стеклянной палочкой.
- размешивать
смесей
5. Приготовить фильтр.
- готовить фильтр
(железные,
6. Смочить фильтр.
- фильтровать
древесные
7. Вылить раствор на фильтр по палочке.
- отстаивать
опилки, песок,
8. Или подождать пока осядет песок.
соль
Лабораторная.
1. Набрать вещество в пробирку.
- набирать
Работа № 4
2. Налить в пробирку воду.
- наливать
Выпаривание
3. Высыпать вещества в воду и размешать.
- растворять
растворов.
4. Зажечь спиртовку
- зажигать
Лабораторная.
5. Нагреть фарфоровую чашку с раствором.
- нагревать
Работа № 4
6. Выпарить вещество из раствора.
- выпаривать
Выпаривание
7. Погасить спиртовку
- тушить
растворов
1. Насыпать железо в 4 пробирки
- набирать
Лабораторная.
Работа № 5
2. Прилить воды в пробирку
- наливать
Способы
3. Покрыть лаком гвоздь и опустить в воду.
- растворять, размешивать
защиты от
4. Растворить Na3PO4 в воде (размешать) и
- наблюдать
коррозии
опустить в него гвоздь
5. Наблюдать результаты коррозии.
Практическая
1. Зажать пробирку в держателе
- зажимать
работа №1.
2. Налить в пробирку воду.
- наливать
Нагревание
воды на
спиртовке в
различной
посуде.
Практическая
работа №2.
Приготовление
растворов солей.
3. Зажечь спиртовку.
4. Прогреть пробирку с водой.
5. Нагреть воду до кипения.
6. Погасить спиртовку.
- зажигать
- обогревать
- нагревать
- тушить
1. Набрать соль
- набирать
2. Приготовить весы к работе.
- взвешивать
3. Взвесить навеску соли
- отмерять жидкость
4. Отмерить объем воды
- наливать
5. Налить воду в стакан
- растворять
6. Высыпать соль в воду
- размешивать
7. Растворить соль в воде
- набирать
Практическая
1. Набрать вещество
работа №3.
2. Взвесить соль.
- взвешивать
Выращивание
3. Отмерить объем воды
- отмерять объем
4. Налить воду в стакан, пробирку
- наливать
кристаллов.
5. Закрепить пробирку в держатель.
- закреплять
6. Зажечь спиртовку
- зажигать
7. Нагреть раствор.
- нагревать
8. Добавить соль и растворить
- растворять
9. Погасить спиртовку
- тушить
10. Опустить в насыщенный раствор нитку,
фигурку.
Практическая
1. Налить воды
- наливать
работа №4.
2. Набрать смесь
- набирать
Очистка
3. Высыпать соль в воду.
- растворять
загрязненной
4. Растворить смесь.
- размешивать
поваренной
5. Приготовить фильтр.
- готовить фильтр
соли..
6. Смочить фильтр водой.
- фильтровать
7. Вылить раствор на фильтр.
8. Закрепить стекло в держателе.
- закреплять
9. Налить фильтрат на стекло.
- наливать
10. Зажечь спиртовку.
- зажигать
11. Обогреть стекло.
- обогревать
12. Выпарить фильтрат.
- выпаривать
13. Закрыть спиртовку
- тушить
В каждой работе присутствует, формируется, совершенствуется умение наливать, набирать,
растворять (размешивать). Умение выпаривать присутствует в 5 работах из 9, и только умение
фильтровать формируется в 2 опытах из 9.
Специфика формирования экспериментальных химических умений учащихся начальных
классов учитывается при проведении педагогического эксперимента и проявляется в многократном
повторении операций с веществом и лабораторным оборудованием:
- неоднократный показ операций учителем,
- ученический эксперимент – ученик перед классом повторяет действия учителя, учитель
при этом исправляет его ошибки;
- демонстрационно-ученический эксперимент – операция повторяется пошагово группой
учащихся с распределением шагов выполнение операций между членами группы;
- снова эксперимент повторяет один ученик на месте учителя за демонстрационным столом;
только после этого опыт выполняется учениками самостоятельно.
Как показала практика, частота повторения умения формирует это умение, также
используем рисунки и записи в тетрадях учеников, на доске – специальные рисунки с приборами,
посудой, с приемами обращения с химическим оборудованием.
Положительный результат при формировании экспериментальных умений дает подбор
опытов для домашнего использования младшими школьниками. Большое внимание уделяется
технике безопасности (работа со стеклом, с нагревательными приборами, с реактивами). Перед
каждой практической работой проводится инструктаж по технике безопасности с использованием
готовых таблиц, хорошие результаты дает практика составления таблиц учащимися в тетрадях.
Вопросы по технике безопасности обсуждаются фронтально (со всем классов), в парах, в
группах.
Четвероклассники по возрастным особенностям отличаются от старшеклассников, поэтому
должна быть особая методика работы с ними, но принципы дидактики – научность и доступность
учитываются. Стараемся разнообразить как сам урок, так и формы проведения урока.
В режиме традиционного урока проводим лабораторные и практические работы, меняем
виды деятельности, используем деятельностный подход в максимальном объеме. Так как внимание
малоустойчиво, чтобы предупредить утомление ребят и сохранить интерес к предмету:
- составляем кроссворды,
- активно используем таблицы фабричные и самодельные;
- демонстрируем модели, собираем их из готовых деталей или из пластилина;
- сочиняем и инсценируем сказки, стихи, песни о воде («Путешествие капельки воды»);
- разыгрываем пантомимы – «Агрегатные состояния воды».
- создаем копилку поговорок, пословиц, загадок о воде и явлениях природы».
В течение года осуществлялась систематическая работа по динамике формирования
химических умений. При этом использовались следующие методы: наблюдение, анализ
практических работ. Оценка шла по следующим критериям: правильность выполнения, количество
затраченного времени, соблюдение ТБ, самостоятельность выполнения операций.
Интерес к занятиям выявляется с помощью анкетирования учащихся.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Библиография
Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии / В.Н. Алексинский. – М.: Просвещение, 1995 –
64 с.
Божович Л.И. Личность и ее формирование в детском возрасте / Л.И. Божович. М.: Просвещение,
1968 – 415 с.
Волова Н.Ф. Пропедевтический курс для 7 класса / Н.Ф. Волова, Г.М. Чернобельская // Химия в
школе. – 1998. - № 3. – с. 29–31
Клив Ван Д 200 экспериментов / Ван Д Клив. – пер. с англ. М.: Уайли, 1995 – 200 с.
Люблинская А.О. Учителю о психологии младшего школьника. Пособие для учителя./ А.О.
Люблинская. М.: Просвещение, 1977. – 300 с.
Таскаева Л.Г. Программа спецкурса «Вода – самое удивительное вещество планеты Земля» / Л.Г.
Таскаева, Л.Н. Нестерова – Архангельск.: Родина Ломоносова, 1994 – 58 с.
Чернобыльская Г.М. Организация обучения с использованием адаптационно-пропедевтической
методики./ Г.М. Чернобыльская, А.И. Дементьев, И.В. Тригубчак // Химия в школе. – 1995. - ; 4. –
с.19-23.
Глориозов П.А. Формирование умений и навыков в процессе обучения химии. / П.А. Глориозов. –
М.: Просвещение, 1963 – 72 с.
Программы для общеобразовательных учреждений: химия. 8 – 11 кл. / Сост. Н.И. Габрунсева, С.В.
Суматохин. – М.: Дрофа, 2001 – 288 с.