Использование химического эксперимента при открытии новых знаний учащимися

Использование химического эксперимента при открытии новых знаний учащимися.

Шавыкина Ирина Викентьевна, Заслуженный учитель РФ, учитель химии МАОУ СОШ №69 «Центр развития образования», г. Рязань, Российская Федерация

Химия - наука экспериментальная, поэтому одно из первых мест при открытии учащимися новых знаний занимает эксперимент, который я использую на таких этапах урока, как объяснение и контроль.

Химический эксперимент решает следующие задачи:

- формирование предметных и метапредметных компетенций учащихся. Главная метапредметная компетенция – использование химических знаний в нестандартной ситуации и в повседневной жизни.

Технологические приёмы использования эксперимента это – решение ситуационных и контекстных задач путём создания проблемной ситуации и организации мини – исследования на уроке.

Содержание эксперимента изменяется в зависимости от уровня подготовки школьников. Проследим это на примере фрагментов уроков в разных классах.

Рассмотрим использование эксперимента на начальном этапе изучения предмета в 8 классе, где учащиеся только начинают знакомство с химическими реакциями и их признаками. Ученикам предлагается проделать несложные опыты при изучении новой темы и по ходу эксперимента ответить на вопросы учителя.

Цель эксперимента: определить один из признаков химической реакции.

Опыт 1. Соедините поочерёдно бесцветные растворы из пробирок 1(вода) и 2(раствор поваренной соли) в стакане 1. Что-то наблюдаете? (нет). Как вы думаете: произошла химическая реакция? (нет, ничего не видим).

Опыт 2. Соедините поочерёдно бесцветные растворы из пробирок 3(раствор щёлочи) и 4( раствор фенолфталеина) в стакане 2. Что-то наблюдаете? (появилась розовая окраска). Как вы думаете: произошла химическая реакция? (думаем да, т.к. изменилась окраска), т.е. появился видимый признак реакции.

Опыт 3. Прилейте к розовому раствору в стакане 2 бесцветный раствор из пробирки 5(раствор соляной кислоты). Что-то наблюдаете? (окраска исчезла). Как вы думаете: произошла химическая реакция? (да, т.к. опять изменилась окраска).

Вопрос ученикам.

Какое новое знание вы определили в ходе эксперимента? (один из признаков химической реакции - это изменение окраски).

А теперь проследим, как трансформируется содержательная составляющая эксперимента для учащихся с уже имеющимися базовыми знаниями по предмету в 9 классе при проведении химических реакций.

Цель эксперимента: определить отношение мрамора к кислоте.

Опыт 4. В стакан с кусочками мрамора прилейте раствор кислоты из пробирки 6.Что-то наблюдаете? (шипит и появились пузырьки газа). Как вы думаете: произошла химическая реакция? (да, т.к. есть видимый признак реакции – выделение газа).

Вопрос ученикам.

Какое новое знание вы открыли для себя? (мрамор реагирует с кислотой).

Используя данные эксперимента, объясните, почему несколько лет назад из Летнего сада в С.-Петербурге все подлинные статуи из мрамора, являющиеся произведениями искусства, были убраны и заменены копиями? С какой экологической проблемой это связано? (периодически выпадающие кислотные дожди из-за химической реакции с мрамором могут испортить произведения искусства).

В 10-11 химико-биологических классах эксперимент приобретает профильную направленность.

Опыт 5. Исследуем содержимое 4-х стаканов индикатором:

-стакан 1 с водой, опустите в него индикатор. Что-то наблюдаете? (нет).

-стакан 2 с раствором кислоты. Опустите в него индикатор. Что наблюдаете? (окраска стала розово-красной).

-стакан 3 с напитком «Кола». Опустите в него индикатор. Что наблюдаете? (окраска стала розово-красной).

- стакан 4 с растертой таблеткой жаропонижающего средства «Аспирин». Прилейте в стакан воду и размешайте. Опустите в полученный раствор индикатор. Что наблюдаете? (окраска стала розово-красной).

Что вы обнаружили во 2,3,4 стаканах? (обнаружили кислоту с помощью индикатора).

Используя данные эксперимента, объясните, можно ли рекомендовать напиток «Кола» и лекарство «Аспирин» людям, страдающим заболеваниями желудочно-кишечного тракта, имеющими повышенную кислотность? Почему? (нельзя, т.к. они содержат кислоту и могут вызвать обострение заболевания).

Вопрос ученикам.

Какое новое знание вы открыли, проведя мини-исследование? (напиток «Кола» и жаропонижающее средство «Аспирин» содержат кислоту, это знание поможет нам в повседневной жизни безопасно для своего здоровья и грамотно использовать напитки и лекарства).

Выполнение учащимися реального эксперимента на уроках химии с целью открытия новых знаний очень важно в условиях введения эксперимента в ОГЭ и ЕГЭ, а также при выполнении практической части олимпиады по химии.

Предлагаю некоторые задания, которые использую при проведении лабораторных и практических работ на уроке, а также при подготовке исследовательских и проектных работ.

Приложение. Экспериментальные задания нестандартного содержания.

1.Зубные пасты - многокомпонентные составы, одним из основных компонентов которых являются абразивные вещества, обеспечивающие механическую очистку зубов от налётов и их полировку. В качестве абразива чаще всего применяют химически осаждённый мел, фосфаты кальция: (гидрофосфат), (фосфат кальция). На практике часто используют не одно вещество, а их смесь. Определите опытным путём наличие данных соединений в зубной пасте.

2. Многие повседневные препараты и материалы, окружающие нас в быту, содержат химические соединения, с которыми мы знакомы. Например, стиральные порошки содержат различные соединения натрия. Изучите примерный состав порошка «Пемос». Докажите опытным путём присутствие в порошке сульфат-ионов, карбонат-ионов, фосфат-ионов, используя для определения качественные реакции на данные ионы.

3. Некоторые нечестные торговцы для увеличения массы продукта примешивают в муку порошок питьевой соды (гидрокарбонат натрия). Как опытным путём обнаружить данную примесь в муке? Составьте уравнение реакции. Это же вещество добавляют в сухое молоко. Исследуйте выданные вам образцы муки и сухого молока на наличие примеси.

4.Зная химический состав накипи, предложите способы её удаления в домашних условиях без использования готовых средств, например «Антинакипина». Подтвердите экспериментальным путём, составьте уравнение химической реакции.

5. Если на вашем приусадебном участке кислые почвы, какие из перечисленных соединений вы будете вносить в почву в целях нейтрализации почвенных кислот: известь Са(ОН)2, мел СаСО3, кремнезём SiO2, золу К2СО3, поваренную соль NaCl ? Напишите уравнения химических реакций. Проведите модельный опыт, подтверждающий правильность ваших действий.

6. Перед вами : а) продукты- яблоко, лимон, квашенная капуста, простокваша; б) дары леса- листья крапивы, ягоды брусники. Что объединяет данные образцы? Подтвердите опытным путём свою догадку на примере предложенных продуктов. Найдите в дополнительной литературе названия и формулы химических веществ, которые содержатся в представленных образцах.