Методическая разработка по теме " Исследовательская деятельность учащихся при изучении химии"

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение « Лодейнопольская средняя общеобразовательная школа №2 с углубленным изучением отдельных предметов»

Методическая тема:

«Домашний эксперимент как элемент исследовательской деятельности учащихся при изучении химии»

разработал:

Ивченко Бэлла Вадимовна,

учитель химии

руководитель: Введенская А.Г

Лодейное Поле

2014 год

Содержание

Введение………………………………………………..3

§ 1 Об исследовательской деятельности учащихся………………………………………………..4

§ 2 Домашний эксперимент как элемент исследовательской деятельности учащихся при изучении химии ……………………………………….8

Библиография…………………………………………10

Приложение…………………………………………...11

Введение

Один опыт я ставлю выше,

чем тысячу мнений,

рождённых только воображением.

М. В. Ломоносов

Изучение основ химии невозможно без уроков с использованием химического эксперимента, который лежит в основе исследовательского метода.

Химический эксперимент – источник знаний о веществе и химической реакции – важное условие активизации познавательной деятельности учащихся, повышения мотивации к изучению предмета, а также представлений о практическом применении химических знаний. Эти вопросы могут быть успешно решены при активном использовании исследовательского подхода.

Самостоятельно и активно разбираться в новом учебном материале учащиеся будут только тогда, когда учитель сумеет пробудить в них интерес к исследованию. При вовлечении учащихся в исследовательскую деятельность они самостоятельно решают встающие перед ними вопросы, непроизвольно запоминают и ясно осознают изучаемое.

Среди различных видов эксперимента домашний эксперимент является доступным и безопасным видов деятельности ученической деятельности, направленный на формирование аналитического мышления.

Но использование исследовательской деятельности даёт возможность развить устойчивый интерес учащихся к химической науке.

Методическая тема школы, в которой я работаю «Исследовательская деятельность в современном образовательном пространстве школы средство повышения качества образования» созвучна с моей методической темой.

§ 1 Исследовательской деятельности учащихся

Под исследовательской деятельностью понимается деятельность учащихся, связанная с решением учащимися творческой, учебно-исследовательской задачи и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в  научной сфере.

Исследовательская деятельность учащихся позволяет:

1. выделить и изучить наиболее существенные стороны объекта или явления;

2. получить достоверные данные об окружающей действительности;

3. обеспечивает прочное усвоение новых знаний и применение их в практической деятельности;

4. позволяет проводить ознакомление с основами химических производств;

5. на основе восприятия исследования и анализа наблюдаемых явлений сформировать у учащихся представления, а затем и понятия курса химии;

Исследование – это метод проверки суждений, нахождения неизвестного. Исследовательская деятельность может быть использована при изучении любой темы школьного курса, способствуя раскрытию её содержания.

Цель исследовательской деятельности в приобретении учащимся функционального навыка исследования как универсального способа освоения действительности, развитии способности к исследовательскому типу мышления, активизации личностной позиции учащегося в образовательном процессе на основе приобретения субъективно новых знаний

Задачи исследовательской деятельности

Познавательная- усвоение основ химии с помощью совершенствования исследования

Воспитывающая -воспитание потребности к труду, профессиональная ориентация учащихся

Развивающая- приобретение и совершенствование научно-практических навыков

Этапы выполнения НИР (научно-исследовательской работы)

1. Мотивация НИР

2. Выбор направлений исследований

3. Постановка задачи

4. Фиксация и предварительная обработка данных

5. Обсуждение результатов исследований, выдвижение и проверка гипотез

6. Оформление результатов работы

7. Защита исследовательской работы

Результат исследовательской деятельности: это интеллектуальный продукт, устанавливающий ту или иную истину в результате процедуры исследования. Важна сама ценность достижения истины в исследовании как его главного продукта.

Формы представления исследований:

• научная статья

• устный доклад

• научный отчет

• реферат

• описательная работа

• творческий отчет

Разновидности исследований:

А) по комплексности:

• моно предметные исследование

• мета предметные исследования

• над предметные исследования

Б) по продолжительности:

• мини-исследования (часть урока)

• краткосрочные, недельные

• долгосрочные

В) по методической составляющей:

• наблюдение

• эксперимент

Работа ученика над собственным исследованием позволяет формировать умение работать с рекомендованной литературой, умение критически осмысливать представленный материал, умение чётко и ясно излагать свои мысли , ставить проблему, искать пути решения , а также делать выводы и выдвигать гипотезы. Ученическое исследование, как и научное, сочетает в себе использование теоретических знаний и эксперимента, требует умения моделировать, осуществлять мысленный эксперимент, строить план исследования, например при решении экспериментальных задач. В более сложных ситуациях ученик сам формулирует проблему, выдвигает и обосновывает гипотезу и разрабатывает эксперимент для её проверки. Для этого учащиеся пользуются справочной и научной литературой. Таким образом, при исследовательской работе от учащихся требуется максимум самостоятельности.

Развить навыки исследовательской работы у учащихся позволяют химические практикумы. Химический практикум в школе – это целый комплекс практических работ, сгруппированных в единую систему занятий. В практикуме учащиеся выполняют целую серию практических работ в конце большого раздела курса химии, включающего несколько тем. Такая форма работы возможна во всех классах. Практикум не исключает текущих практических занятий и лабораторных опытов. В практикум могут включатся работы, требующие более длительного времени, расчётов, построения графиков. В практикум включаются и экспериментальные задачи, через которые есть возможность так же использовать исследовательскую технологию. Химический практикум носит повторно- обобщающий характер, а задания в нём требуют большей самостоятельности и включают ученические исследования.

Согласно Ивановой Р. Г. можно выделить три группы исследовательских умений:

Первая группа умений характеризуется выполнением единичных операций исследования: 1) наблюдение; 2) сравнение фактов, свойств веществ и явлений; 3) нахождение причинно-следственных связей; 4) формулирование выводов на основе единичных операций исследования.

Вторая группа исследовательских умений , характеризуется сочетанием различных умений первой группы и включает: 1) умение сформулировать цель работы; 2) умение выразить зависимость между фактами, явлениями в виде графика, схемы, таблицы; 3) умение высказать суждение, построить умозаключение, на основе ранее приобретённых знаний; 4) умение проектировать опыт для подтверждения высказанного суждения; 5) умение провести опыт и сформулировать вывод.

Третья группа исследовательских умений характеризуется комплексным использованием различных умений первой и второй групп и включает: 1) умение видеть проблему; 2) умение строить гипотезу; 3) умение составить план исследования; 4) умение найти способ экспериментального подтверждения гипотезы; 5) умение не только провести эксперимент, но и обработать его результаты, сформулировать вывод.

При выполнении одного и того же задания одни учащиеся преимущественно проявляют умения первой группы, другие – второй, а третьи способны вполне уверенно проводить самостоятельное исследование.

Эффективные результаты по исследовательской деятельности даёт использование такой системы работы: проблемное проведение уроков по изучению теоретического материала, проведение большинства лабораторно-практических занятий исследовательским методом, в домашние задания включать элементы теоретического исследования. Во всех случаях учащиеся выполняют определённые исследовательские задания.

§ 2 Домашний эксперимент как элемент исследовательской деятельности учащихся при изучении химии

Домашний эксперимент - это “особый вид самостоятельной работы учащихся”, который организует и контролирует учитель с целью развития интереса к предмету “Химия”

При выполнении ДЭ учащиеся формируют и далее закрепляют организационные, технические и интеллектуальные умения. В меньшей степени использование ДЭ позволяет формировать измерительные умения, т.к. в домашних условиях учеников, как правило, отсутствуют элементарные измерительные приборы. В некоторых случаях при проведении ДЭ можно формировать и конструкторские умения, но для этого необходимо специальным образом составлять инструкции по выполнению ДЭ

Основное преимущество ДЭ перед другими видами экспериментальной работы в классе состоит в том, что при его выполнении учащиеся не ограничены жесткими временными рамками и могут работать и оформлять результаты своих работ не спеша. Выполнение домашних практических работ способствует развитию осознанного интереса к предмету, повышению успешности обучения приводит ученика к мысли, что он может многое сделать сам. Такая работа, оценивается по достоинству, что дополнительно стимулирует учащегося

Роль учителя при организации ДЭ заключается в том, что он готовит инструкции (письменные или устные) и проверяет выполнение домашних опытов. Учитель при подборе опытов всегда должен помнить: все домашние опыты должны быть безопасны для людей и домашних животных и выполняться учеником дома с разрешения родителей. Как правило, это проверка письменных отчетов; “вещественных доказательств”, полученных при выполнении эксперимента; схематических рисунков “новых” приборов и т.п.

Главные задачи домашнего эксперимента

• формирование умений наблюдать химические явления в природе и быту;

• формирование интереса к эксперименту и к изучению химии

Все опыты можно условно разделить на две группы. Первая группа (их большая часть) имеет тесную связь с изучаемым на уроках материалом. Вторую группу составляют опыты, имеющие прикладное значение.

Использование системы ДЭ в курсе химии, несомненно, будет способствовать формированию экспериментальных умений, самостоятельности обучающихся, развитию творческого химического мышления ребят

При выполнении домашнего эксперимента учащиеся формируют и закрепляют различные экспериментальные умения:

• организационные (планирование эксперимента, подбор реактивов и оборудования, подготовка формы отчёта, рациональное использование средств, методов и приёмов);

• технические (обращение с реактивами и оборудованием, сборка приборов, выполнение химических операций, соблюдение правил техники безопасности);

• интеллектуальные  (уточнение цели эксперимента, выдвижение гипотез, использование имеющихся знаний для описания наблюдаемых явлений, анализ результатов эксперимента, установление причинно-следственных связей, обобщение и выводы)

Выполнение ДЭ не является обязательным и предлагается учащимся как задание на дополнительную отметку

Домашний эксперимент является одним из видов самостоятельной деятельности учащихся, который позволяет решать все задачи обучения: образование, воспитание и развитие. Разработанные рекомендации по организации домашнего эксперимента согласованы со школьной программой, включают проведение интересных опытов, которые просты в выполнении и позволяют наглядно изучать явления, происходящие с веществами и материалами

Сегодняшний век , информатизации и повсеместной компьютеризации, превращает ребенка пассивного участника жизни, и только самостоятельная практическая деятельность будит в нём творца Мысль о том, что теория может быть проверена на практике возникает в том случае, если ребёнок имеет навык к самостоятельности действий и их организации, когда он познал радость открытий и удач. И задача педагога – подготовить почву для того, чтобы это произошло.

Библиография

Штремплер Г.И. Домашняя химическая лаборатория. М.: Просвещение, 1996.

Казанцев Ю.Н, Кривенко В.А. Из опыта использования индивидуальных домашних заданий // Химия в школе 2010

О.С. Габриелян, И.Г Остроумов  Химический эксперимент в школе Москва «Дрофа» 2005.

О.С. Габриелян, Г.Г. Лысова, А.Г. Введенская Настольная книга учителя химии 11 класс II часть. Москва Дрофа 2004

Д.И. Исаев «Об использовании домашнего эксперимента» журнал «Химия в школе» №9 2009.

Б.А. Стёпин, Л.Ю. Аликберова  «Занимательные задания и эффектные опыты по химии» Москва «Дрофа» 2002

Иванова Р.Г., Иодко А.Г. Система самостоятельных работ учащихся при изучении неорганической химии. – М., 1998.

8

Перечень домашних опытов, применяемых при изучении курса химии общеобразовательной школы

Домашний эксперимент « Коррозия железа» 9 класс

Цель эксперимента – проанализировать коррозию железа в различных средах

Время проведения - за 2 дня до урока« Коррозия металлов» в качестве домашнего задания

Задание - провести исследование, зафиксировать результаты эксперимента в таблицу

Оборудование - три пары прозрачных пронумерованных стаканчиков , шесть железных гвоздей, медная проволока, вода про кипяченая, вода водопроводная, поваренная соль.

Ход эксперимента

1) пронумеруйте маркером ваши прозрачные емкости (1,2,3,4,5,6) и расположите по парам для сравнения 1и 2,3и4,5и 6 для наблюдения за экспериментом 2) пара емкостей 1и 2- налейте в стакан №1 водопроводную воду , а в стакан №2 охлажденную прокипяченную воду. В каждый стакан опустите железный гвоздик 3) пара емкостей 3и 4- налейте в стакан №3 водопроводную воду , а в стакан №4 раствор поваренной соли . В каждый стакан опустите железный гвоздик 4) пара емкостей 5и 6- налейте в стаканы № 5,6 раствор поваренной соли. В 5 стакан опустите железный гвоздик, а в 6 железный гвоздик , обмотанный медной проволокой 5) результаты наблюдения за экспериментом занесите в таблицу в графы 1,2,3,4,. Последнюю графу не заполняйте 6) на дополнительную оценку можно подготовить творческий отчет с фотографиями эксперимента в качестве презентации

Домашний эксперимент « Свойства крахмала » 10 класс

Цель эксперимента – Изучить свойства крахмала Время проведения - в качестве домашнего задания после темы Полисахариды Задание - провести исследование, зафиксировать результаты эксперимента в таблицу Оборудование – стакан с холодной водой, горячая вода, раствор йода спиртовой, крахмал картофельный и ложечка , кусочек марли, картофелина, кусочки различных фруктов и овощей

Ход эксперимента

Опыт1 «Качественная реакция на крахмал» Размешать 1 чайную ложку крахмала в стакане с холодной водой, после чего добавить 1 каплю йода Опыт 2 «Приготовление коллоидного раствора крахмала» Размешать 1 чайную ложку крахмала в стакане с холодной водой, после чего эту смесь перелить в емкость с кипящей водой Опыт 3 « Выведение пятен йода с помощью картофеля» На марлевую ткань смоченную холодной водой капнуть каплю йода, разрезать пополам картофелину. Ткань с пятном поместить между половинками картофеля и двигать. Опыт 4 «Определение наличия крахмала в овощах и фруктах» На свежие срезы овощей и фруктов нанести по одной капли йода.

5) на дополнительную оценку можно подготовить творческий отчет с фотографиями эксперимента в качестве презентации

Домашний эксперимент Природные индикаторы» 8 класс

Цель эксперимента – Изучить действие природных индикаторов в различных средах Время проведения - в качестве домашнего задания после темы « Кислоты. Индикаторы » Задание - провести исследование, зафиксировать результаты эксперимента в таблицу Оборудование – блюдца белые или прозрачные, уксус столовый, раствор соды питьевой, любые ягоды ( можно заморозка) черники, смородины, вишни т.д., венчики фиалок, корнеплоды свеклы, вода

Ход эксперимента 1) Перед началом работы приготовьте раствор соды питьевой ( 1чайная ложка на стакан воды), а также имеющиеся заготовки ягод свежемороженые или в виде варенья, растолките и залейте водой.

Опыт 1,2,3,4….. « Природный индикатор1 в различных средах» на три блюдца налить воду, раствор уксуса столового, раствор соды в каждый раствор добавить индикатор

5) на дополнительную оценку можно подготовить творческий отчет с фотографиями эксперимента в качестве презентации

Свойства крахмала

Исследовательская

практическая работа Степанова Людмила

10 а класс МОУ СОШ №2

( Учитель Ивченко Б.В.)

Цель работы

Изучить свойства крахмала как представителя класса полисахаридов

Опыт №1 Качественная реакция на крахмал

Для этого опыта нам понадобится: стакан с холодной водой, раствор йода спиртовой, крахмал картофельный и ложечка

При добавлении иода к крахмалу синяя окраска

Растворим 1 ч. ложку в холодной воде

Добавили 1 каплю спиртовой настойки иода

Опыт №2 Приготовление коллоидного раствора крахмала

Крахмал образует коллоидный раствор в горячей воде за счет амилопектина

Опыт № 3 Цель опыта: вывести пятно иода с материала

Нанесем на бинт каплю иода

положим бинт между частями картофеля и будем тереть половики друг о друга до выведения пятна…

Разрежем картофелину пополам..

Пятно исчезло, но картофель имеет синюю окраску

• исследовательская работа

Картофель содержит крахмал

Определение наличия крахмала в овощах и фруктах

Природные индикаторы

Копаница Мария 8 А

Индикаторы - это

вещества, меняющие свой цвет при добавлении других веществ

Синтетические индикаторы

Лакмус

Метилоранж

Фенолфталеин

Антоцианы

- это природные индикаторы

Кислая среда красный цвет

Щелочная среда синий цвет

Индикаторами могут быть:

Свекла

Черный чай

Черника

Фиалка

Почва

Горные породы

Бесцветный в кислоте

Ярко-желтый в щелочной среде

Красный в кислой среде

Синий или зеленый в щелочной среде

Практическая часть

Цветок фиалки

В нейтральной среде

В кислой среде

Цветок фиалки

В щелочной среде

В нейтральной среде

Раствор черники

В нейтральной среде

В кислой среде

Раствор черники

В щелочной среде

В нейтральной среде

Выводы

• Изменение окраски растворов этих индикаторов происходит по двум схемам:

1.Бесцветный в кислоте ярко-жёлтый в щелочной среде.

2.Красный в кислой среде синий или зелёный в щелочной среде.

• Насыщенность цвета и его оттенок зависят от способа приготовления раствора.
• Большинство растений (цветы, овощи, ягоды) являются индикаторами.

Природные индикаторы

Копаница Мария 10А

Коррозия железа

Исследовательскую работу по химии

выполнил

ученик 9а класса

Безматерных Валентин

Цель работы

Изучить коррозию железа в различных средах

Стакан № 1

Стакан № 2

некипяченая вода

Кипяченная вода

Вывод

В стакане с некипяченой водой коррозия протекает быстрее и сильнее, так в воде растворен окислитель (O 2 ).

Стакан № 3

Стакан № 4

H 2 O

NaCl

В стакане с солёной водой коррозия протекает сильнее, так как NaCl – это сильный электролит

Вывод

Стакан № 6

Стакан № 5

железный гвоздь с медью (Cu)

железный гвоздь

Вывод

В контакте с медью (Cu) коррозия протекает сильнее, так как контакт двух металлов усиливает коррозию