Rolul experimentului și teoriei în raportul de chimie. Rolul experimentului și teoriei în chimie. Modelarea proceselor chimice Rolul experimentelor în chimia modernă

Și zilele acestea în școală gimnazială Problema urgentă este formarea unei personalități bine rotunjite, cu moralitate ridicată, cetățenie, toleranță, patriotism și toleranță față de diferite religii. Considerăm că unele fenomene aflate în desfășurare (de exemplu, umanitarizarea) în școlile secundare moderne sunt îndreptate împotriva chimiei și a altor discipline de științe naturale. Este necesar să creștem interesul publicului pentru chimie și să arătăm cum chimia poate rezolva o serie de probleme ale societății umane moderne. Acest obiectiv poate fi atins ca urmare a promovării intensive a realizărilor în domeniul chimiei și a îmbunătățirii calității educației chimice. Profesorii de chimie trebuie să arate că cunoștințele chimice joacă un rol uriaș în rezolvarea problemelor de îmbunătățire a bunăstării tuturor oamenilor de pe planetă și contribuie la un progres și mai mare în societatea modernă.

Toată lumea știe că majoritatea populației ruse consideră că chimia este principala sursă de poluare a mediului. Prin urmare, profesorii de chimie din Republica Cecenă, ca toți profesorii din Federația Rusă, trebuie să depășească chimiofobia și tehnofobia care s-au dezvoltat în mintea oamenilor moderni. De asemenea, este necesar, cu ajutorul cunoștințelor chimice, îmbunătățirea culturii de mediu și a alfabetizării tinerei generații a republicii noastre. Profesorii de chimie din Republica Cecenă trebuie să dezvolte elevilor o cultură chimică în manipularea substanțelor chimice și a obiectelor realizate din acestea. Lipsa de atenție la disciplina chimiei în învățământ va duce la o atitudine superficială a elevilor față de materie și o reticență în a obține profesii legate de chimie. Este necesar să știm că analfabetismul chimic al populației: necunoașterea proprietăților substanțelor chimice utilizate în viața de zi cu zi, incapacitatea de a controla procesele chimice, utilizarea nerezonabilă a medicamentelor afectează negativ sănătatea și siguranța oamenilor și duce la o înțelegere greșită a problemelor de mediu. , punând în pericol viața însăși. Chimiștii stăpânesc experimentarea chimică - o metodă puternică de cunoștințe științifice și educaționale. Dar, pe măsură ce numărul de ore în chimie este redus, acesta este scos din învățământul școlar. Omul de știință rus M. Lomonosov a remarcat: „Nu este în niciun fel posibil să înveți chimia fără a vedea practica în sine și fără a te apuca de operațiuni chimice.”

Următorii oameni de știință și profesori au scris despre marea importanță a experimentelor de laborator în predarea chimiei: K.D. Ushinsky, D.I. Mendeleev, D.I. Pisarev, P.I. Voskresensky, V.N. Verkhovsky, L.A. Tsvetkov și alții. Ei au dezvăluit rolul experimentului în educația chimică. În învățământul modern, importanța experimentului chimic este foarte mare, deoarece are ca scop dezvoltarea elevului prin materie. Elevii trebuie să aibă o experiență senzorială bogată, să li se învețe capacitatea de a auzi, atinge, vedea și folosi metode de înțelegere a realității. Educația chimică la școală ar trebui să echipeze elevii cu cunoștințe de bază ale științei și cunoștințe aplicate de natură educațională generală - chimie și sănătatea umană, chimie și ecologie, chimie în viața de zi cu zi, chimie și alimentație. chimie și plante medicinale, chimie și medicamente etc. Este necesar să se dezvăluie rolul chimiei în rezolvarea problemelor alimentare, energetice și medicale ale omului modern. Mijloacele de rezolvare a acestui tip de problemă este un experiment chimic, care este capabil să formeze credințe și să conecteze teoria cu practica. Lipsa de reactivi chimici și lipsa echipamentului necesar îi obligă pe profesorii de chimie din școală să înlocuiască suportul experimental pentru procesul de studiere a chimiei la școală cu un experiment virtual - o varietate de materiale video care sunt produse în prezent în cantitati mari. Ca urmare, un experiment de laborator este înlocuit cu unul virtual. Considerăm că materialele video pot ilustra experimente în următoarele cazuri dacă:

Conform reglementărilor de siguranță, procesul de desfășurare a lucrărilor de laborator este dăunător sau periculos pentru sănătatea elevilor;

Necesită utilizarea de substanțe toxice sau experimentul este clasificat ca exotic (indisponibilitatea reactivilor sau complexitatea instalațiilor pentru desfășurarea unui atelier de laborator). Noi, la fel ca mulți alți profesori universitari și de școală din Rusia, credem că un experiment virtual este ca o alimentație virtuală (în cuvinte). În școlile Republicii Cecene, sălile de curs de chimie sunt slab echipate, iar în multe școli sunt complet absente, ceea ce nu permite obținerea unor cunoștințe suficiente în chimie. Un experiment chimic școlar, o sursă de cunoaștere a elevilor despre natura substanțelor și proceselor chimice, necesită o atenție constantă din partea personalului didactic și a administrației școlii.

Mulți profesori tineri ai Republicii Cecene, ale căror studii la universități au scăzut în anii de război, nu au cunoștințe suficiente despre experimentele chimice și, prin urmare, nu le pot conduce în mod independent în condiții de laborator. Propunem ca astfel de profesori să organizeze cursuri privind eliminarea lacunelor în efectuarea experimentelor chimice la departamentele de chimie ale universităților din Republica Cecenă.

O condiție prealabilă pentru o lecție de chimie modernă de înaltă calitate într-o școală secundară ar trebui să fie materialul modern și echipamentul tehnic. Un laborator de chimie echipat modern și proiectat corespunzător vă permite să utilizați eficient fiecare minut al lecției, creează conditiile necesare pentru organizatie munca independenta la lecţiile de chimie şi în orele extraşcolare. Utilizarea tehnologiei informatice și a echipamentelor multimedia în predare nu ar trebui să însemne înlocuirea sau anularea unui experiment chimic tradițional, excursii la producție, în natură sau izolarea de realitatea înconjurătoare. Îmbunătățirea metodelor de predare a chimiei nu înseamnă a nega experiența acumulată de-a lungul anilor în predarea chimiei și educarea elevilor la lecții de chimie și în activități extrașcolare. Povestea și explicația profesorului la lecțiile de chimie rămâne o achiziție foarte valoroasă și nu își pierde semnificația în contextul introducerii unor metode de predare active mai „moderne”. Suntem profund convinși că organizarea activității cognitive active trebuie combinată cu succes cu memorarea material educativ, cu un sondaj de sistem, verificare și control al cunoștințelor. Sistemul de învățământ tradițional este activat de competiții, jocuri de rol, conferințe științifice și practice, seminarii și întâlniri creative.

ÎN ultimii ani, la etapa finală a predării chimiei, la școală, la diverse clase în cluburi, în clase de mici asociații de elevi (minigrupe de 4-5 persoane), se introduc tot mai mult cursuri selective opționale, identificând teme de studiu cuprinzător. Introducerea cursurilor selective pentru studiul naturii și al societății nu ar trebui să însemne abolirea predării sistematice a chimiei, deoarece este una dintre disciplinele de frunte despre natura lumii materiale. După cum a arătat experiența, introducerea subiectului de științe naturale în educația chimică din Rusia nu a contribuit la creșterea calității cunoștințelor și abilităților studenților. Tema științelor naturii nu poate fi considerată o știință independentă separată - este o sinteză a cunoștințelor sistemice ale unor discipline academice precum chimia, biologia și fizica.

Perioada actuală de dezvoltare a educației chimice în Rusia afectează metodologia și practica învățământului școlar, predeterminând direcția acesteia ținând cont de interesele și înclinațiile elevilor și de cererea de educație chimică.

Link bibliografic

Khasbulatova Z.S., Alikhadzhieva B.S. ROLUL EXPERIMENTULUI CHIMIC ÎN PREDAREA CHIMIEI // International Journal of Experimental Education. – 2016. – Nr. 6-2. – P. 259-260;
URL: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=10237 (data accesului: 31/12/2019). Vă aducem în atenție reviste apărute la editura „Academia de Științe ale Naturii”

Introducere.

Capitolul 1. Experimentul chimic în procesul de predare a chimiei.

§ 1.1. Experimentul chimic ca sursă de cunoaștere și mijloc de educație.
§ 1.2. Tipuri de experimente chimice.

Capitolul 2. Probleme de organizare a unui experiment chimic.

§ 2.1. Pregătirea unui experiment chimic de către un profesor.
§ 2.2. Pregătirea elevilor pentru a efectua un experiment chimic.
§ 2.3. Responsabilitățile unui asistent de laborator în pregătirea și realizarea unui experiment chimic.

Capitolul 3. Tehnica experimentului chimic.

§ 3.1. Tehnologia demonstrativă.
§ 3.2. Efectuarea experimentelor de laborator.
§ 3.3. Efectuarea lucrărilor practice.
§ 3.4. Rezolvarea problemelor experimentale.
§ 3.5. Experiment de gândire.
§ 3.6. Experiment chimic în învățarea bazată pe probleme.
§ 3.7. Experiment chimic și mijloace didactice tehnice.

Capitolul 4. Metodologia de dezvoltare a deprinderilor experimentale.

§ 4.1. Clasificarea deprinderilor și abilităților experimentale.
§ 4.2. Rolul observației în procesul de dezvoltare a deprinderilor experimentale.
§ 4.3. Metodologie de formare și perfecționare a abilităților experimentale.
§ 4.4. O abordare diferențiată a formării deprinderilor experimentale.
§ 4.5. Controlul și contabilizarea deprinderilor și abilităților experimentale.

Capitolul 5. Metode de lucru cu masa redusă de reactivi.

§ 5.1. Avantajele și caracteristicile lucrului cu masa redusă de reactivi.
§ 5.2. Echipament pentru lucrul cu masa redusă de reactivi.
§ 5.3. Metodologie pentru ca studenții să lucreze cu reactivi cu masă mică.

Nu este în niciun caz posibil să înveți chimia fără să vezi practica în sine și fără să te asumi de operații chimice.

M.V. Lomonosov

Introducere

Dacă urmăriți mental calea istorică a științei chimice, puteți fi convins că experimentul joacă un rol imens în dezvoltarea sa. Toate descoperirile teoretice semnificative în chimie sunt rezultatul unei generalizări a unui număr mare de fapte experimentale. Cunoașterea naturii substanțelor se realizează prin experiment, ajută la dezvăluirea relațiilor și interdependențelor dintre ele.
Dacă experimentul are astfel importantîn știința chimică, atunci el joacă nu mai puțin un rol în predarea bazelor acestei științe la școală. Formarea ideilor și conceptelor despre substanțe și transformările lor într-un curs de chimie, și pe baza acesteia, generalizări teoretice, este imposibilă fără observarea concretă a acestor substanțe și fără un experiment chimic. În același timp, pentru a explica esența fenomenelor și proceselor chimice observate care au loc în timpul unui experiment chimic, studenților li se cere să aibă o cunoaștere profundă a legilor și teoriilor. În plus, un experiment chimic joacă un rol important în dezvoltarea abilităților de realizare a experimentelor.
În consecință, numai printr-o strânsă interacțiune între experiment și teorie în procesul educațional se poate obține o calitate înaltă a cunoștințelor studenților în chimie.
Un experiment chimic ar trebui considerat ca un proces care include două părți active - profesorul și elevul. În acest sens, un experiment chimic în timpul pregătirii poate fi considerat ca o activitate creativă a unui profesor care vizează „echiparea” elevilor cu un anumit sistem de cunoștințe, abilități și abilități și ca o activitate cognitivă a elevilor care vizează stăpânirea unui sistem de cunoștințe. , aptitudini și abilități. În primul caz, elevul acționează ca un obiect care este influențat, în al doilea - ca un subiect care leagă ambele tipuri de activități. Numai în acest fel un student este capabil să pătrundă în esența fenomenelor și proceselor chimice, să le stăpânească la nivelul tiparelor generale, al ideilor și teoriilor conducătoare și să folosească cunoștințele dobândite pentru cunoașterea ulterioară a materiei chimie.
Problemele experimentelor chimice sunt luate în considerare într-o serie de lucrări despre metodele de predare a chimiei. Dar în cele mai multe cazuri, ei acordă atenție tehnicii de realizare a experimentelor și mult mai rar metodelor de utilizare a acestora în lecții. Nu există manuale speciale dedicate în mod specific metodologiei unui experiment chimic. Prin urmare, ideea principală a acestui manual este de a arăta metodologia unui experiment chimic ca sistem integral și de a determina semnificația acestuia în procesul de predare și creștere în lecțiile de chimie și în activitățile extrașcolare. Din această poziție, metodologia este considerată ca parte integrantă a unui experiment chimic, care va contribui la îmbunătățirea pregătirii științifice și metodologice a profesorilor de chimie, iar implementarea recomandărilor sale va ajuta la activarea studenților în procesul de predare a chimiei.
Relația internă dintre activitățile profesorului și elevilor în procesul unui experiment chimic va permite organizarea procesului de cunoaștere a chimiei nu la nivelul familiarizării descriptive cu fenomene și procese, ci la nivelul stăpânirii esenței acestora, explicând relațiile cauză-efect dintre ele din punctul de vedere al științei chimice moderne.
ÎN manual metodologic Nu există evoluții pentru toate lecțiile pe teme, ci se dau doar recomandări generale care pot fi utile profesorului la pregătirea și desfășurarea unui experiment chimic în clasă, ținând cont de conținutul materialului educațional și de obiectivele de învățare.
Un profesor începător în munca sa poate folosi recomandările din acest manual pentru a stăpâni cu succes tehnica unui experiment chimic. Un profesor cu experiență, comparând experiența sa cu metodologia propusă și arătând o abordare creativă, poate gândi și îmbunătăți metodologia de desfășurare a unui experiment chimic în lecțiile sale.

Capitolul I.
Experiment chimic
în procesul de predare a chimiei

§ 1.1. Experiment chimic
ca sursă de cunoaştere şi mijloc de educaţie

Când studiezi chimia, experimentul chimic joacă un rol important - o parte integrantă a procesului educațional.
Natura experimentală a chimiei se manifestă în primul rând prin faptul că fiecare concept științific trebuie să decurgă logic din sarcina în cauză și să fie justificat practic. Cunoașterea începe cu senzația și percepția unor obiecte, fenomene, procese, fapte specifice și apoi trece la generalizare și abstractizare. Un concept chimic este cunoștințele generalizate despre trăsăturile esențiale ale fenomenelor și proceselor chimice care se formează pe baza percepției lor. Analiza lor face posibilă găsirea trăsăturilor esențiale inerente tuturor și, pe această bază, stabilirea legilor chimice. Folosind diverse tipuri de experimente chimice, profesorul învață cum să concretizezi cunoștințele teoretice și să găsești generalul la individ, concretul. Un experiment de chimie îi ajută pe elevi să-și extindă înțelegerea concepte chimice conținut viu, concret, văzut în fapte individuale tipare generale.
Un experiment chimic promovează dezvoltarea independenței și crește interesul pentru chimie, deoarece în procesul de efectuare a acestuia, studenții devin convinși nu numai de semnificația practică a unei astfel de lucrări, dar au și posibilitatea de a-și aplica creativ cunoștințele.
Un experiment chimic dezvoltă gândirea și activitatea mentală a elevilor poate fi considerat ca un criteriu de corectitudine a rezultatelor obținute și a concluziilor trase. De foarte multe ori, un experiment devine o sursă de idei formate, fără de care activitatea mentală productivă nu poate avea loc. În dezvoltarea mentală, teoria joacă un rol principal, dar în unitate cu experimentul și practica. Experiența profesorilor de chimie arată că unul dintre motivele rămânerii în urmă în studii este dificultatea cauzată de trecerea de la imaginile vizuale la concepte abstracte. Realizarea sistematică a experimentelor, în timpul cărora copiii se antrenează în această abilitate, poate ajuta la îmbunătățirea performanței academice, în special în chimie. Elevii folosesc abilitățile și abilitățile dobândite nu numai pentru dobândirea independentă și activă de cunoștințe în timpul studiilor la o instituție de învățământ secundar, ci și după absolvire în timpul autoeducației.
Un experiment chimic se desfășoară în mai multe etape:
primul – justificarea înființării experimentului,
doilea - planificare si executie,
treilea – evaluarea rezultatelor obţinute.
Este posibil să se efectueze un experiment numai pe baza cunoștințelor dobândite anterior. Justificarea teoretică a experienței contribuie la perceperea acesteia, care devine mai concentrată și mai activă, și la înțelegerea esenței sale.
Efectuarea unui experiment implică de obicei elaborarea unei ipoteze. Implicarea elevilor în această lucrare le dezvoltă gândirea, îi obligă să aplice cunoștințele existente pentru a formula o ipoteză, iar în urma testării acesteia, copiii dobândesc noi cunoștințe.
Experimentul chimic dezvăluie mari oportunități atât pentru crearea și rezolvarea situațiilor problema, cât și pentru testarea corectitudinii ipotezei propuse.
În consecință, experimentul are un efect pozitiv asupra dezvoltării mentale a elevilor, iar profesorul are posibilitatea de a controla procesele de gândire, de învățare și de dobândire a cunoștințelor.
Programele de chimie folosesc pe scară largă experimentele chimice - demonstrații, experimente de laborator, exerciții practice și probleme experimentale - de-a lungul tuturor anilor de studiu.
Un experiment chimic poate îndeplini diverse funcții didactice, poate fi folosit sub diferite forme și poate fi combinat cu metode diferiteși mijloace didactice. Este un sistem care folosește principiul creșterii treptate a independenței elevilor: de la demonstrarea fenomenelor prin efectuarea de experimente frontale de laborator sub îndrumarea unui profesor până la munca independentă la efectuarea de exerciții practice și rezolvarea problemelor experimentale.
Efectuarea demonstrațiilor face posibilă introducerea elevilor în diverse fenomene chimice și legăturile dintre ele, a căror generalizare poate sta la baza unei legi sau a unei concluzii teoretice; cu proiectarea și principiul de funcționare a dispozitivelor și instalațiilor; cu esența proceselor care au loc în ele, care pot acționa ca criterii pentru corectitudinea concluziilor.
Un experiment demonstrativ este efectuat în diverse scopuri, de exemplu, poate servi ca etapă inițială a stăpânirii unei poziții teoretice. Astfel, luând în considerare condițiile de care depinde gradul de disociere al electroliților, profesorul sugerează să răspundă la întrebarea: „Depinde gradul de disociere de concentrația soluției?” Este demonstrată o experiență bazată pe testarea conductivității electrice a soluțiilor concentrate și diluate de acid acetic. Comparând rezultatele experimentului, elevii ajung la concluzia că gradul de disociere a electrolitului depinde de concentrația soluției și stabilesc un model - cu diluarea soluției, gradul de disociere crește.
Experimentul demonstrativ ilustrează corectitudinea poziției teoretice enunțată de profesor. De exemplu, pentru a demonstra că atunci când anumite săruri sunt încălzite, se eliberează acizi volatili, profesorul obține acid azotic din nitrați și își arată proprietățile specifice sau, vorbind despre proprietăți chimice metale, prezintă experimente privind interacțiunea metalelor cu nemetale și apa. În acest caz, de fiecare dată profesorul trebuie să formuleze clar scopul experimentului. Explicațiile sale ajută la analiza rezultatelor obținute, evidențiază principalul lucru și stabilesc conexiuni între principiile teoretice și datele experimentale care le ilustrează.
Efectuând experimente de laborator și lucrări practice, studenții investighează în mod independent fenomenele și modelele chimice și, în practică, devin convinși de validitatea lor, ceea ce contribuie la asimilarea conștientă a cunoștințelor. Uneori, la efectuarea acestor experimente, se manifestă o abordare creativă - aplicarea cunoștințelor în condiții noi. Acest lucru vă permite să repetați, să consolidați, să aprofundați, să extindeți și să sistematizați cunoștințele din diferite secțiuni ale chimiei. În plus, școlarii dezvoltă abilități experimentale în manipularea reactivilor și echipamentelor. Toate acestea ajută la îmbunătățirea cunoștințelor teoretice și a pregătirii politehnice a studenților.
Prin rezolvarea problemelor experimentale, elevii își îmbunătățesc abilitățile și abilitățile, învață să aplice cunoștințele teoretice dobândite pentru rezolvarea unor probleme specifice.
De asemenea, puteți oferi copiilor experimente pentru a le face acasă. Experimentele și observațiile acasă sunt simple experimente efectuate fără supravegherea profesorului. Realizarea acestora vă învață să aplicați în mod independent cunoștințele, abilitățile și abilitățile dobândite.
Observația ca metodă de cunoaștere este utilizată pe scară largă atunci când se efectuează experimente chimice. Activitățile elevilor devin cu scop și capătă o formă activă, cu condiția ca problema să fie enunțată clar și să fie dezvoltată o metodă de rezolvare. De exemplu, dacă băieții observă electroliza sulfatului de cupru (II), atunci principalul lucru este să monitorizezi schimbarea culorii soluției de sare și apariția unei acoperiri roșii pe un electrod de carbon și bule de gaz lângă celălalt. Elevii interpretează rezultatele observațiilor ținând cont de cunoștințele lor teoretice existente.
La monitorizarea implementării experimentelor (clase de laborator și practice), precum și în timpul rezolvării problemelor experimentale, funcționează toți analizatorii. Cu ajutorul lor, copiii pot determina culoarea, mirosul, gustul, densitatea și alte proprietăți ale obiectelor studiate, prin compararea cărora învață să identifice trăsăturile esențiale și să învețe natura lor.
Experimentul ar trebui să devină o parte necesară a lecției atunci când se studiază probleme specifice. Elevii trebuie să știe de ce să efectueze un experiment, ce poziție teoretică confirmă și la ce întrebare va ajuta să răspundă. De exemplu, când explică proprietățile chimice ale metalelor, profesorul aduce în discuție întrebarea: „Toate metalele interacționează cu apa?” După ce profesorul demonstrează experimentele, copiii trag în mod independent o concluzie: metalele situate în seria de tensiune în dreapta hidrogenului nu interacționează cu apa.
Este foarte important să se analizeze rezultatele experimentelor pentru a obține un răspuns clar la întrebarea pusă la începutul experimentului, pentru a stabili toate motivele și condițiile care au condus la primirea acestor rezultate. În plus, un experiment organizat corespunzător promovează disciplina conștientă, dezvoltă inițiativa creativă, atitudine atentă la proprietate.
Mediul de lucru din laborator și ordinea exemplară din acesta au, de asemenea, un efect educațional asupra elevilor și îmbunătățesc disciplina. Laboratorul trebuie menținut constant curat și trebuie să existe un sistem strict gândit pentru depozitarea echipamentelor și a reactivilor: solide– în dulapuri după grupele tabelului periodic; soluții - pe clase principale de compuși sau pe cationi sau anioni; substanțe organice – tot pe clase principale de compuși sau grupe funcționale. Vasele și echipamentele sunt ordonate în dulapuri.
Pregătirea preliminară a materialului teoretic pentru lucrările practice viitoare crește interesul față de acestea din urmă, ceea ce înseamnă că copiii vor fi activi și disciplinați în timpul lecției. O înțelegere semnificativă a esenței experimentelor, precum și execuția atentă a lucrării finalizate, au un efect pozitiv asupra comportamentului elevilor în timpul experimentelor.
Este necesar să ne asigurăm că toți elevii finalizează lucrările practice și obțin rezultatele dorite, astfel încât să se simtă încrezători în abilitățile lor și să se străduiască să depășească dificultățile.
Este foarte important să acordați asistență diferențiată: monitorizați cu atenție munca fiecărei persoane, observați modul în care își planifică și organizează munca, cum stăpânește abilitățile și tehnicile de realizare a unui experiment, dacă poate observa, explica esența fenomenelor care au loc. și trageți concluzii și generalizări corecte. Este necesar ca fiecare elev să înțeleagă în mod independent materialul, să folosească cunoștințele teoretice pentru a explica fenomenele și procesele în curs, să tragă concluzii și generalizări. Atunci când se efectuează experimente, ar trebui să fie necesară utilizarea atentă a reactivilor și materialelor și ar trebui explicată importanța păstrării acestora pentru institutie de invatamant si state.
O atenție deosebită se acordă tehnicii de efectuare a lucrării: cum se dizolvă substanțele, se încălzește soluția într-o eprubetă sau un balon, se adaugă soluții indicatoare etc.
Instrucțiunile de siguranță trebuie afișate într-un loc vizibil. Acest lucru te învață să fii organizat și disciplinat în timpul orelor.
Utilizarea sistematică a experimentelor în lecțiile de chimie ajută la combaterea formalismului în cunoaștere, dezvoltă capacitatea de a observa fapte și fenomene și de a explica esența lor în lumina teoriilor și legilor studiate; formează și îmbunătățește abilitățile experimentale; insufla abilitatile de a-ti planifica munca si de a-ti exercita autocontrolul; stimulează respectul și dragostea pentru muncă. Această lucrare contribuie la educația generală, dezvoltare cuprinzătoare personalitate, se pregătește pentru activități în producția modernă.

Ministerul Educației și Științei din Regiunea Nijni Novgorod

Instituție de învățământ bugetară de stat

„Colegiul Tehnic Auto din Nijni Novgorod”

(GBPOU „NAMT”)

Dezvoltarea metodologică

„Rolul experimentului în predarea chimiei”

Elaborat de profesor__________T.V. Skrilev

Revizuit și aprobat la ședință

comisia de ciclu de matematică

si stiintele naturii

Protocol nr. ____ din data de ____ 2018.

Președintele Comisiei______________T.I.Kabalina

Nijni Novgorod

„Nici o știință nu are nevoie de experimente

în aceeași măsură ca și chimia. Legile sale de bază

teoriile și concluziile se bazează pe fapte.

Prin urmare, monitorizare constantă

experiența este necesară.”

Michael Faraday

Una dintre sarcinile unei școli moderne - formarea competenţelor cheie ale elevilor prin activităţi experimentale şi de cercetare.

Chimia este o știință teoretico-experimentală. Prin urmare, în procesul de studiu, cea mai importantă metodă este experimentul ca mijloc de obținere a unor idei specifice și cunoștințe solide. Când rezolvă experimental probleme chimice, studenților li se cere să-și folosească în mod independent abilitățile pentru a efectua experimente chimice pentru a dobândi cunoștințe sau a confirma ipoteze. Aceasta asigură dezvoltarea activității lor cognitive în procesul de realizare a unui experiment chimic.

Chimia este o știință experimentală. Prin urmare, predarea acestei discipline este imposibilă fără a folosi un experiment chimic. Efectuarea unui experiment chimic în lecțiile de chimie este, de asemenea, prevăzută de Standardul Educațional Federal de Stat. Cerințele pentru rezultatele disciplinei de stăpânire a cursului includ:

Stăpânirea metodelor de bază ale cunoașterii științifice utilizate în chimie: observație, descriere, măsurare, experiment;

Abilitatea de a procesa, explica rezultatele experimentelor și trage concluzii; disponibilitatea și capacitatea de a aplica metode cognitive în rezolvarea problemelor practice;

Dezvoltarea abilităților elevilor de a lucra cu substanțe chimice;

Aplicați cunoștințele și abilitățile dobândite pentru a lucra în siguranță cu substanțe în laborator, acasă și în producție.

Experimentele sunt caracterizate de trei funcții principale:

educațional, deoarece este important ca elevii să stăpânească elementele de bază ale chimiei, să pună și să rezolve probleme practice și să identifice importanța chimiei în viața modernă;

educare, deoarece contribuie la formarea viziunii științifice despre lume a școlarilor și este importantă și pentru orientarea școlarilor către profesii relevante;

in curs de dezvoltare, întrucât servește la dobândirea și îmbunătățirea deprinderilor generale științifice și practice.

Există și alte funcții: Funcția euristică a unui experiment chimic se manifestă prin constituirea de noi
O) fapte; b) concepteși c) modele.

a) Un exemplu este reacția hidrogenului gazos cu oxidul de cupru (II). Prin observarea acestei demonstrații, elevii stabilesc că hidrogenul, în anumite condiții, poate reacționa cu oxizii metalici, reducând metalul la o substanță simplă.

b) Un experiment chimic are un mare potențial pentru formarea de noi concepte. De exemplu, când studiază subiectul „Non-metale”, profesorul demonstrează o metodă de producere a oxigenului din peroxid de hidrogen. Pentru a accelera procesul de descompunere a peroxidului de hidrogen, în eprubetă se introduce dioxid de mangan. După ce reacția este finalizată, profesorul dă definiția unui catalizator.

c) Funcția de identificare a dependențelor și tiparelor este pronunțată în special atunci când studiem subiectul „Modele reacțiilor chimice”. Un experiment demonstrativ ne permite să identificăm dependența vitezei unei reacții chimice de natura substanțelor care reacţionează, concentrația, suprafața de contact a substanțelor care reacţionează etc.

Funcția corectivă a unui experiment chimic se manifestă în depășirea dificultățilorînsuşirea materialului teoretic şi remedieri de erori elevilor. Foarte des, studenții cred că atunci când soluțiile de acid clorhidric și acid sulfuric reacționează cu cuprul, se eliberează hidrogen. Pentru a corecta astfel de erori, este util să demonstrați următoarea experiență. Bucăți de cupru sunt adăugate în eprubete cu soluție de acid clorhidric și acid sulfuric. Elevii observă că în condiții normale și atunci când sunt încălzite, hidrogenul nu este eliberat.

Funcția de generalizare a unui experiment chimic ne permite să dezvoltăm premise pentru construirea diferitelor tipuri de generalizări empirice. Folosind o serie de experimente, se poate trage o concluzie generală, de exemplu, despre apartenența la electroliți a diferitelor clase de substanțe.

Funcția de cercetare a unui experiment chimic cel mai clar manifestată în învăţarea bazată pe probleme. Una dintre modalitățile de implementare a acestei metode de organizare a învățării bazate pe probleme este setarea sarcini de cercetare. Deci, atunci când studiem proprietățile metale alcaline Puteți propune următoarea sarcină: „Identificați rolul apei în reacțiile de interacțiune a metalelor alcaline cu soluții de diferite săruri.” Pentru a crea o situație problematică, profesorul poate propune o întrebare problematică: „Cum va avea loc reacția între litiu și o soluție de sulfat de cupru (II)?” Atunci când efectuează un experiment și analizează în continuare rezultatele acestuia, elevii ajung să înțeleagă esența proceselor în desfășurare. De ce se observă spuma atunci când se tratează o rană cu soluție de peroxid de hidrogen 3%?

Astfel, metoda experimentala predarea folosind metode eficiente de organizare a învăţării bazate pe probleme asigură cel mai înalt nivel de independenţă cognitivă a elevilor.

Forme de experimente

De obicei, experimentele educaționale desfășurate la lecțiile de chimie sunt împărțite în funcție de subiectul implementării lor în demonstrații, experimente de laborator și lucrări practice ( munca de laborator). Experiment demonstrativ efectuat de un profesor sau student pentru vizionare publică de către toți elevii din clasă: unul conduce experimentul, restul observă progresul procesului. În practica predării chimiei, este tradițional să se împartă un experiment chimic într-un experiment demonstrativ, efectuat de un profesor, și un experiment elev, realizat de școlari. Scopul experimentului demonstrativ este de a dezvolta conceptele elevilor despre știința chimică și abilitățile de observare. Experimente demonstrative - tipul necesar experiment. Se utilizează în următoarele cazuri:

când elevii, în special la primele etape de pregătire, nu stăpânesc suficient tehnica efectuării experimentelor;

când, din cauza normelor de siguranță, elevilor li se interzice utilizarea anumitor substanțe (brom, permanganat de potasiu solid etc.);

când dotarea tehnică a experienței este dificilă pentru studenți sau nu există echipamente adecvate în cantitate suficientă;

când experimentele individuale de laborator sunt înlocuite cu cele demonstrative pentru a economisi timp;

când demonstraţia depăşeşte experienţa realizată de elevi din punct de vedere al efectului extern şi al persuasivităţii.

Principala cerință pentru orice experiment chimic este cerința ca acesta să fie complet sigur pentru studenți.

Profesorul este responsabil pentru accident atât moral, cât și legal. Prin urmare, verificarea preliminară a experimentelor și respectarea tuturor cerințelor de siguranță sunt obligatorii pentru toți cei care lucrează în sala de chimie. Principala garanție a siguranței experimentelor demonstrative este alfabetizarea tehnică ridicată a profesorului, înarmat cu abilități adecvate de siguranță.

Metodologia de realizare a experimentelor demonstrative

1. Stabilirea scopului experimentului: de ce se realizează acest experiment, de ce ar trebui să se convingă elevii, ce ar trebui să înțeleagă.

2. Descrierea dispozitivului în care se desfășoară experimentul și condițiile de desfășurare a acestuia.

3. Organizarea observatiilor: profesorul trebuie sa orienteze elevii spre care parte a aparatului trebuie respectata.

4. Concluzii.

Exemple de experimente demonstrative.Subiect: Viteza reacțiilor chimice.

Demonstrații

Exemple de reacții ireversibile care apar cu formarea de precipitat, gaz sau apă.

Dependența vitezei de reacție de natura reactanților.

Interacțiunea soluțiilor de acid sulfuric cu soluțiile de tiosulfat de sodiu de diferite concentrații și temperaturi.

Subiect: Informații generale despre nemetale

Demonstraţie

Înlocuirea halogenilor mai puțin activi din soluțiile sărurilor lor cu halogeni mai activi.

Experimente de laborator efectuată de toți elevii din grup în timpul explicației profesorului. Aceste experimente ar trebui să fie simple, de scurtă durată (2-3 minute) și sigur de efectuat. Scopul didactic al experimentelor de laborator este de a dobândi cunoștințe noi, deoarece acestea sunt efectuate în timpul studierii materialelor noi și confirmării experimentale a principiilor teoretice.

După forma de organizare a experimentelor de laborator: 1) individual, 2) grup, 3) colectiv.

Rezultatele experimentelor trebuie înregistrate în registrele de lucru. Exemple de experimente de laborator. Tema: Clasificarea substantelor organice.

Experienta de laborator

Realizarea de modele de molecule de substanțe organice

Tema: Surse naturale de hidrocarburi

Experienta de laborator

Familiarizarea cu colectarea de mostre de ulei și produsele sale rafinate.

Lucrari practice (lucrari de laborator) este un experiment de studiere a unei teme specifice, realizat de elevi sub îndrumarea unui profesor pe toată durata lecției.

Scopul lucrării practice: consolidarea și îmbunătățirea cunoștințelor teoretice, formarea și îmbunătățirea deprinderilor practice.

Exercițiile practice sunt un tip complex de lecție. Elevii efectuează experimente în perechi conform instrucțiunilor. Profesorul trebuie să monitorizeze întreaga clasă și să corecteze acțiunile elevilor. După finalizarea experimentelor, fiecare elev completează un raport conform formularului. Lucrările practice sunt de obicei efectuate la sfârșitul subiectului. Lucrările practice (clasele) sunt de două tipuri: sarcini ghidate și experimentale.

Instrucţiuni este baza indicativă pentru activitățile elevilor. Acesta trebuie să detalieze în scris fiecare etapă a experimentului, să ofere instrucțiuni despre cum să se evite posibile acțiuni eronate și instrucțiuni de siguranță pentru această lucrare. Instrucțiunile sunt baza orientativă pentru activitățile elevilor. Instrucțiunile pentru experimentele de laborator și sarcinile practice trebuie să fie clare și consecvente. Cu toate acestea, atunci când efectuează lucrări, instrucțiunile scrise nu sunt suficiente, profesorul trebuie să demonstreze în mod competent și clar tehnicile și manipulările de laborator în procesul de pregătire preliminară a elevilor pentru lucrări practice.

Lucrări de laborator „Obținerea, colectarea și recunoașterea gazelor”

Experiență „Obținerea, colectarea și recunoașterea amoniacului”.

Pregătiți dispozitivul pentru producția de gaz. Verificați dacă există scurgeri, ștergeți tubul de evacuare a gazului uscat. Puneți amestecul de clorură de amoniu și hidroxid de calciu într-o eprubetă. În acest caz, eprubeta trebuie să fie ocupată cu cel mult ¼ din volumul său cu amestecul. Închideți eprubeta cu un dop cu tub de evacuare a gazului și fixați-o în piciorul trepiedului. Tubul de testare trebuie fixat cu o pantă ușoară: orificiul este ușor sub fund. Se încălzește eprubeta, apoi se încălzește doar partea care conține amestecul de substanțe. Se colectează gazul eliberat într-o eprubetă uscată. Monitorizați umplerea eprubetei cu gaz folosind hârtie indicatoare umedă (tornesol sau fenolftaleină). Odată ce eprubeta este umplută cu amoniac, scoateți-o din tubul de evacuare a gazului și acoperiți bine. Scrieți ecuația pentru reacția de producere a amoniacului.

Coborâți eprubeta cu amoniac în cristalizatorul cu apă, astfel încât orificiul eprubetei să fie sub apă și fundul să fie deasupra apei. Scoateți dopul din eprubetă (sub apă!!!) și agitați ușor eprubeta. Odată ce sunteți sigur că amoniacul s-a dizolvat în apă (cum veți vedea asta?), acoperiți eprubeta (sub apă!) și puneți-o într-un suport pentru eprubete. Adăugați 1-2 picături de soluție de fenolftaleină la soluția de amoniac rezultată. Scrieți ecuația pentru reacția amoniacului și a interacțiunii amoniacului cu apa

Sarcinile experimentale nu conțin instrucțiuni, ci doar o condiție. Elevii trebuie să dezvolte în mod independent un plan de soluții și să îl implementeze în practică, obținând astfel un anumit rezultat material. Pregătirea pentru rezolvarea problemelor experimentale se realizează în etape. În primul rând, problemele sunt rezolvate teoretic de întreaga clasă. Apoi elevul efectuează un experiment. După aceasta, clasa începe să îndeplinească sarcini similare la locul de muncă. O lecție practică dedicată rezolvării problemelor experimentale este un tip de test, așa că se desfășoară oarecum diferit față de o lecție practică conform instrucțiunilor.

Elevii pot fi pregătiți să rezolve probleme experimentale în etape.

1. În primul rând, întreaga clasă rezolvă problema teoretic. Pentru a face acest lucru, este necesar să se analizeze condițiile problemei, să se formuleze întrebări la care trebuie să se răspundă pentru a obține rezultatul final și să se propună experimentele necesare pentru a răspunde fiecărei întrebări.

2. Unul dintre elevi rezolvă problema teoretic la tablă.

3. Un elev de la tablă efectuează un experiment. După aceasta, clasa începe să rezolve probleme similare la locul de muncă.

Este recomandabil să distribuiți sarcinile experimentale în funcție de opțiuni pentru a obține o mai mare independență și activitate a elevilor în procesul de lucru.

Lucrări de laborator „Reacții de schimb între soluțiile de electroliți care continuă până la finalizare”

Experiență „Recunoașterea substanțelor anorganice”

Eprubetele care vi se dau contin trei substante: sulfat de potasiu, azotat de bariu, carbonat de potasiu. Stabiliți ce eprubetă conține fiecare sare?

Scrieți ecuațiile reacțiilor chimice în forme moleculare și ionice

Experiment acasă este unul dintre tipurile de muncă independentă care este de mare importanță atât pentru dezvoltarea interesului pentru chimie, cât și pentru consolidarea cunoștințelor și a multor abilități practice.

Scop: promovarea dezvoltării interesului pentru subiect și asimilarea mai conștientă a cunoștințelor științifice

Atunci când efectuează experimente acasă, elevul acționează ca un cercetător care trebuie să rezolve în mod independent problemele cu care se confruntă. Prin urmare, nu numai valoarea didactică a acestui tip de experiment elevilor este importantă, ci și valoarea educațională și de dezvoltare.

Încă de la primele lecții de studiere a chimiei, este necesar să se îndrume elevii să efectueze experimente nu numai la școală, ci și acasă. Experimentul acasă include experimente care nu necesită instalatii complexeși reactivi scumpi. Reactivii utilizați trebuie să fie siguri și achiziționați din magazine de hardware sau farmacii. Cu toate acestea, atunci când utilizați acești reactivi, este necesară consultarea unui profesor.

Experimentele propuse pot fi de natură variată. Unele sunt asociate cu observarea fenomenelor (contopirea soluțiilor de sifon și oțet), altele cu separarea unui amestec de substanțe, în timp ce altele necesită explicarea fenomenelor observate folosind cunoștințele dumneavoastră de chimie. Sunt incluse și sarcini experimentale, timp în care elevii nu primesc de la profesor instrucțiuni gata făcute privind tehnica efectuării unui experiment, de exemplu, pentru a demonstra experimental prezența sărurilor în apa de băut.

Pe lângă munca de cercetare sub formă de teme, există și activități de cercetare extracurriculare. Activitățile extracurriculare de cercetare ale elevilor pot fi reprezentate de următoarele forme de participare a școlarilor la acestea: instituție de învățământ neguvernamentală școlară; olimpiade, concursuri activitati ale proiectului; maratoane intelectuale; conferințe de cercetare de diferite tipuri; cursuri opționale, cursuri opționale, cursuri opționale; lucrări de examen

Munca de cercetare este posibil și eficient doar pe bază de voluntariat, ca orice creativitate. Prin urmare, tema cercetării științifice ar trebui să fie: interesantă pentru student, fascinantă pentru el; fezabil; original (cere un element de surpriză, neobișnuit), accesibil; trebuie să corespundă caracteristicilor de vârstă ale elevilor.

Activitățile educaționale și de cercetare contribuie la: dezvoltarea interesului, extinderea și actualizarea cunoștințelor pe subiect, dezvoltarea ideilor despre conexiuni interdisciplinare; dezvoltarea inițiativelor intelectuale care creează premise pentru dezvoltarea unui mod științific de gândire; stăpânirea unei abordări creative a oricărui tip de activitate; formare în tehnologia informației și lucru cu mijloacele de comunicare; primirea de pregătire preprofesională; organizarea semnificativă a timpului liber al copiilor.

Din punct de vedere cognitiv, un experiment chimic poate fi împărțit în două grupe:

1. Experiment educativ , care oferă studenților cunoștințe despre subiectul studiat (de exemplu, experimente care caracterizează proprietățile chimice ale substanțelor).

2. Experiment vizual , confirmând explicațiile profesorului.

Experiențele cognitive pot fi împărțite în următoarele grupuri în funcție de semnificația lor:

Experimentele sunt sursa de pornire a cunoașterii proprietăților substanțelor, condițiilor și mecanismului reacțiilor chimice. Efectuarea unor astfel de experimente este asociată cu formularea și rezolvarea problemelor de natură problematică, iar concluziile din observații acționează ca generalizări, reguli, definiții, tipare etc.

Experimente a căror valoare cognitivă constă în confirmarea sau infirmarea ipotezei enunţate. Concluziile generalizate din astfel de experimente ajută la rezolvarea întrebărilor fundamentale despre cursul de chimie școlară, de exemplu, problema relațiilor genetice dintre clasele de compuși chimici etc.

Experimente care ilustrează concluziile și concluziile extrase din studiul principiilor teoretice.

Experimente care îmbunătățesc concluziile și consolidează cunoștințele elevilor despre proprietățile substanțelor și transformările acestora.

Experimente, a căror semnificație cognitivă la un anumit stadiu este de natură indirectă (exemple de transformări chimice fără a dezvălui esența proceselor).

Experimente de testare și sarcini experimentale. Semnificația lor cognitivă pentru elevi este exprimată în elementele de autocontrol.

Forme de realizare a experimentelor

Este de la sine înțeles că fiecare tip de experiment chimic educațional are propriile obiective specifice și caracteristici de implementare. Experimentele demonstrative în chimie pot fi efectuate:

Sub formă de procese sau reacții naturale;

Sub formă de experimente de simulare, când unele substanțe sunt înlocuite cu altele în scopul unei mai mari siguranțe, claritate și eficiență;

Sub forma unui experiment multimedia, adică afișarea experimentelor la televizor, folosind un proiector de film sau computer.

Din păcate, astăzi, în perioada de introducere rapidă a tehnologiilor informației și comunicațiilor în procesul educațional, real experimentul chimic a început să fie înlocuit din ce în ce mai mult virtual. Acest lucru se întâmplă din cauza lipsei de timp a profesorului pentru a pregăti experimentul și a pregăti soluțiile necesare. Desigur, este mai ușor și mai rapid să arăți oricare experiment chimicîntr-o înregistrare, mai degrabă decât să o demonstrați singur sau să organizați implementarea acesteia de către elevi.

Scopul experimentului virtual: să arate pe ecran astfel de fenomene care în forma lor naturală pot fi periculoase,

durează mult timp, necesită echipament special etc.

Un adevărat experiment chimic - sursă de cunoștințe despre materie și reacții chimice - este o condiție importantă pentru îmbunătățirea activității cognitive a elevilor și cultivarea interesului pentru subiect. Chiar și cea mai strălucitoare imagine de pe un ecran nu înlocuiește experiența din viața reală, deoarece elevii trebuie să observe și să studieze fenomenele ei înșiși.

Vizualizarea și expresivitatea experimentelor este prima și principala cerință pentru un experiment.

Durata scurtă a experimentelor este a doua cerință pentru experiment.

Convingerea, accesibilitatea, fiabilitatea - aceasta este a treia cerință pentru un experiment.

Cu siguranta foarte cerință importantă– siguranța experimentelor efectuate. În clasa de chimie există un stand cu reguli de siguranță care trebuie respectate cu strictețe.

Este destul de evident că înlocuirea nerezonabilă a unui experiment chimic real cu unul virtual contravine abordării orientate spre practică a predării chimiei și privează studenții de posibilitatea de a obține date obiective despre proprietățile substanțelor, de a dezvolta abilități în lucrul cu substanțe. , precum și capacitatea de a planifica și conduce un experiment chimic care le permite să testeze teoria cu practică.

Experimentele chimice pot fi utilizate în diferite etape ale procesului de învățare: - când învață material nou;

La îmbunătățirea cunoștințelor;

Când se generalizează și se repetă;

La consolidarea sau monitorizarea cunoștințelor.

Un experiment chimic este o oportunitate unică de a dezvolta abilități de învățare în gândire pentru analiză, sinteză, concretizare, generalizare și sistematizare a noului material educațional și, drept consecință, formarea în mintea subiectului de activitate educațională și cognitivă a unei structuri armonioase. a tabloului chimic al lumii pe care a înțeles-o.

Stăpânirea abilităților de cercetare (stabilirea unui scop, identificarea unei probleme, planificarea acțiunilor pentru rezolvarea acesteia, tragerea de concluzii) contribuie la formarea calităților personale necesare socializării de succes în lumea modernă.

Literatură:

Denisova V. G. Chimie clasa a XI-a. Planuri de lecție bazate pe manualul de O. S. Gabrielyan, G. G. Lysova (nivel de profil)

Surin Yu.V., Balezina S.S. Un experiment problematic în studierea hidrolizei sărurilor în gradul XI. Chimie la școală, 1990, nr. 3, p. 39–40;

Glikman I.Z. „Pregătirea pentru creativitate: cercetarea educațională a școlarilor” - articol

Kiseleva E.V. „Chimie experimentală în sistemul educației pentru dezvoltare bazată pe probleme” Volgograd: Editura Uchitel, 2015. – 107 p.

Dezvoltarea activităților de cercetare ale studenților. Culegere metodică. - M.: Învăţământul Public, 2001. - 272 p.

Gara N.N. „Atelier școlar” - M.: „Drofa”, 1999

Obținerea cunoștințelor complete în chimie, bazate pe idei specifice despre substanțele studiate și transformările acestora, este în mare măsură asociată cu implementarea serioasă și independentă a experimentelor educaționale.

M.V Lomonosov a scris: „Nu este în niciun caz posibil să înveți chimia fără a vedea practica în sine și fără a te apuca de operații chimice.”

Munca independentă a studenților în laborator ajută la înțelegerea mai bună a fundamentelor teoretice ale chimiei, le permite să studieze mai pe deplin proprietățile substanțelor și transformările lor, să obțină o înțelegere clară a naturii diferitelor reacții și procese și contribuie la dobândirea de deprinderile practice necesare.

O cunoaștere vizuală și destul de completă în practică a proprietăților elementelor și a celor mai importanți compuși ai acestora îi ajută pe elevi să tragă concluzii mai informate despre substanțe și transformările lor.

În conformitate cu programul de curs de chimie din clasele 8-11, atunci când se acoperă multe subiecte, se are în vedere efectuarea unui experiment chimic și studierea proprietăților substanțelor.

Experimentele chimice școlare se desfășoară sub formă de demonstrații, experimente de laborator și lucrări practice. Lucrările experimentale se desfășoară adesea în afara orelor de școală (serile de chimie, cluburi).

Lecțiile practice de chimie ar trebui să includă sarcini experimentale (vor fi discutate în detaliu mai jos).

Atunci când desfășurați un experiment chimic școlar, este foarte important să respectați cu strictețe regulile de siguranță (reflectate în instrucțiuni), care trebuie să fie familiarizate cu elevii și să asigure implementarea lor exactă.

Atunci când pregătiți un experiment demonstrativ, trebuie să țineți cont de aspectele sale pozitive și negative, să utilizați diverse tehnici tehnice pentru a face experimentele vizuale și accesibile întregului public (folosirea unei mese demonstrative, ecran, iluminare suplimentară). Este important să rețineți combinația de cuvinte și imagini într-o lecție de chimie numai în acest caz experimentul va contribui la formarea unor idei corecte despre proprietăți diverse substanțeși fenomene.

Experimentul chimic și rolul său în formarea conceptelor chimice de bază în rândul elevilor.

Impresiile vii ale elevilor de la primele lor lecții de chimie ajută la crearea dispoziției emoționale pozitive necesare și îi ghidează spre învățarea unei noi discipline academice - chimia. Prin urmare, nu ar trebui să vă zgarciți cu experimentele demonstrative chiar de la începutul predării în clasa a VIII-a. În acest caz, materialul educațional nu numai că este mai bine perceput, dar găsește și cel mai receptiv răspuns. Există o înțelegere mai profundă a unor concepte precum corp și substanță, substanță și amestec, fenomene fizice și chimice.

Deci, atunci când explicați, puteți demonstra diverse corpuri fizice și substanțele lor constitutive, de exemplu, un cui de fier și fier zdrobit, o bucată de zahăr și zahăr granulat, atunci când luați în considerare proprietățile fizice ale substanțelor, comparați proprietățile folosind exemplul sulfului; și cupru.

Folosind obiecte naturale și literatură de referință, puteți invita elevii să caracterizeze proprietățile fizice ale unei substanțe la alegere, să recunoască substanțe care sunt foarte asemănătoare ca aspect, de exemplu, zahăr uscat și sare, apă și o soluție de oțet de masă.

Claritatea studierii semnelor unei reacții chimice (arderea zahărului, descompunerea malachitului, interacțiunea acidului acetic cu soda, albăstrirea amidonului la adăugarea soluției de iod) ne permite să ne formăm idei despre procesele chimice specifice care au loc în natură, viața de zi cu zi și tehnologie. .

Primele ore practice independente oferite studenților în această etapă sunt

Familiarizarea cu sticlăria și echipamentele de laborator (le sunt aduse imediat la cunoștință instrucțiunile de siguranță, care trebuie respectate cu strictețe)
Studiul structurii flăcării.
Tehnici de lucru de bază folosind sticlă și echipamente chimice (încălzirea apei într-o eprubetă folosind o lampă cu alcool).

Abilitățile și abilitățile inițiale obținute în acest caz sunt folosite în lucrarea practică serioasă ulterioară „Curățirea sării de masă contaminate de impurități”.

Acest experiment necesită o înțelegere clară a acțiunilor dvs., care se bazează pe cunoștințele deja dobândite despre proprietățile substanțelor și diferite metode de separare a amestecurilor.

În plus, în munca mea, vreau să arăt cât de competentă și în timp util punerea în scenă a unui experiment chimic ajută la formarea unor idei corecte despre esența proceselor chimice, precum și despre conceptele și modelele chimice de bază.

Observarea dizolvării permanganatului de potasiu ilustrează elevilor nesemnificația dimensiunilor atomice. Pentru a efectua un experiment demonstrativ, trebuie să dizolvați puțin - 0,2 g de permanganat de potasiu - în 1 litru de apă distilată.

Apa este de culoare roz. 1 ml dintr-o astfel de soluție conține 0,2: 1000 = 0,0002 g, iar 1 picătură, numărând în medie 20 de picături în 1 ml, conține 0,0002: 20 = 0,00001 g Această valoare nesemnificativă este de multe ori mai mare decât greutatea moleculelor de sare dizolvată.

Diluția poate fi repetată de 2-3 ori și cantitatea de sare per 1 picătură de soluție se măsoară în zece milionimi de gram. Experiența descrisă joacă un rol important în formarea și concretizarea însăși conceptelor de „atom” și „moleculă”.

Când abordați subiectul „Tipuri de reacții chimice”, este recomandabil să faceți o demonstrație

„Descompunerea malachitului” sau carbonat de cupru bazic. Pentru a efectua experimentul, puteți utiliza o eprubetă se toarnă puțin malachit, închis cu un dop cu un tub de evacuare a gazului, al cărui capăt este apoi pus într-un pahar cu apă de var. Dispozitivul asamblat este fixat într-un trepied, verificat pentru scurgeri și apoi începe încălzirea.

Malachitul devine treptat negru, pereții eprubetei se acoperă cu picături de apă, iar apa de var începe să devină tulbure. De asemenea, trebuie să rețineți că, după oprirea încălzirii, trebuie să scoateți imediat tubul de evacuare a gazului din sticlă cu apă de var, altfel apa va fi aspirată în eprubeta încălzită și va sparge!

Elevii concluzionează că o reacție care are ca rezultat două sau mai multe substanțe dintr-o substanță se numește reacție de descompunere.

În aceeași temă este orientativ un experiment de laborator, care se propune să fie efectuat independent, la locul de muncă. „Reacție de substituție între clorura de cupru și fier.”

O soluție diluată de clorură de cupru este turnată într-o eprubetă sau într-un pahar ( culoare albastră) și coborâți 1-2 agrafe. Culoarea soluției se schimbă de la albastru la verde pal, iar pe agrafele de hârtie se așează un strat de cupru roz. Atunci când se efectuează un experiment, trebuie avut grijă să se asigure că elevii pot observa atât substanțele inițiale, cât și ambele rezultate și rețineți că una dintre ele este complexă, iar cealaltă este simplă.

Această configurație a experimentului arată clar că o reacție de substituție se caracterizează prin interacțiunea dintre un complex și o substanță simplă, în care se obțin altele noi - substanțe complexe și simple.

Când se studiază legile conservării masei și constantei compoziției, acestea trebuie să fie susținute temeinic de experimente, deci este important să cunoașteți bine tehnicile experimentale.

Efectuarea experimentelor este complicată de faptul că acestea sunt cantitative - trebuie să cântăriți substanțele inițiale și cele rezultate, să măsurați volumul gazelor. De asemenea, este important ce mâini folosiți pentru a ține instrumentele pentru demonstrație. Daca asezati pahare si baloane pe cantar pentru a scurge reactivii cu mainile uscate, iar in timpul experimentului mainile sunt umede, atunci in loc ca greutatea substantelor luate si obtinute sa ramana neschimbata, greutatea acestora va creste.

Reacția dintre soluții ilustrând legea conservării masei.

Pe cântare sunt echilibrate două căni cu soluții care, la scurgere, dau o reacție clar vizibilă (soluții de sulfat de cupru și sodă caustică, sodă caustică și fenolftaleină).

Observatiile arata ca greutatea substantelor care au reactionat este egala cu greutatea substantelor obtinute in urma reactiei, deoarece după scurgerea soluțiilor, echilibrul balanței nu este perturbat, iar prezența semnelor unei reacții chimice indică faptul că aceasta a avut loc.

Este important să se demonstreze experimente care arată o abatere aparentă de la legea conservării masei substanțelor. Elevii trebuie să descopere unde „dispar” substanțele. De exemplu, după calcinarea puternică și răcirea unei eprubete cu malachit, aceasta este cântărită a doua oară și se detectează o scădere a greutății.

Apoi malachitul este descompus într-un dispozitiv (constă dintr-o eprubetă, un dop cu tub, iar tubul este coborât într-un pahar cu apă de var). Dispozitivul asamblat este așezat pe cântar și echilibrat. După ce reacția de descompunere a malachitului a fost efectuată și eprubeta s-a răcit, dispozitivul este din nou instalat pe cântar și se constată că greutatea acestuia rămâne neschimbată.

Experimentele demonstrative care ilustrează arderea unor substanțe simple (sulf, cărbune, fosfor și fier) în oxigen sunt foarte plăcute din punct de vedere estetic, încărcate emoțional și valoroase din punct de vedere metodologic. Natura arderii acestor substanțe rămâne în memoria elevilor pentru o lungă perioadă de timp.

Studiul gazelor și proprietățile lor (oxigen, hidrogen, clor etc.) necesită o abordare individuală și tehnici speciale de lucru cu acestea.

Pentru a produce hidrogen, de exemplu, există cea mai simplă și cea mai comună metodă în practica școlară - reacția dintre zinc și acid sulfuric.

Dacă scopul experimentului este de a clarifica esența reacției pentru producerea hidrogenului, atunci dispozitivul ar trebui să fie cât mai simplu posibil pentru a nu distrage atenția elevului de la cel mai important lucru - explicarea mecanismului acestei reacții.

Producția de hidrogen.

1. Într-o eprubetă: se toarnă acid sulfuric diluat în 1/4 din volumul eprubetei și se pun 3-4 bucăți de zinc. După ce ați așteptat până când aerul este deplasat din eprubetă, hidrogenul rezultat este dat foc. Se dovedește că lichidul rămas după reacție conține sulfat de zinc dizolvat, care se face prin evaporarea picăturilor de soluție pe o placă de sticlă.

2. În aparatul Kipp: când se produce hidrogen în cantități mari pentru a-i studia proprietățile.

Elevii trebuie să știe, de asemenea, că înainte de a aprinde hidrogenul la tubul de gaz al oricărui dispozitiv din care se obține sau înainte de a-l colecta, este necesar să se asigure mai întâi că este curat. În caz contrar, în timpul experimentului poate apărea o explozie foarte puternică. Pentru a testa hidrogenul pentru puritate, acesta este umplut prin deplasarea aerului într-o eprubetă, care este adusă la flacăra unui arzător sau a unei lămpi cu alcool.

Dacă se aude o explozie ascuțită, înseamnă că hidrogenul este amestecat cu aer. Hidrogenul pur produce un zgomot ușor când arde. Atâta timp cât hidrogenul este testat temeinic pentru puritate, este complet sigur să lucrezi cu el.

Studenților le place foarte mult experimentul „Explozia unui amestec de hidrogen cu aer într-o cutie de conserve” demonstrarea acestuia este permisă numai după ce au descoperit esența fenomenului prin experimente mai puțin spectaculoase. Experimentul poate fi folosit pentru a arăta forța exploziei la aprinderea unui amestec de hidrogen și aer și necesitatea manipulării cu grijă.

Lipsa culorii și mirosului de hidrogen este observată de elevi atunci când produc hidrogen (precum și oxigen).

Dovada ușurinței hidrogenului.

Pentru a efectua experimentul, un balon cu aer suspendat cu capul în jos este tarat pe o cântar, în care este eliberat un curent de hidrogen. Tava cântară, pe care se află balonul cu hidrogen, se ridică. Acest lucru este clar vizibil deoarece hidrogenul este de 14,5 ori mai ușor decât aerul.

Aici studenților li se poate arăta o metodă caracteristică de „transfuzie” a hidrogenului și se poate dovedi prezența acestuia într-un vas nou (fulger când este adus la foc).

Umplere cu hidrogen bule de săpun va provoca o mare de încântare!

Reducerea oxidului de cupru cu hidrogen.

Hidrogenul, testat pentru puritate, este trecut peste oxid de cupru încălzit. Tubul de testare se fixează ușor înclinat în jos cu orificiul astfel încât apa rezultată să se scurgă. Dezavantajul efectuării acestui experiment este vizibilitatea minimă - studenții practic nu pot observa nimic de la locurile lor de muncă, dar într-un cerc este distractiv. Acum este mai bine să demonstrați reducerea oxidului de cupru folosind filme educaționale gata făcute. Această experiență stă la baza formării conceptului de procese redox, un agent oxidant (o substanță care renunță la oxigenul său) și un agent reducător (o substanță care ia oxigenul).

Următorul experiment, folosit pentru claritate deja în clasa a IX-a, introduce elevii în modificările alotropice ale sulfului:

Caracteristicile topirii sulfului.

Puneți bucăți mici de sulf într-o eprubetă pentru a umple 1/3 din volumul acesteia. Luați eprubeta cu suport și încălziți sulful până la topire (+119 C). Odată cu încălzirea ulterioară, sulful se întunecă și începe să se îngroașe (+200 C), în acest moment eprubeta poate fi răsturnată pentru o clipă și sulful nu se va scurge. Cu o încălzire și mai sărată, sulful se lichefiază din nou și fierbe la 445 C. Sulful clocotit se toarnă într-un pahar sau un cristalizator cu apă, în timp ce se face o mișcare circulară cu eprubeta. Sulful plastic se întărește în apă. Dacă îl scoți din apă folosind o tijă de sticlă, se întinde ca cauciucul.

Experiența de laborator este foarte indicativă - interacțiunea hidrogenului cu sulful.

O bucată de sulf de mărimea unui bob de mazăre este plasată într-o eprubetă, iar fundul eprubetei este ușor încălzit, astfel încât sulful să se lipească de sticlă. După ce eprubeta s-a răcit, introduceți hârtie indicatoare în orificiul acesteia, astfel încât să se lipească de pereții eprubetei. Tubul de testare este răsturnat și umplut cu hidrogen prin deplasarea aerului. După umplere, orificiul eprubetei se închide cu hârtie de filtru umezită cu o soluție de nitrat de plumb și hârtia este presată în interior. Apoi eprubeta se întoarce cu susul în jos și, ținând hârtia, sulful este încălzit până la fierbere. Hârtia indicator devine roșie, iar hârtia de filtru este acoperită cu un strat întunecat de sulfură de plumb. Dacă îți scoți degetul de pe eprubetă și îl miroși, poți simți mirosul de hidrogen sulfurat. În acest fel, este adus în atenția studenților în mod discret că, atunci când sulful interacționează cu hidrogenul, se formează hidrogen sulfurat gazos, a cărui soluție prezintă proprietăți acide și se familiarizează cu reacția calitativă la acidul hidrogen sulfurat și sărurile sale - sulfuri.

Când iau în considerare proprietățile acidului sulfuric, studenții sunt de mare interes în interacțiunea acestuia cu substanțele organice. Prin urmare, este recomandabil să demonstrați aceste experimente:

Carbonizarea așchii.

Acidul sulfuric distruge lemnul, eliminând apa și eliberând carbon liber atunci când o așchie este coborâtă în acid sulfuric concentrat, acesta devine carbonizat.

Elevii ajung la concluzia că acidul sulfuric este capabil să îndepărteze elemente de apă din substanțe complexe, ceea ce explică câteva reguli de lucru cu acesta.

Puteți scrie ceva pe hârtie de filtru cu o soluție diluată de acid sulfuric. După încălzire ușoară, apa se evaporă, iar acidul sulfuric devine mai concentrat, făcând ca hârtia să se carbonizeze și să apară pe hârtie cu o inscripție sau un design.

Carbonizarea zahărului cu acid sulfuric concentrat.

Se toarnă 10 g de zahăr pudră într-un pahar de 100-150 ml. Se adaugă apoi 1 ml apă până se formează o pastă groasă, după care se adaugă 5 ml acid sulfuric concentrat.

Când este agitat cu o baghetă de sticlă, zahărul este carbonizat, iar carbonul rezultat este parțial oxidat în dioxid de carbon prin reducerea acidului sulfuric la dioxid de sulf.

Produsele gazoase eliberate umfla intreaga masa care iese din sticla.

Experimentele cu acid clorhidric sunt foarte eficiente. După obținerea acestuia prin reacția sării solide de masă cu acid sulfuric concentrat, se introduce într-un cilindru de sticlă.

Proprietățile clorurii de hidrogen.

Solubilitatea clorurii de hidrogen în apă este foarte mare la temperatura camerei, 500 de volume din aceasta se dizolvă în 1 volum de apă. Pentru a demonstra această proprietate, un cilindru de acid clorhidric este coborât într-o cană cu apă; apa intră în ea și o umple aproape complet. Soluția este împărțită în două părți. O soluție de turnesol este turnată într-una sau se coboară hârtie de turnesol. La cealaltă se adaugă o soluție de nitrat de argint pentru a dovedi prezența ionilor de clor. Acest lucru le va arăta elevilor că o soluție de acid clorhidric în apă este acid clorhidric.

După clarificarea esenței procesului de dizolvare a clorurii de hidrogen, studenților li se poate demonstra experimentul unei „fântâni” cu clorură de hidrogen. Pentru a face acest lucru, un balon mare cu pereți groși este umplut cu acid clorhidric și închis cu un dop de cauciuc bine ales. cu un tub de evacuare a gazului introdus în el. Capătul acestui tub este coborât într-un vas cu apă colorată cu turnesol albastru, capătul tubului este închis sub apă cu degetul arătător și, ținând degetul pe orificiul tubului de evacuare a gazului, sticla este răsturnată cu susul în jos. , borcanul se scutura de mai multe ori astfel incat cateva picaturi de apa din tubul de evacuare a gazului sa cada in sticla . Apoi balonul este răsturnat din nou cu capul în jos și capătul tubului de evacuare a gazului este coborât într-un vas cu apă colorată cu turnesol. Sub apă, scoateți degetul din tubul de evacuare a gazului. Datorită faptului că multă acid clorhidric se va dizolva în picăturile de apă care cad în balon din tubul de evacuare a gazului, în balon se creează un vid și lichidul sub presiunea atmosferică intră în balon sub formă de fântână. . Soluția de turnesol își schimbă culoarea de la albastru la roșu. În același mod, puteți arăta elevilor dizolvarea amoniacului în apă colorată cu fenolftaleină. Culoarea purpurie a fântânii face din „fântâna” o experiență spectaculoasă și memorabilă, iar elevii învață că soluția de amoniac este alcalină.

Experimentul demonstrativ „Oxidarea catalitică a amoniacului” este, de asemenea, interesant pentru studenți, necesită un balon mare, cu pereți groși, cu gât larg, în care se toarnă o soluție concentrată de amoniac și oxid de crom (III), încălzit într-o flacără; se adauga intr-o lingura de metal pentru arderea substantelor, care serveste drept catalizator pentru acest proces. (Puteți folosi și „combustibil uscat”, caz în care catalizatorul se încălzește și mai bine). Când oxidul de crom (III) este adăugat într-o atmosferă de amoniac, acesta se împrăștie în frumoase ploaie aurii de scântei de foc. Este important să familiarizați studenții cu această proprietate a amoniacului înainte de demonstrație, astfel încât să înțeleagă esența acestui proces redox.

Nu mai puțin interesant este experimentul „fum fără foc” - interacțiunea unei soluții de amoniac cu acid concentrat. Luați două baghete de sticlă și umeziți unul în soluție de amoniac, celălalt în acid clorhidric și apropiați-le unul de celălalt. „Fumul alb” - clorură de amoniu - este eliberat din abundență. Acest experiment este un mare succes atunci când este prezentat în orele în cerc, precum și în serile de chimie. Clorura de amoniu solidă, care este disponibilă în laborator, se sublimează bine atunci când este încălzită pentru a forma aceeași " fum alb" Acest exemplu poate ilustra conceptul de „reversibilitate a reacțiilor chimice”.

Când se studiază interacțiunea acidului azotic concentrat cu metalele, este util un experiment demonstrativ

- interacțiunea acidului azotic concentrat cu cuprul. Pentru a face acest lucru, turnați puțin acid azotic concentrat într-o eprubetă mare, coborâți un fir de cupru în ea și încălziți-l cu grijă (sub tracțiune!). Soluția își schimbă culoarea (devine albastră), iar elevii observă eliberarea de gaz maro - oxid de azot (IV).

Următoarele experimente conduc la concluzia că acidul azotic este un agent oxidant de sare și, prin urmare, manipularea neatentă poate provoca incendii, arsuri și deteriorarea îmbrăcămintei:

Aprinderea unei așchii mocnite în acid azotic. Acidul azotic concentrat într-o eprubetă fixată vertical într-un suport este încălzit și cărbunele unei așchii care mocnește este atins la suprafața sa, se observă eliberarea de dioxid de azot (gaz maro).

Arderea terebentinei în acid azotic. Un amestec de acizi azotic și sulfuric concentrat (în raport de volum de 1:1) se toarnă într-o cană pentru evaporare, pusă într-un pahar mare, în care se adaugă terebentina picătură cu picătură. Terebentina se aprinde și eliberează dioxid de azot. Acest experiment trebuie efectuat cu extremă precauție, deoarece uneori flacăra devine mare și poate arde experimentatorul.

Acidul azotic concentrat decolorează coloranții organici (experimentați cu albirea unei bucăți de țesătură vopsită).

La subiectul „Fosforul și compușii săi”, atunci când studiem modificările alotropice ale fosforului, este bine să faci un experiment - conversia fosforului rosu in alb. O bucată de fosfor roșu de mărimea unui bob de mazăre este plasată într-o eprubetă uscată. O tijă de sticlă este plasată în eprubetă până la fund.

Partea inferioară a eprubetei, unde se află fosforul roșu, este încălzită. În primul rând, apare un fum alb - aceasta este anhidrida de fosfor, formată din cauza oxidării fosforului de către oxigenul din aerul eprubetei. Odată cu încălzirea suplimentară, pe pereții interiori reci ai eprubetei apar picături gălbui de fosfor alb. Se depune si pe o bagheta de sticla asezata intr-o eprubeta. Încălzirea este oprită și apoi tija de sticlă este îndepărtată din eprubetă. Dacă atingeți pereții interiori ai eprubetei cu capătul unei baghete de sticlă, unde s-a depus fosforul alb, și scoateți din nou tija, apare o fulgerare. Atunci când se efectuează acest experiment, este necesar să se țină seama de faptul că fosforul alb este foarte toxic, există riscul de incendiu, iar atunci când fosforul roșu se descompune fără acces la aer, se formează un miros neplăcut caracteristic de „usturoi”, astfel încât este necesar să se lucreze sub tracțiune.

La sfârșitul studierii temei mari „Subgrupul de azot”, studenților li se oferă lucrări practice privind recunoașterea îngrășămintelor minerale. Acest lucru se face pentru a consolida cunoștințele teoretice dobândite despre proprietățile substanțelor.

Metodologia de desfășurare a lucrărilor de recunoaștere a îngrășămintelor minerale.

Îngrășămintele sunt recunoscute în următoarea secvență: în primul rând, determină cărei grupe aparține îngrășământul studiat -

1. Familiarizarea cu semnele externe ale îngrășământului (culoare, miros, structură cristalină).

Superfosfatul este o pulbere gri care se formează bucăți.

Silvinite - cristale roz. Azotatul de amoniu este o masă sau granule cristaline albe, uneori gălbui. Azotatul de sodiu este cristale mari incolore.

Sulfat de amoniu - cristale mici de culoare gri deschis.

2. Determinați solubilitatea îngrășămintelor în apă. Pentru a face acest lucru, amestecați o jumătate de linguriță de îngrășământ mărunțit fin în 60-80 ml de apă. Azotul, îngrășămintele cu potasiu și ammofosul sunt complet dizolvate.

3. Examinați soluția de îngrășământ cu un indicator.

4. Aprindeți cărbunele, apoi adăugați un vârf de îngrășământ de testat.

Dacă substanța se aprinde și arde, atunci este salitrul. Elevii ar trebui să acorde atenție culorii flăcării: galbenul este sare de sodiu, violetul este sare de potasiu.

Dacă îngrășământul dat se topește și scoate un fum cu miros de amoniac, atunci este uree sau îngrășământ de amoniu (nitrat de amoniu, sulfat de amoniu, clorură de amoniu, ammofos).

Dacă substanța trosnește când este încălzită fără modificări vizibile, atunci este vorba de îngrășăminte cu potasiu (clorură de potasiu, sulfat de potasiu, silvinit).

Dacă îngrășământul este carbonizat, există un miros de os ars - făină de oase.

Îngrășământul nu se schimbă extern, dar există un miros cauciuc - superfosfat.

Dacă nu există deloc modificări externe, acestea sunt fosfați sau îngrășăminte de var.

5. Îngrășămintele care sunt ușor și practic insolubile în apă cu structură cristalină slab definită se tratează cu o soluție de acid clorhidric.

În caz de spumare puternică (fără miros) - îngrășământ de var, fără fierbere, îngrășăminte cu gips și fosfat.

6. Stabilirea compoziţiei chimice a îngrăşământului.

Elevii primesc o fișă de instrucțiuni cu un tabel de reacții calitative, cu ajutorul căruia este destul de ușor să recunoască singuri compoziția substanțelor.

Sărurile de calciu sunt recunoscute după culoarea roșu cărămidă a flăcării.

Săruri de amoniu - acțiunea unei soluții alcaline la încălzire - se simte mirosul de amoniac. Carbonații sunt determinați prin acțiunea acidului clorhidric și trecerea ulterioară a gazului rezultat prin apa de var. Fosfații și hidrofosfații, atunci când sunt expuși la o soluție de azotat de argint, formează un precipitat galben cu acesta. Clorurile sunt recunoscute și prin acțiunea unei soluții de azotat de argint, dar precipită un precipitat alb cu consistență brânză (clorură de argint).

Sulfații pot fi determinați cu ușurință prin adăugarea unei soluții de clorură de bariu (atenție, otrăvitoare!) - se formează un precipitat alb, fin-cristalin, de sulfat de bariu. Și în cele din urmă, nitrații, când sunt încălziți într-o eprubetă cu acid sulfuric concentrat și sârmă de cupru, formează un gaz maro.

Analizând această lucrare, putem concluziona că este de natură de cercetare, contribuie la aplicarea cuprinzătoare a cunoștințelor dobândite și la dezvoltarea activității cognitive și gândire logică, aplicarea creativă a abilităților educaționale într-o situație nouă, asimilarea mai durabilă a metodelor chimice de recunoaștere a substanțelor. Utilizarea metodei cercetării în practica didactică reprezintă

reprezintă etapa cea mai înaltă a procesului de învățare al elevului și presupune dezvoltarea gândirii creative, în primul rând prin activități care le modelează pe cele științifice. Atunci când organizează astfel de ore, elevii se află în condiții care le cer să fie capabili să planifice un experiment, să facă observații în mod competent, să le înregistreze și să descrie rezultatele, să generalizeze și să tragă concluzii și să stăpânească metode științifice de cunoaștere. Formarea gândirii creative are loc prin construcția bazată pe probleme a învățării și motivarea activităților.

Probleme experimentale în chimie.

Vreau în special să iau în considerare implicațiile efectuării diferitelor tipuri de sarcini experimentale.

Sarcinile experimentale ar trebui incluse în orele practice de chimie. O atenție deosebită se acordă problemelor de explicare a fenomenelor, separarea amestecurilor, obținerea substanțelor și demonstrarea proprietăților acestora.

Următoarele tipuri de sarcini experimentale sunt utilizate în practica școlară:

1. Sarcini legate de observarea și explicarea fenomenelor care se produc. Problemele de acest tip stau la baza tuturor studiilor experimentale ale chimiei. Fără a învăța să observați, să descrieți fenomenele care apar și să le explicați, este imposibil să ne raportăm la ele în mod semnificativ.

De exemplu: se pune puțin oxid de cupru într-o eprubetă, se adaugă 2-3 ml de acid sulfuric diluat și se încălzește ușor. Observați fenomenul care are loc și explicați-l.

Se toarnă câteva picături de soluție de sulfat de zinc într-o eprubetă cu o soluție alcalină se toarnă câteva picături de soluție de alcali într-o altă eprubetă cu o soluție de sulfat de zinc.

Comparați fenomenele care apar și dați-le o explicație.

2. Sarcini de realizare a reacțiilor caracteristice unei substanțe date. De exemplu: efectuați reacții caracteristice sulfatului de cupru. 3. Confirmarea compoziției unei substanțe cunoscute: Confirmați că substanța care vi se oferă este acid sulfuric.

4. Recunoașterea substanțelor. În probleme de acest tip, se propune determinarea fiecăreia dintre cele două sau trei substanțe date folosind reacții caracteristice. Exemplu: Trei eprubete conțin lichide incolore - soluții de acizi sulfuric, clorhidric și azotic. Recunoaște-i.

5. Sarcini de obținere a substanțelor. Ele pot avea o complexitate diferită și pot urmări scopuri diferite.

a) obţinerea unei substanţe din materii prime denumite.

Exemplu: obțineți sulfat de bariu prin reacția soluțiilor de clorură de bariu și acid sulfuric.

Rezolvarea acestui tip de probleme se reduce doar la testarea capacității elevului de a efectua manipulări chimice cunoscute de el.

b) obținerea unei substanțe din reactivii eliberați, fără a indica substanțele inițiale necesare. În acest caz, vă puteți propune să obțineți o anumită substanță într-una, mai multe sau toate modurile posibile.

Exemplu: obțineți sulfat de zinc în două moduri, având la dispoziție următoarele substanțe: oxid de zinc, zinc și acid sulfuric diluat.

Exemplu: obțineți clorură de potasiu prin toate mijloacele posibile, având la dispoziție soluții de acid clorhidric, hidroxid de potasiu, azotat de potasiu, sulfat de potasiu și clorură de bariu.

Atunci când alegeți posibile metode de producere a clorurii de potasiu în această problemă, este necesar să aveți în vedere doar reacțiile care merg până la capăt.

c) obţinerea unei substanţe prin reacţii intermediare (una sau două).

Exemplu: obtineti clorura de cupru (II) din sulfat de cupru (II), avand la dispozitie restul de reactivi necesari pentru aceasta.

Exemplu: obtineti sulfura de zinc, avand la dispozitie doar solutii de acid sulfuric, sulfura de sodiu si zinc metalic.

6. Sarcini privind purificarea substanțelor și izolarea acestora din amestecuri. Sarcinile de acest tip pot fi împărțite în 2 grupe: separarea substanțelor prin metode fizice și chimice. Primul grup de sarcini este important pentru studierea metodelor de purificare a substanțelor, dezvoltarea și consolidarea abilităților practice în efectuarea manipulărilor chimice de bază.

1 grup sarcini. Exemplu: Împărțiți amestecul de nisip și sulfat de cupru în componentele sale constitutive.

a 2-a grupă sarcini. Exemplu: se izolează azotat de sodiu din amestecul său cu clorură.

7. Sarcini pentru fabricarea unui dispozitiv pentru un scop dat. Pentru a rezolva probleme, acestea necesită o bună cunoaștere a proprietăților substanțelor și capacitatea de a le ține cont la alegerea dispozitivelor adecvate.

Exemplu: faceți trei dispozitive și, după ce le-ați ales pe cele potrivite pentru un anumit scop, obțineți și colectați cu ajutorul lor amoniac, oxid de azot și dioxid de azot.

La pregătirea unor astfel de clase, este necesar să se pregătească în prealabil fișe de instrucțiuni pentru elevi, tabele rezumative pentru determinarea calitativă a substanțelor anorganice și organice.

Cu toate acestea, trăsăturile specifice activității educaționale și cognitive a diferitelor grupuri de studenți și interesele acestora impun căutarea unor noi abordări ale desfășurării orelor practice. Scopul învățării centrate pe elev este de a organiza procesul în așa fel încât fiecare elev să își poată realiza abilitățile în conformitate cu capacitățile sale. În acest sens, în practică se folosește o abordare diferențiată a predării, deoarece trebuie să lucrăm cu studenți care au niveluri diferite de motivație pentru a studia chimia. Oricum, oricum, singura metodă de cunoaștere corectă este să te bazezi doar pe faptele pe care natura le-a dat și să obții adevărul doar prin ordinea naturală - experimente și observație.

Un experiment chimic conține posibilități enorme nu numai pentru un proces de învățare de succes, ci și pentru dezvoltarea interesului pentru chimie, identificarea cunoștințelor, abilităților, creativității și inteligenței elevilor.

Tehnica și eficacitatea pedagogică a realizării unui experiment chimic.

Tehnologia și metodologia experimentelor chimice sunt în mod constant îmbunătățite, iar acest lucru se reflectă în crearea unor instrumente nu complexe, care pot fi greu de înțeles de către elevi, ci, dimpotrivă, instrumente foarte simple și intuitive. În acest caz, profesorul petrece un minim de timp pregătind experimente. Uneori se întâmplă ca o experiență excelentă din punct de vedere tehnic să fie primită prost de către studenți. Nu trebuie să uităm că baza predării chimiei la școală este un experiment chimic,

și nu formulele și ecuațiile (limbaj chimic), care sunt tehnici, mijloace pentru studiul chimiei. Programa școlară specifică demonstrații obligatorii și experimente de laborator și lucrări practice. Dar nici manualul, nici programul nu indică o tehnică eficientă pentru înființarea și efectuarea unui experiment chimic pentru o mai bună învățare.

Ca exemplu, voi oferi diverse opțiuni pentru efectuarea unei reacții calitative la iodul molecular:

1 opțiune experienţă. Se toarnă pasta de amidon într-un cilindru cu apă iodată, se observă culoarea albastră. Dacă o pastă este turnată într-o soluție de iodură de potasiu, atunci nu are loc albăstrirea. Folosind acest experiment, se poate dovedi că amidonul este un reactiv numai pentru iodul liber.

Opțiunea 2 experienţă. Pune mai multe cristale de iod pe fundul unui balon cu fund rotund de 200-300 ml. Pe hârtie de filtru care măsoară 2x6 cm, scriem cuvântul „chimie” folosind pastă lichidă de amidon. Hârtia trebuie atașată la un fir subțire. Încălzim balonul până când apar vapori de iod și coborâm hârtia de filtru în el. Literele incolore devin albastre. Scoatem hârtia din balon și o arătăm elevilor. Acolo apare o inscripție albastră: „chimie”.

Opțiunea 3 experienţă. Tăiem tuberculul de cartofi și aruncăm un alcool sau o soluție apoasă de iod dintr-o pipetă pe suprafața tăiată. Apare o pată albastră.

O comparație a eficacității pedagogice a tuturor celor trei opțiuni de experiment a arătat că prima opțiune de experiență este cea mai proastă. A doua versiune a experimentului s-a dovedit a fi cea mai eficientă pentru asimilarea cunoștințelor de către elevi. Rezultatele celei de-a treia versiuni a experimentului s-au dovedit a fi mai puțin eficiente decât a doua. Astfel de rezultate ale experimentului pot fi explicate prin faptul că elevii care au observat experimentul celei de-a doua opțiuni l-au văzut într-un cadru interesant, distractiv și neobișnuit pentru ei. Experimentul primei versiuni a fost prezentat într-un cadru tradițional.

Elevii nu au văzut direct iodul - era în soluție. Toate acestea nu le-au atras atenția specială. Experimentul cu cartofi este unic în tehnica de utilizare și oarecum neobișnuit pentru elevi.

Voi da un alt exemplu din practică atunci când experiența demonstrativă din manual are cea mai scăzută eficacitate pedagogică: „Activitatea chimică a halogenilor”.

1 opțiune realizarea experimentului (manual).

Într-un cilindru se toarnă o soluție de bromură de sodiu, iar în celelalte două soluții de iodură de potasiu.

Primul și al doilea cilindru sunt umpluți cu apă cu clor. În ambele cilindri, soluțiile capătă o culoare maro. În primul cilindru se eliberează brom liber, în al doilea iod. Pentru a demonstra prezența iodului liber în al doilea cilindru, se toarnă în el o soluție de amidon. Ultimul devine albastru. Apa cu brom este turnată în al treilea cilindru cu o soluție de iodură de potasiu. Soluția capătă o culoare maro. Pentru a demonstra că este iod liber, în cilindru se toarnă pasta de amidon.

Opțiunea 2 desfășurarea experimentului (experiența lui V.N. Verkhovsky) Pentru a efectua experimentul, utilizați dispozitivul demonstrativ APHR. Cărbunele activat măcinat (care va absorbi halogenii nedoriți) este plasat în cilindrul de sticlă superior. În al doilea cilindru se toarnă o soluție de bromură de potasiu, iar în al treilea o soluție de iodură de potasiu. Clorul este produs într-un balon Wurtz prin reacția acidului clorhidric concentrat cu permanganat de potasiu sau dicromat de potasiu. (cu încălzire atentă). Trecând prin soluția cea mai scăzută cu bromură de potasiu, clorul reacționează cu acesta și se eliberează vapori de brom roșu-brun, care trec apoi în soluția de iodură de potasiu și provoacă apariția vaporilor de iod violet.

Elevii observă în mod direct toți halogenii în formă liberă în cea de-a doua versiune a experimentului și, astfel, o mai mare claritate și o tehnică neobișnuită de desfășurare a acestui experiment contribuie la o percepție mai activă și o asimilare eficientă a cunoștințelor.

Înainte de a demonstra acest experiment, este, de asemenea, necesar să arătăm cu exemple cum se modifică activitatea chimică a halogenilor - de la fluor la iod. Reacțiile sunt efectuate în aceeași secvență în experimentul lui V.N. Verhovsky. Experiență combinată. Cunoașterea unei reacții prin asociere poate evoca alta în memoria elevilor. Aşa, diverse tehnici iar organizarea experimentului are un impact inegal asupra calității cunoștințelor, formării conceptelor și tiparelor la elevi și dezvoltării interesului acestora pentru subiect.

Formarea deprinderilor practice la elevi.

Utilizarea constantă a experimentelor chimice în lecții presupune munca intenționată a profesorului de a dezvolta abilitățile și abilitățile practice ale elevilor, atât de natură experimentală, cât și în rezolvarea problemelor în conformitate cu cerințele programului.

O abilitate se caracterizează printr-un grad ridicat de stăpânire a unei acțiuni mentale sau fizice, atunci când metodele de implementare a acesteia devin automate, controlul conștient este minimizat în așa măsură încât se creează iluzia absenței sale complete. O abilitate presupune un astfel de grad de stăpânire atunci când este necesar, într-o măsură mai mare sau mai mică, un autocontrol conștient extins pentru a efectua o acțiune mentală sau fizică.

Procesul de formare a aptitudinilor este contradictoriu la nivel intern și poate fi împărțit în următoarele trei etape:

1. Etapa pregătitoare sau analitică. Aici se familiarizează cu regulile de lucru, se izolează și se înțelege fiecare operație, iar executarea acțiunilor se realizează ca urmare a eforturilor mari ale conștiinței. În această etapă se observă cel mai mare număr de acțiuni eronate.

2. Etapa sintetică. Operațiunile separate fuzionează într-un singur întreg și apare coordonarea necesară a acțiunilor. Acțiunile elevilor nu au atins încă automatitatea.

3. Etapa finală. Ca urmare a operațiunilor repetate, acțiunile devin automate, acțiunile inutile dispar, iar munca continuă cu calm.

Abilitățile se formează prin exerciții în timpul însușirii acțiunilor.

În metodologia predării chimiei, se obișnuiește să se facă distincția între aptitudini practice (tehnice), organizatorice, de muncă și intelectuale.

Abilitățile practice includ:

1. Manipularea sticlei de laborator, consumabile și reactivi

2. Măsurarea volumelor de lichide și gaze, cântărire pe cântare farmaceutice și chimico-tehnice, măsurarea temperaturii și densității lichidelor.

3. Instalarea dispozitivelor din piese finite.

4. Efectuarea de operatii chimice (macinare si amestecare solide, dizolvare substante solide, lichide si gazoase, incalzire in eprubeta, pahar, balon, filtrare, colectare gaze.

5. Proiectarea lucrărilor experimentale (schițarea instrumentelor, înregistrarea experimentelor de laborator, lucrări practice, întocmirea unui plan de rezolvare a problemelor experimentale).

6. Abilități de utilizare a cărților, cărților de referință, tabele, hărți, cunoașterea limbajului chimic, rezolvarea diferitelor tipuri de probleme.

Pentru formarea cu succes a abilităților practice, este necesar ca studenții să efectueze acțiuni nu mecanic, ci semnificativ în acest sens, abilitățile sunt formate cu succes în următoarele condiții:

1. Explicația verbală a profesorului cu privire la procedura de efectuare a operațiilor este însoțită de o demonstrație a tuturor acțiunilor necesare.

2. Explicația este completată de informații teoretice care explică esența proceselor care au loc în timpul operațiunii.

3. În timpul explicației și demonstrației se folosesc desene care clarifică aspecte individuale ale operației care se execută.

4. Elevii sunt atenționați cu privire la greșelile care pot fi făcute la efectuarea acestei operațiuni.

5. Profesorul monitorizează sistematic modul în care elevii stăpânesc abilitățile practice în procesul muncii educaționale.

Metodele de predare vizuală în chimie sunt cel mai adesea asociate cu efectuarea a două tipuri de experimente chimice: demonstrație și student. Un experiment al elevului poate fi lucru de laborator (efectuat sub îndrumarea unui profesor) sau muncă practică (se așteaptă ca elevii să lucreze independent). În cele mai multe cazuri, începem să explicăm cum să efectuăm anumite operațiuni necesare în timpul demonstrațiilor de experimente și a lucrărilor de laborator. Dezvoltarea ulterioară a tehnicilor practice se realizează în procesul de efectuare a lucrărilor de laborator și practice. De exemplu, înainte munca practica„Producția și proprietățile oxigenului” prezintă elevilor cum să asamblați dispozitivul corespunzător și să verificați etanșeitatea acestuia. Pentru a vă asigura că eprubeta este închisă etanș cu un dop de cauciuc cu un tub de sticlă introdus în ea și, prin urmare, gazul rezultat va curge prin tubul de sticlă și nu va scăpa între dop și pereții eprubetei. sau prin orificiul din dop, trebuie să coborâți capătul tubului de sticlă într-un pahar cu apă și să țineți eprubeta în palmă pentru a o încălzi. Datorită încălzirii, volumul de aer din eprubetă va crește și o parte din acesta va scăpa prin tub în apă. Aceasta indică faptul că tubul este închis etanș.

Atunci când se efectuează în mod conștient anumite operații, se formează abilități care sunt mai flexibile, mai stabile și sunt ușor de utilizat în circumstanțe în schimbare. De exemplu, dacă un elev dobândește în mod conștient abilități de încălzire, știe care parte a eprubetei este mai fierbinte, de ce, ce procese au loc în flacără, atunci el poate face față cu ușurință încălzirii nu numai pe o lampă cu alcool, ci și pe un kerosen sau arzator pe gaz.

Când studiem reacția de descompunere, efectuăm experimente demonstrative și de laborator și îi inițiem pe elevi în asamblarea instrumentelor simple din piese gata făcute.

La asamblarea unui dispozitiv pentru a demonstra descompunerea oxidului de mercur, în primul rând selectăm un dop potrivit pentru eprubetă. Diametrul dopului trebuie să fie puțin mai mare decât diametrul deschiderii eprubetei.

Opritorul trebuie să iasă din gâtul vasului cu 1/3 din înălțimea acestuia. Înainte de a introduce un tub de sticlă în orificiul dopului, capătul tubului trebuie umezit cu apă sau glicerină. Tubul umezit se potrivește cu ușurință în orificiul din dop. Tubul trebuie să se potrivească strâns în orificiul dopului, dar nu prea strâns. Pentru a evita ruperea, tubul trebuie rotit, ținându-l cât mai aproape de capătul care este introdus în dop. Nu trebuie să forțați tubul în orificiu, deoarece se poate rupe și vă poate răni mâna. După asamblarea dispozitivului, trebuie să verificați etanșeitatea acestuia. Pentru a face acest lucru, trebuie să fixați dispozitivul într-un trepied, astfel încât capătul tubului de evacuare a gazului să ajungă aproape până la fundul cristalizatorului sau al unui alt vas cu apă.

După aceasta, scufundăm un borcan sau o eprubetă în vas, astfel încât să fie complet umplut cu apă, iar dacă dimensiunea vasului nu permite acest lucru, atunci turnăm apă în eprubetă până la refuz, o închidem cu un opriți și vărsați-l în vasul cu apă. Scoatem dopul sub apă. După aceasta, demonstrăm reacția de descompunere a oxidului de mercur, amintind studenților regulile de încălzire a unei eprubete cu o substanță solidă și metodele de recunoaștere a oxigenului. În timpul demonstrației, este necesar să se atragă atenția elevilor asupra faptului că, la terminarea experimentului, aceștia trebuie, fără a opri încălzirea eprubetei, să scoată tubul de evacuare a gazului din vas și numai după aceea să stingă lampa cu alcool ( arzător).

Când desfășurați un experiment de laborator privind descompunerea carbonatului de cupru de bază () - malachit, pe baza cunoștințelor dobândite despre deschiderile pentru asamblarea dispozitivului, puteți invita unul dintre elevi să spună și să arate cum să asamblați dispozitivul, să verificați etanșeitatea acestuia. și fixați-l într-un trepied.

Apoi toți elevii din clasă efectuează experimentul. O astfel de muncă a profesorului este importantă pentru stăpânirea profundă a elementelor de bază ale cunoștințelor chimice și pregătirea elevilor pentru activități practice.

Conceptele chimice de bază sunt formate și dezvoltate în conformitate cu baza științifică și teoretică din ce în ce mai mare a cursului. Psihologii au clarificat și fundamentat următoarele etape ale formării conceptelor științifice naturale: 1) izolarea trăsăturilor esențiale ale conceptului, 2) sintetizarea acestor trăsături în formularea conținutului conceptului, 3) clarificarea trăsăturilor esențiale ale conceptului. la compararea lor cu trăsături inexistente, 4) separarea conceptului în curs de formare de conceptele dobândite anterior, 5) stabilirea unei legături între noul concept și alte concepte apropiate acestuia, 6) folosirea conceptului la realizarea unei activități educaționale independente în scopul pentru a-l testa și consolida.

Observațiile arată că trecerea peste cel puțin una dintre etapele enumerate face ca formularea conceptului să fie incompletă sau inexactă, iar asimilarea lui fragilă.

Pentru a forma un sistem de concepte chimice la elevi, se distinge un set de tehnici de acțiuni și operații mentale incluse în acestea: identificarea trăsăturilor esențiale, recunoașterea, compararea, generalizarea conceptelor.

Un experiment chimic servește nu numai ca sursă de cunoștințe, ci și ca mijloc prin care se dezvoltă gândirea chimică și se dobândesc abilități practice.

Este necesar să-i învățați pe școlari să se aprofundeze în esența experimentului, să observe fapte și fenomene individuale și să încerce să explice motivul interacțiunii substanțelor.

Când luăm în considerare reacțiile de descompunere a oxidului de mercur și nitratului de plumb în comparație cu studenții, remarcăm trăsăturile comune și distinctive ale acestor procese. Oxidul de mercur este o substanță complexă, iar mercurul și oxigenul sunt simple, rezultă că dintr-o substanță complexă se formează două simple. Nitratul de plumb este o substanță complexă când se descompune, se formează trei substanțe: oxid de azot, oxigen și oxid de plumb. În concluzie, elevii ajung la concluzia că, în timpul unei reacții de descompunere, dintr-o substanță complexă se pot forma nu numai substanțe simple, ci și complexe. Oferim o formulare completă a reacției de descompunere.

Sarcinile individuale efectuate în timpul lecțiilor ca demonstrații contribuie, de asemenea, la formarea conceptelor chimice de bază și a abilităților practice ale studenților. În timpul sondajului, puteți cere să efectuați sarcini experimentale simple. Elevul trebuie mai întâi să întocmească un plan de rezolvare a problemei propuse, apoi să realizeze experimentul. Profesorul analizează răspunsul elevului și evaluează cunoștințele acestuia. În acest moment, restul studenților au posibilitatea de a-și testa pregătirea practică.

De exemplu, pentru elevii de clasa a VIII-a puteți oferi următoarele opțiuni pentru sarcini individuale:

Sarcini	Sunt în curs de formare
	Cunoştinţe	Abilități și abilități practice
1. Determinați care dintre cele două eprubete conține soluția acidă și care ce fel de solutie alcalii.	Clase principale de compuși	Manipularea acizilor, alcalinelor, indicatorilor.
2. Neutralizați soluția de potasiu caustic cu o soluție de acid sulfuric și, folosind ecuația reacției, calculați raportul dintre masele substanțelor care interacționează și cele rezultate.		Concepte chimice de bază, proprietăți ale principalelor clase de compuși. Legea conservării masei substanțelor.
3. Demonstrați că oxidul de calciu este un oxid bazic. Calculați procentul de elemente din el folosind formula.	Concepte și legi chimice de bază. Proprietățile oxizilor.	Concepte chimice de bază, proprietăți ale principalelor clase de compuși. Legea conservării masei substanțelor.
4. Determinați care dintre cele trei eprubete conține hidrogen, oxigen, dioxid de carbon.	Proprietățile fizice și chimice ale gazelor.	Calculul raportului dintre masele elementelor dintr-o substanță și procentul de elemente. Recunoașterea substanțelor gazoase.
5. Se prepară 50 g dintr-o soluție 5% de sare de masă.	Conceptul de soluții. Modalități de exprimare a concentrării.	Lucrul cu greutăți și greutăți. Abilitatea de a dizolva solide și de a efectua calcule.
6. Efectuați experimental transformarea: Precizați condițiile și tipul de reacție.	Relații genetice între clasele de substanțe anorganice.	Manipularea substanțelor, clasificarea reacțiilor chimice. Abilitatea de a opera o lampă cu spirt și alte echipamente.

Deci, pentru fiecare clasă, în conformitate cu cerințele programului, profesorul selectează sarcini și le include în planul său de sondaj. Observațiile arată că elevii îndeplinesc sarcini experimentale cu multă dorință, învață să elaboreze independent un plan pentru rezolvarea acestora și să-l pună în aplicare practic. Simțul responsabilității experimentat de studentul convocat îl încurajează să-și mobilizeze stocul de cunoștințe. Toate acestea contribuie la activitatea activă a elevilor la clasă și la dezvoltarea intereselor lor de cercetare.

Astfel, un experiment chimic este folosit atât ca sursă de cunoștințe, cât și ca mijloc de consolidare a cunoștințelor, și pentru controlul eficient al cunoștințelor.

Cu diverse metode de utilizare a unui experiment chimic, evaluarea lui trebuie să se bazeze în primul rând pe semnificația sa cognitivă și educațională.

Rolul experimentului chimic în predarea chimiei.

Pentru o percepție semnificativă a materialului teoretic complex, este necesar să se consolideze rolul experimentului chimic, care rămâne cea mai importantă bază a educației chimice în școală. Alături de experimente care oferă idei specifice despre substanțe și proprietățile lor, ar trebui folosit și un experiment chimic, pe baza căruia elevii dobândesc cunoștințe despre fenomenele microlumii. Ele vă permit să aprofundați în structura materiei și în esența reacțiilor chimice.

Experimentul chimic este utilizat pe scară largă în lecții sub formă de demonstrații, lucrări de laborator și practice. Fiecare dintre aceste tipuri de experiment îndeplinește propriile sale funcții didactice și nu pot fi opuse unul altuia sau înlocuiesc un tip de experiment cu altul, de exemplu, munca de laborator cu demonstrație. În funcție de scopurile didactice ale lecției, există diverse metode de utilizare a unui experiment chimic (dobândirea de noi cunoștințe, îmbunătățirea acestora, aplicarea și consolidarea acestora, înregistrarea și evaluarea cunoștințelor, aptitudinilor și abilităților). Un experiment chimic bazat pe activitate creativă, independentă îi ajută pe elevi să se familiarizeze cu caracteristicile și metodele de bază ale științei chimice. Acest lucru se întâmplă atunci când profesorul folosește adesea un experiment chimic într-un mod care seamănă cu procesul de cercetare din știința chimică, care funcționează mai ales când experimentul este baza unei abordări bazate pe probleme a predării chimiei. Aici se creează condiții favorabile pentru crearea și extinderea unei situații problematice nu numai pe baza unui experiment la clasă, ci și a experimentelor acasă (mai ales atunci când experimentul durează mult timp). În aceste cazuri, experimentul ajută la confirmarea sau infirmarea ipotezelor făcute, așa cum se întâmplă în cercetarea științifică în chimie.

Deja în stadiul inițial al predării chimiei, este necesar să arătăm că pentru a fundamenta teorii trebuie să se acumuleze multe fapte verificate prin experiment, că diverse ipoteze și teorii nu apar din neant, ci pe baza unor fapte și a rezultatelor unui experiment chimic. Acest lucru este clar vizibil atunci când studiază știința atomo-moleculară, teoria disocierii electrolitice, legea periodică și sistemul de elemente chimice ale lui D.I Mendeleev, teoria structurii atomice și a legăturii chimice etc. Elevii trebuie să se asigure că fiecare teorie și lege. este testat în practică (observare, experiment, producție).

În multe cazuri, este necesar să se demonstreze experimente, ținând cont de viteza de implementare a acestora, în unele cazuri de pericolul experimentului și de complexitatea acestuia. Fără a diminua rolul demonstrațiilor, ar trebui să se acorde mai multă atenție experimentării elevilor. Dacă în timpul demonstrațiilor elevii urmăresc acțiunile profesorului, atunci într-un experiment elevilor observă rezultatele activităților lor, ceea ce are o influență uriașă și un impact educațional asupra elevilor care, în acest caz, dobândesc cunoștințe pe cont propriu, se simt cercetători și obțin familiarizat cu metodele științei chimice. Aici există o combinație de activitate mentală și fizică a elevilor, care este extrem de importantă pentru dezvoltarea psihică, deoarece atunci când este inclusă activitatea manuală, ideile despre substanțe și transformările lor, instrumente și materiale devin mai precise și tangibile. Elevii participă creativ la procesul de studiu a diferitelor reacții chimice, ceea ce le crește interesul pentru învățare și le activează gândirea. Un experiment chimic școlar joacă un rol imens în educația și activitatea cognitivă a elevilor. Pentru a consolida aceste aspecte importante ale învățării, este necesară creșterea muncii independente a elevilor, creând dificultăți fezabile, ceea ce este deosebit de bine făcut la rezolvarea problemelor experimentale.

Un experiment chimic școlar este deosebit de important pentru dezvoltarea ideilor specifice ale elevilor și eliminarea formalismului în cunoștințele lor: elevii vor avea o bună cunoaștere a substanțelor și a proprietăților lor, și nu doar formulele lor. Pentru a spori rolul educațional și cognitiv al muncii de laborator, ar trebui să se folosească nu numai forma frontală a implementării lor, ci și munca în grup, atunci când grupuri de studenți (2-3 persoane) primesc diferite sarcini experimentale pe o temă comună, pe care întregul clasa efectuează. Apoi, un reprezentant din fiecare grupă raportează clasei rezultatele muncii lor, pe baza cărora se trag concluzii generale.

Datorită acestei abordări de realizare a unui experiment, un număr mare de fapte se acumulează în perioade relativ scurte de timp. Un experiment chimic este de obicei efectuat folosind diverse ajutoare vizuale și OTS. Acest lucru îmbunătățește rolul cognitiv al experimentului și economisește timp la implementarea acestuia.

Din experiența muncii de zi cu zi la școală, aș dori, de asemenea, să remarc că atunci când elevii efectuează experimente corect și în timp util, ei percep mai conștient materialul faptic, susțin mai bine cele mai importante concepte chimice cu exemple, compară, analizează, formulează concluzii și tipare, au un interes mai clar exprimat pentru știință, atenție, observație.

Desfăşurarea lecţiilor folosind experimente chimice în diverse teme ale cursului de chimie şcolară.

1. Tema lecției: Substanțe. Amestecuri de substante.

Obiectivul lecției: pentru a forma un concept despre corpul fizic și substanța chimică, despre proprietățile corpului și proprietățile substanței.

Echipament: 3-4 eprubete, bagheta de sticla.

Reactivi: cupru(sârmă), sulf, apă, amoniac, sare de masă, cretă.

Teme pentru acasă: clauza 1.1, întrebările 1-3, p.9

Parte introductivă: actualizarea cunoștințelor despre corpul fizic, substanțele și proprietățile acestora dobândite la lecțiile de fizică.

Partea principală: formarea conceptului de substanţe şi proprietăţile lor fizice.

Lucrări de laborator. Substanțele și proprietățile lor fizice.

Sarcina 1.

a) În ce stare de agregare vă sunt date substanțele?

b) Ce culoare au?

c) Familiarizați-vă cu mirosul lichidelor (respectați regulile de siguranță).

d) Determinați dacă substanța este solubilă în apă. Pentru a face acest lucru, trebuie să puneți o mică parte din substanță într-o eprubetă și să adăugați apă acolo. Asigurați-vă că lichidul din eprubetă nu este mai mare de 1/3 din volumul eprubetei. Se amestecă soluția cu o baghetă de sticlă.

Amintiți-vă să nu gustați substanțe! Este periculos!

Înregistrați-vă observațiile în tabel.

Tabel: Proprietățile fizice ale substanțelor.

Substanţă	Stare fizică	Culoare	Miros	Solubilitate în apă
Cupru
Sulf
Apă
Amoniac
Sare de masă
Cretă

Partea finală. Formarea unei idei despre proprietățile unei substanțe ca un set de calități care fac posibilă distingerea substanțelor unele de altele.

Sarcina 2. Comparați proprietățile unor substanțe între ele. Evidențiați asemănările și diferențele. Introduceți rezultatele în tabel.

Tabel: Comparația proprietăților fizice ale substanțelor.

	Proprietăți	Cretă și sare de masă	Apă și amoniac
Asemănări	Stare fizică
	Culoare
	Miros
	Solubilitate în apă
Diferențele	Stare fizică
	Culoare
	Miros
	Solubilitate în apă

Rezumatul lecției. Formarea capacității de a recunoaște substanțele pe baza cunoașterii proprietăților lor.

Sarcina 3. Rezolvați problema experimentală: în două căni cu numerele 1 și 2 sunt două pulberi albe - zahăr pudră și cretă. Cum să distingem aceste substanțe?

Subiectul lecției:Amestecuri de substante. Metode de separare a amestecurilor.

Obiectivul lecției: să formeze conceptul de amestecuri de substanțe ca sisteme de compoziție variabilă, să arate că proprietățile individuale ale componentelor amestecului sunt păstrate și aceasta poate fi folosită pentru a-l separa.

Echipament: magnet, dispozitiv de filtrare (sticlă, pâlnie, filtru de hârtie, suport cu inel, tijă de sticlă), dispozitiv de distilare (suport, balon Wurtz, frigider, recipient, arzător), pâlnie de separare.

Reactivi: amestecuri - pulbere de sulf și fier, nisip de râu și rumeguș, apă colorată cu cerneală, ulei vegetal și apă.

Teme pentru acasă: clauza 1.2, exercițiul 6, pagina 12, clauza 1.3, exercițiul 3-5, pagina 20

Parte introductivă. Actualizarea cunoștințelor despre substanțe și proprietățile acestora, verificarea nivelului de dezvoltare a conceptelor de „substanță” și „corp”, „proprietăți ale materiei” și „proprietăți ale corpului”.

În cadrul unei conversații frontale cu elevii se discută exercițiile 1-5 (p. 9) și 4, 5 (p. 12).

Partea principală. Formarea conceptului de „amestec”. Introducere în metodele fizice de bază de separare a amestecurilor.

Discuție de întrebări:

1) ce este un amestec de substanțe?;

2) ce amestecuri naturale de substante cunoasteti?;

3) cum se determină dacă o probă dată de material, lichid sau gaz este o substanță sau un amestec pur?; 4) care sunt componentele amestecului? Care sunt proprietățile lor?

Demonstrarea principalelor metode de separare a amestecurilor:

1) filtrare;

2) decantare si decantare;

3) utilizarea unei pâlnii de separare;

4) distilare;

5) cromatografie.

Experimente demonstrative.

Experiența 1. Separarea unui amestec de pulbere de sulf și pulbere de fier folosind un magnet.

Amestecul se pune pe o placă de sticlă și se acoperă cu o foaie de hârtie de filtru.
Ei aduc un magnet. Ridicați hârtia urmând magnetul și întoarceți-o.
Fierul va apărea pe foaie separat de sulf.

Experiența 2. Decantare si decantare.

Un amestec de nisip și rumeguș este amestecat cu apă. Rumegul plutește la suprafață.
Nisipul se așează treptat pe fundul paharului. Amestecul este lăsat să stea timp de 1-2 minute. Scurgeți cu grijă apa împreună cu rumegușul, astfel încât nisipul să rămână pe fundul paharului.

Experiența 3. Filtrare.

Apa cu rumeguș este trecută printr-un filtru de hârtie.

Experiența 4. Folosind o pâlnie de separare.

Lichidele nemiscibile, cum ar fi uleiul vegetal și apa, sunt separate folosind o pâlnie de separare.

Experiența 5. Distilarea apei.

Apa colorată cu cerneală se toarnă într-un balon Wurtz (de preferință unul mic). Balonul este conectat la un frigider pe care este plasat balonul receptor. Apa se încălzește până la fierbere și
se fierbe până când în balonul receptor se adună 1-2 ml de lichid incolor.
Comparați culoarea acesteia cu culoarea soluției originale.
La sfârșit, discutați cu elevii întrebarea ce diferențe în proprietățile fizice ale substanțelor au stat la baza acestor metode de separare a unui amestec.

Experiența 6. Cromatografia.

Se toarnă un extract de alcool care conține clorofilă într-un tub de sticlă umplut cu cretă zdrobită. Stratul superior de cretă va fi colorat verde, primești un inel verde; apoi tratați conținutul tubului cu benzen. Pe măsură ce benzenul curge prin tub, zona inelului verde se va împărți în mai multe inele colorate diferite. Treptat, se formează 6 zone inelare independente pe toată lungimea tubului: galben, galben-verde, verde închis și 3 inele galbene. Astfel, amestecul este separat în componente individuale.

Partea finală.„Experiment de gândire”: vi s-a dat o pulbere albă formată din sare de masă și cretă, măcinată într-un mojar. Cum să demonstrezi că este un amestec?

Rezumatul lecției.„Deadlock”: sunteți marinarii unei nave aflate în dificultate în ocean Nava voastră s-a spălat miraculos pe malul stâncos al unei mici insule, pe care:

1) nu există apă dulce;

2) există un mic lac proaspăt, dar apa este noroioasă, cu miros neplăcutși o peliculă de ulei la suprafață... Ce ai face pentru a evita moartea de sete?

Subiectul lecției: Lucrarea practică nr. 2. „Separarea amestecurilor folosind exemplul de purificare a apei.”

Obiectivul lecției: consolidarea cunoștințelor despre metodele de separare a amestecurilor folosind exemplul epurării apei.

Pentru a dezvolta abilitățile practice ale elevilor.

Echipament: Pahar de 100 ml, pahar de 150 ml, palnie, inel cu cuplaj, suport de laborator, furtun de cauciuc (5-6 cm) cu clema, triunghi de portelan, pahar din carton sau plastic, ac sau agrafa metalica, lama de sticla sau eprubeta.

Reactivi: 1,5-2 litri de apă murdară (100 ml perechea de elevi); 200 g cărbune; 2 kg nisip; 2 kg pietriș fin, soluție de azotat de argint (1%). Prepararea apei murdare: amestecați următoarele componente într-o sticlă de plastic (2 l): 1 lingură. l. sare de masă; 1 lingura usturoi uscat (orice condiment cu miros înțepător); 2/3 cana zat de cafea; ? ochelari ulei de floarea soarelui. Adăugați apă la amestec și amestecați.

Teme pentru acasă: clauza 1.3, exercițiile 10-12 la p. 21. Folosind literatură suplimentară, descrieți funcționarea unei stații de tratare a apei.

Parte introductivă. Condamnarea acelor reguli de siguranță care se aplică lucrării „Separarea amestecurilor”. Discutarea problemelor cu care se confruntă elevii și modalitățile de rezolvare a acestora.

Lucrarea practică nr. 2.„Separarea amestecurilor folosind exemplul de purificare a apei”

Procedura de operare:

1. Obțineți o probă de apă murdară de la profesorul dumneavoastră. Folosiți un cilindru gradat pentru a măsura volumul și înregistrați-l în tabel.

2. Examinați cu atenție aspectul probei: culoare, miros, transparență, prezența particulelor solide sau a petelor și înregistrați observațiile dumneavoastră în tabel. Nu gusta apa!

Masă. Date de purificare a apei.

Separarea apei de ulei.

Apa și uleiul sunt ușor miscibile între ele. Dacă lăsați un amestec din aceste două substanțe în picioare, acesta se va separa în 2 straturi, cu stratul de ulei deasupra.

1. Atașați un furtun de cauciuc la ieșirea pâlniei de sticlă. Introduceți pâlnia în triunghiul de porțelan și puneți-o în inelul trepiedului.

2. Strângeți furtunul de cauciuc cu o clemă (sau doar cu degetele). Turnați aproximativ jumătate din proba de apă dată în pâlnie. Lasă-l să stea puțin.

3. Deschideți cu grijă clema și turnați stratul inferior într-un pahar de 150 ml. Imediat după aceasta, închideți clema.

4. Turnați stratul rămas într-un al doilea pahar de același tip.

5. Repetați pașii 2-5 cu apa murdară rămasă, adăugând lichide dintr-unul sau altul în paharele corespunzătoare.

6. Examinați aspectul stratului de apă. Înregistrați rezultatele în tabel. Păstrați stratul apos pentru următorul experiment.

Filtrare cu nisip.

Filtrul de nisip captează particule solide care sunt prea mari pentru a trece între boabele de nisip.

1. Folosind un ac, faceți o mică gaură în fundul unui pahar de plastic.

2. Turnați pietriș și nisip în straturi succesive (stratul inferior de pietriș împiedică spălarea nisipului din cupă, iar stratul superior este necesar pentru a preveni agitarea nisipului).

3. Turnați cu grijă soluția filtrată în cană. Se colectează filtratul într-un pahar separat.

4. Observați aspectul filtratului și măsurați volumul acestuia. Înregistrați rezultatele în tabel.

Păstrați filtratul pentru următorul experiment.

Adsorbție (filtrare cu cărbune).

Cărbunele absoarbe (absoarbe cu suprafața sa) multe substanțe.

1.Rolați filtrul de hârtie.

2. Așezați filtrul în pâlnie, umeziți-l ușor, astfel încât să se lipească de părțile laterale ale pâlniei.

3. Atașați pâlnia la inelul trepiedului astfel încât capătul acesteia să fie de 2-3 cm în interiorul unui pahar de 150 ml.

4. Pune cărbune într-un pahar cu apă rămas din experimentul anterior (înălțimea stratului - 2 cm Se amestecă amestecul și se trece cu grijă printr-un filtru de hârtie). Asigurați-vă că nivelul lichidului din pâlnie este la 0,5 cm sub marginea filtrului de hârtie.

5. Dacă filtratul conține particule de cărbune, efectuați din nou procedura de filtrare. Pentru a face acest lucru, utilizați un filtru de hârtie curat.

6. Odată ce sunteți mulțumit de aspectul și mirosul apei, turnați-o într-un cilindru dozator curat. Înregistrați volumul final de probă purificată.

1. Ce procent din volumul apei murdare originale este volumul apei „curate”?

% apă curată = volum de apă „curată” / volum de apă murdară x100.

2. Cât lichid se pierde în timpul epurării apei (procent în volum)?

Sarcină suplimentară:

Turnați o picătură de apă „curată” pe o farfurie de sticlă. Adăugați o picătură de soluție de azotat de argint. Ce observati? O probă de apă „pură” poate fi considerată cu adevărat curată și potrivită pentru băut? Cum poți purifica apa de substanțele dizolvate în ea? Descrieți această metodă.

1.Compară rezultatele tale cu rezultatele altor grupuri de studenți. Prin ce indicatori puteți compara rezultatele? De ce?

2. De ce nu este folosită distilarea apei de stațiile de tratare a apei din oraș?

Subiectul lecției: Fenomene fizico-chimice.

Obiectivul lecției: pentru a forma un concept despre o reacție chimică și caracteristicile care disting o reacție chimică de un fenomen fizic.

Echipament: suport cu eprubete, dop cu tub de evacuare a gazului, pahar cu apa, pahar mic (50 ml), lumanare, sarma, termometru.

Reactivi: soluție de sulfat de cupru (II) -5%, soluție de hidroxid de sodiu (1%), marmură, soluție de acid clorhidric (1%), soluție de fenolftaleină, soluție de acetat de sodiu (5%), apă de var.

Teme pentru acasă: Secțiunea 1.4, întrebările 4,5,8 la pagina 25.

Parte introductivă. Actualizarea cunoștințelor despre fenomenele cunoscute studenților de la cursurile de fizică și biologie. Conversație frontală cu elevii.

1. Care sunt numele proceselor care au loc în natură?

2. Ce se înțelege prin fenomene fizice? Dați exemple.

3. Definiți fenomenele fizice.

4. Evidențiați diferența semnificativă dintre fenomenele fizice.

5. Cum diferă o reacție chimică de un fenomen fizic?

6. Cum poți face distincția între fenomenele fizice și chimice?

Partea principală. Formarea conceptului de reacție chimică. Studiați folosind exemple simple de semne care vă permit să distingeți o reacție chimică de un fenomen fizic.

Formarea deprinderilor practice.

Lucrări de laborator. Studierea semnelor reacțiilor chimice.

Experiența 1. Se adaugă 1 ml de soluție de sulfat de cupru (II) în eprubetă. Observați culoarea soluției și transparența. Adăugați câteva picături de soluție de hidroxid de sodiu. Ce culoare are soluția de hidroxid de sodiu? Ce se întâmplă după ce soluțiile sunt amestecate? Ce proprietăți diferă noua substanță de substanțele originale? Trageți o concluzie despre ce caracteristică vă permite să distingeți această reacție chimică?

Experiența 2. Examinați o probă de marmură și descrieți proprietățile acesteia. Puneți o bucată mică de marmură într-o eprubetă și adăugați o soluție de acid clorhidric. Ce observati? Dacă vă este greu să răspundeți, închideți eprubeta cu un dop cu un tub de evacuare a gazului, al cărui capăt este coborât într-o eprubetă cu apă. Ce indică apariția bulelor în apă? Acum coborâți tubul într-un pahar mic. După 1-2 minute, introduceți un chibrit în el. Ce se întâmplă?

Ce proprietăți are noua substanță?

Trageți o concluzie despre ce caracteristică vă permite să distingeți această reacție chimică? Experiența 3.

Se toarnă soluția de hidroxid de sodiu într-o eprubetă. Observați culoarea soluției și transparența.

Experiența 4. Adăugați o picătură de soluție de fenolftaleină. Ce culoare are soluția de fenolftaleină? Ce se întâmplă? Ce proprietăți are noua substanță?

Trageți o concluzie despre ce caracteristică vă permite să distingeți această reacție chimică.

Experiența 5 Se toarnă 1 ml de soluție de acetat de sodiu într-o eprubetă. Observați culoarea soluției. Se adaugă 1 ml soluție de acid clorhidric. Observați culoarea soluției. Adulmecă ușor eprubeta.

Ce se întâmplă? Ce proprietăți are noua substanță? Trageți o concluzie despre ce caracteristică vă permite să distingeți această reacție chimică.. Atașați o mică bucată de lumânare la capătul unui fir îndoit introdus în dop. Aprindeți lumânarea în aer și închideți cu grijă balonul cu un dop. După ceva timp, lumânarea se va stinge, dar pe pereții balonului vor apărea picături de apă. Deschideți balonul, turnați rapid câțiva mililitri de soluție de apă de var în el, închideți cu un dop (fără sârmă) și agitați. Ce observati? Trageți o concluzie despre ce semne vă permit să distingeți această reacție chimică.

Experiența 6

. Într-o eprubetă, amestecați 1 ml de hidroxid de sodiu și soluții de acid clorhidric. Ce observati? Acum încercați același lucru într-o altă eprubetă, dar imediat după amestecare, coborâți termometrul în eprubetă. Ce se întâmplă? Trageți o concluzie despre ce caracteristică vă permite să distingeți această reacție chimică? Faceți și înregistrați

Partea finală. concluzie generală

Experimente demonstrative.

privind semnele reacţiilor chimice. Dezvoltarea capacității de a observa experiența, de a descrie observațiile și de a trage concluzii. Folosind o serie de experimente demonstrative, arătați elevilor că este imposibil să clasificați corect fenomenul luat în considerare după un singur criteriu.

Experiența 1
Soluția se evaporă ușor și se răcește cu grijă.

Experiența 2. Sedimentul precipitat este separat de soluție și comparat prin culoare cu substanța originală.

„Schimbarea culorii”.

Trageți o concluzie despre ce caracteristică vă permite să distingeți această reacție chimică? Mai multe cristale de iod sunt puse într-un pahar uscat și acoperite cu un balon cu fund rotund umplut cu apă rece. Paharul este încălzit cu grijă cu o flacără foarte mică. Are loc sublimarea iodului.

„Eliberarea de gaz”.

Rezumatul lecției. 1-2 ml din orice apă minerală carbogazoasă se toarnă într-o eprubetă, închisă cu un dop cu un tub de evacuare a gazului, al cărui capăt este coborât într-un pahar cu apă și ușor încălzit.

Subiectul lecției: Generalizarea cunoștințelor. Învățarea elevilor să observe progresul unei reacții și să descrie fenomenele observate. Majoritatea reacțiilor sunt însoțite de mai multe fenomene luate în considerare simultan, așa că pentru a controla cunoștințele, puteți efectua un fel de experiment demonstrativ distractiv și puteți cere elevilor să descrie toate semnele reacțiilor chimice pe care le vor observa. În acest scop, puteți folosi experimente precum „Vulcan”, interacțiunea sodiului sau calciului cu apa etc.

Obiectivul lecției: Apa este un solvent. Procesul de dizolvare a substanțelor în apă.

Echipament: Demonstrați că dizolvarea este un proces fizic și chimic complex.

Reactivi: trepied, arzator, spatula, bagheta de sticla, cilindri gradati (3), dop, marker, sticle pentru colectarea solutiilor, pahar cu apa, hartie de filtru, termometru, cana de portelan. alcool etilic, glicerină, acetonă, apă, cristale de permanganat de potasiu, azotat de amoniu (solid),.

Teme pentru acasă: sulfat de cupru

Parte introductivă. clauzele 7.3-7.4, întrebările 1-2 la p. 123.

Actualizarea cunoștințelor elevilor despre proprietățile fizice ale apei. Conversație frontală cu elevii.

1. De ce putem spune (fără exagerare) că toate procesele de transformare de pe Pământ au loc cu participarea apei?

2. Care sunt principalele rezerve de apă de pe planetă?

3. Unde se concentrează în principal apa dulce?

4. Care este volumul de apă conținut în atmosferă?

5. Câtă apă este conținută în roci și minerale?

6. Care este esența obținerii apei?

7. Ce este purificarea apei? Desalinizare?

8. Care sunt utilizările apei?

9. Care este rolul fiziologic al apei?

10. În ce stări de agregare există apa pe Pământ?

11. Ce este „scala de temperatură Celsius”? Cum este legat de apa?

12. Care este densitatea apei? Punctele sale de fierbere și de topire?

13. Care sunt anomaliile de densitate, punctul de fierbere și punctul de topire al apei? Ce semnificație au pentru viața de pe Pământ?

Partea principală. Formarea conceptelor „soluție”, „dizolvare”, „solvent”, „sistem”, „componente de sistem”, „interfață”.

Lucrări de laborator. Studiul proceselor de dizolvare a substantelor.

Experiența 1. Difuzia substanțelor.

Puneți un cerc de hârtie de filtru pe suprafața apei într-un pahar, presărați pe el un vârf de cristale de permanganat de potasiu.

Experiența 2 De ce se întâmplă asta? Ce este difuzia?

. „Unul plus unu nu este întotdeauna egal cu doi.” Modificări ale volumelor atunci când lichidele se dizolvă.
Puneți semne pe unul dintre cilindrii de măsurare corespunzătoare la 5 și 10 ml. Măsurați 5 ml de acetonă și apă în alte două cilindri, turnați ambele substanțe în cilindrul marcat, închideți-l cu un dop și întoarceți-l de mai multe ori pentru a amesteca lichidele.
Notați volumul total al soluției rezultate.

Se toarnă soluția într-o sticlă pregătită anterior. Faceți același lucru cu alcool și glicerină, notând de fiecare dată volumul total al soluției rezultate. Ce se poate spune despre modificarea volumului soluției? Pentru a economisi reactivii, acest experiment poate fi efectuat ca o demonstrație. Când alcoolul este dizolvat în apă, 50 ml de alcool și 50 ml de apă dau 97-98 ml de soluție. Când amestecați 45 ml de glicerină și 43 ml de apă, rezultatul nu este 88 ml de soluție, ci 85 ml. Dacă dizolvați 18 ml de apă în 60 ml de acid acetic, atunci și aici obținem nu 78 ml, ci 75 ml. O creștere a volumului de lichid la dizolvare poate fi observată la amestecarea a 50 ml de nitrometan și 50 ml de alcool.

Dizolvarea este însoțită de o modificare a temperaturii. Prin urmare, volumul trebuie măsurat numai după ce soluția a ajuns la temperatura camerei.

Trageți o concluzie despre ce caracteristică vă permite să distingeți această reacție chimică?În același timp, este posibil să arătăm experiența pe care academicianul I.A Kablukov i-a plăcut.

Experiență demonstrativă.

Dizolvați leșia în apă (aveți grijă la dizolvare, aveți grijă să nu vă intre în ochi; este mai bine să lucrați cu ochelari).

Înmuiați un termometru în soluție. Care este temperatura soluției rezultate? Trageți concluzii din fenomenele observate. Experiența 4

. Apa in cristale.
Puneți puțin sulfat de cupru în eprubetă, cu grijă pentru a nu vărsa substanța, fixați eprubeta în piciorul trepiedului sub un unghi ușor (de jos în sus).
Se încălzește ușor vitriolul, apoi se încălzește până când întreaga substanță devine albă. Descrieți semnele observabile ale unei reacții chimice. Scrieți o ecuație pentru reacție. Se răcește eprubeta până când

temperatura camereiși turnați 2 ml de alcool etilic în el, amestecați amestecul cu o baghetă de sticlă. Ce se întâmplă cu sulfatul de cupru ()?

Rezumatul lecției. Partea finală

Subiectul lecției:. Formarea unei idei despre complexitatea procesului de dizolvare a substanțelor în apă. Introducere în unele prevederi ale teoriei soluțiilor Mendeleev. Conversație frontală cu elevii..

Obiectivul lecției: Formularea concluziilor de către elevi.

Proprietățile chimice ale apei

Echipament: studiază proprietățile chimice ale apei: reacții cu metale, nemetale, oxizi.

Oferiți o idee inițială despre seria de activitate a metalelor. suport cu picior, tuburi demonstrative, dop cu tub mic de evacuare a gazului, suport pentru tuburi demonstrative, penseta, arzator, chibrituri, cristalizator, pipeta, spatula, balon conic de 50 ml, dop, bucata de folie, lingura pentru arderea substantelor, suport pt. eprubete.

Teme pentru acasă: Reactivi

Parte introductivă.: calciu metalic, soluții de fenolftaleină, turnesol, magneziu, nisip de râu, apă (distilată), fosfor roșu, oxid de cupru, oxid de magneziu, oxid de aluminiu.

clauza 7.7, întrebările 1,2,4 de la pagina 135.

Actualizarea cunoștințelor despre proprietățile fizice ale apei, formarea soluțiilor și solubilitatea substanțelor. Conversație frontală cu elevii.

1. Care este rolul fiziologic al apei?

2. În ce stări de agregare există apa pe Pământ?

3. Ce este „scala de temperatură Celsius”? Cum este legat de apa?

4. Care este densitatea apei? Punctele sale de fierbere și de topire?

5. Care sunt anomaliile de densitate, puncte de fierbere și de topire? Care este semnificația acestor proprietăți?

7. Oferiți o descriere a experimentului chimic: determinarea efectului termic al substanțelor de dizolvare.

8. Dați un exemplu de pereche de substanțe care, amestecate, formează o soluție.

11. Care sunt proprietățile chimice? Cum sunt studiate?

12. Propuneți un plan pentru studierea proprietăților chimice ale apei. (Plan: studiază relația apei cu metale, oxizi metalici, oxizi nemetalici).

Partea principală. Studiul proprietăților chimice ale apei. Formarea capacității de a observa progresul unui experiment și de a trage concluzii din fenomenele observate.

Experimente demonstrative. Experimentele ilustrează proprietățile chimice ale apei.

Experiența 1. Interacțiunea apei cu metalele.

a) Interacțiunea sodiului cu apa.

O eprubetă cu apă este fixată vertical într-un suport, o bucată purificată de sodiu de mărimea unui bob de mazăre se pune în apă și se închide cu un dop cu un tub scurt de evacuare a gazului. Hidrogenul eliberat este colectat într-o eprubetă când tot sodiul reacţionează:

1) să se demonstreze că gazul eliberat este hidrogen;

2) se măsoară temperatura soluției rezultate și se determină efectul termic al reacției;

3) la soluție se adaugă o soluție de fenolftaleină - culoarea schimbată indică formarea unei noi substanțe. Compoziția acestei substanțe este determinată și clasificată ca hidroxid și bază. Se explică rolul fenolftaleinei în detectarea alcalinelor.

b) Interacțiunea calciului cu apa.

Cu ajutorul unei pensete, luați o bucată de calciu (de mărimea unui bob de mazăre) și puneți-o într-o eprubetă umplută până sus cu apă. Tubul de testare trebuie închis rapid cu un dop cu un tub de evacuare a gazului pe care este plasată o eprubetă goală. Aparatul este răsturnat. Gazul eliberat deplasează produsele de reacție într-o eprubetă goală. După oprirea reacției, se dovedește că gazul eliberat este hidrogen. La soluția rezultată se adaugă fenolftaleină.

1. Ce gaz s-a format în urma reacției?

2. Cum se demonstrează că este hidrogen?

3. Ce substanță este conținută în soluție?

4. Care este compoziția sa? (Ar trebui discutate compoziția hidroxidului de calciu și valența grupării hidroxil)

5. Toate metalele reacționează cu apa? Termenii și produsele interacțiunii vor fi aceleași în ambele cazuri? Ce determină condițiile și produsele reacțiilor metalelor cu apa?

c) Interacțiunea magneziului cu apa.

O bucată de magneziu se pune într-o eprubetă și se toarnă apă. Arătați elevilor că reacția nu are loc în astfel de condiții. Cu ajutorul unei pipete, turnați aproximativ 2 ml de apă într-o altă eprubetă pentru a nu uda pereții interiori ai eprubetei. Adăugați suficient nisip acolo pentru a absorbi toată apa. În acest caz, eprubeta poate fi ținută orizontal. Folosind o spatulă, adăugați puțină pulbere de magneziu în eprubetă și puneți-o lângă nisip. Tubul de testare este închis cu un dop cu un tub de evacuare a gazului, al cărui capăt este coborât într-un cristalizator cu apă.

În primul rând, magneziul este încălzit puternic, iar atunci când se aprinde, flacăra este transferată pe nisip. Vaporii de apă trec peste magneziu și arde puternic. Hidrogenul este colectat prin metoda deplasării apei.

Imediat ce reacția se oprește, scoateți imediat tubul din apă! Ei demonstrează că gazul eliberat este hidrogen.

Întrebări pentru discuții cu studenții:

1. Cum s-au schimbat condițiile de reacție? De ce?

2. Care sunt produsele acestei interacțiuni?

Concluzii: condițiile de reacție și produsele depind de natura metalelor. În continuare, datele experimentale obținute trebuie corelate cu seria de activitate a metalelor. Învățați să compuneți ecuații de reacție între apă și metal în conformitate cu poziția metalului din această serie. Pentru a explora posibilitatea interacțiunii nemetalelor cu apa, elevii sunt îndrumați la textul manualului. Aici la p. 133 este considerată interacțiunea apei cu carbonul.

Trageți o concluzie generală.

Experiența 2. Interacțiunea apei cu oxizii bazici și acizi.

a) Interacțiunea apei cu oxidul de calciu.

Oxidul de calciu este plasat într-o eprubetă. Cu grijă (este mai bine să faceți acest lucru cu pahare), adăugați apă în porții mici. Se determină efectul termic al acestei reacții. Folosind o soluție de fenolftaleină, se demonstrează că s-a format o bază. Ei concluzionează despre o posibilă reacție între apă și oxid.

b) Toți oxizii metalici reacționează cu apa?

Pentru a răspunde la această întrebare, încetul cu încetul (în vârful unei spatule) se pun în trei eprubete oxizi de magneziu, cupru și aluminiu. Se toarnă 1 ml apă, se amestecă cu o baghetă de sticlă și se adaugă fenolftaleină picătură cu picătură. Apoi substanțele din eprubete sunt încălzite (nu fierbe).
Se trage o concluzie cu privire la interacțiunea oxizilor cu apa. Este recomandabil să se coreleze posibilitatea de interacțiune a oxizilor metalici cu apa cu o serie de activități metalice.

c) Interacțiunea apei cu oxidul de fosfor.

Se toarnă apă în balon (aproximativ 0,5-1 cm înălțime). Fosforul roșu (o bucată de mărimea unui cap de chibrit) este luat într-o lingură pentru a arde substanțele.

Se pune pe foc la aer si se adauga repede in balon, avand grija sa nu se atinga de apa cu lingura. Deschiderea balonului este acoperită cu folie.Întrebări pentru discuție:

Când arderea încetează, scoateți lingura din balon, închideți balonul cu un dop și întoarceți-l de câteva ori până când substanța se dizolvă în apă. Apoi, conținutul balonului este împărțit în 2 părți, câteva picături de fenolftaleină sunt adăugate la prima și turnesol la a doua. Acest lucru demonstrează că produsul de reacție al oxidului de fosfor nu este o bază. Produsul de reacție este clasificat ca hidroxid și acid. Se explică rolul turnesolului în detectarea acizilor. Se trag concluzii despre posibilitatea interacțiunii altor oxizi formați din nemetale cu apa. Pentru a completa seria de experimente, ei arată că oxidul de siliciu (nisipul) nu interacționează cu apa.

Algoritm pentru alcătuirea ecuației de reacție între oxid și apă.

Exercita. Scrieți ecuațiile pentru reacțiile apei cu următoarele substanțe:

Partea finală. Formularea concluziilor despre proprietățile chimice ale apei. Conversație frontală cu elevii.

Rezumatul lecției. Generalizarea cunoștințelor despre proprietățile apei.

Lucrul cu manualul. Transformarea textului clauzei 7.7 într-un tabel.

Exercita. Dați propriile exemple de reacții care ilustrează proprietățile chimice ale apei.

Subiectul lecției: Tipuri de reacții chimice.

Obiectivul lecției: formați un concept despre reacțiile de compus, descompunere, substituție și schimb folosind exemplul de reacții care ilustrează proprietățile și metodele de obținere a principalelor clase de compuși anorganici.

Echipament: suport cu eprubete, suport de laborator cu picior, pahar sau cană de porțelan, lingură, arzător, tijă de sticlă, șmirghel, suport cu eprubete demonstrative, eprubetă cu tub de evacuare a gazului.

Reactivi: sulfat de cupru, sârmă de cupru, soluții de cloruri de cupru (II) și fier (II), fier (cui, sârmă sau placă), pilitură de fier, soluție de iodură de potasiu (5%), carbonat de cupru bazic (malahit), apă de var, sulf .

Teme pentru acasă: pregătiți-vă pentru munca practică nr. 7.

Parte introductivă b. Stabilirea scopurilor și obiectivelor lecției. Conversație frontală cu elevii.

Partea principală. Formarea conceptului de tipuri de reacții chimice folosind exemplul producerii de oxid de cupru, descompunerea malachitului, înlocuirea cuprului cu fier într-o soluție de sulfat de cupru și producerea de hidroxid de cupru (II).

Lucrări de laborator. Tipuri de reacții chimice.

Experiența 1. Reacții de descompunere (experimentul 15 la pagina 265)

Formulați o definiție a unei reacții de descompunere.

Experimente demonstrative.

Experienţă 1. Descompunerea carbonatului bazic de cupru.

Un dispozitiv este asamblat pentru a descompune carbonatul de cupru de bază. Sarea se încălzește. Pulberea neagră de oxid de cupru (II) rămâne în eprubetă, pe pereții eprubetei apar picături de apă, iar apa de var devine tulbure.

Experiența 2. Oxidarea cuprului în aer.

O bucată de bine decojită fir de cupru Strângeți în clești pentru creuzet și încălziți într-o flacără a arzătorului până se formează un strat negru.

Experiența 2. Ce substanță s-a format? Observați câte substanțe reacționează și câte se formează ca rezultat. Formulați definiția unei reacții compuse.

Reacția dintre sulf și fier.

Experiența 3 Se prepară un amestec de sulf și fier într-un raport de masă de 7:4. Apoi, amestecul este transferat într-o eprubetă, fixat într-un picior de trepied la un unghi ușor înclinat și încălzit. Este suficient să se realizeze începutul reacției (într-un loc amestecul devine roșu), apoi reacția se desfășoară de la sine (reacția este exotermă). O bucată din sulfura de fier rezultată este îndepărtată și se demonstrează absența sulfului și a particulelor de fier. Pentru a extrage produsul, eprubeta încă fierbinte este scufundată într-un pahar cu apă rece sau pur și simplu spartă.

. Înlocuirea cuprului într-o soluție de clorură de cupru (II) cu fier.
Citiți sarcina pentru muncă. Formulați un obiectiv. Efectuați un experiment. Răspunde la întrebările.

Experiența 4. Observați câte substanțe reacționează, care este compoziția lor, cât de mult se formează ca rezultat, care este compoziția lor. Formulați definiția unei reacții de substituție.

Reacție de schimb între iodura de potasiu și azotat de plumb.
Amintiți-vă de reacția dintre oxidul de cupru și o soluție de acid sulfuric. Scrieți ecuația pentru această reacție. Câte substanțe intră în această reacție, care sunt compozițiile lor? Formulați definiția unei reacții de schimb.
Se toarnă 1 ml de soluție de iodură de potasiu într-o eprubetă și se adaugă soluție de nitrat de plumb.
Ce observati? Observați câte substanțe reacționează și care este compoziția lor.

Folosind definiția unei reacții de schimb, scrieți o ecuație pentru reacția dintre iodura de potasiu și nitratul de plumb.

Partea finală. Temă pentru grupuri de elevi.

1. Amintiți-vă toate proprietățile și metodele de obținere a substanțelor studiate, selectați reacția compusului dintre ele.

2. Amintiți-vă toate proprietățile și metodele de obținere a substanțelor studiate, selectați dintre ele reacțiile de descompunere.

3. Amintiți-vă toate proprietățile și metodele de obținere a substanțelor studiate, selectați dintre ele reacțiile de substituție.

Rezumatul lecției. 4. Amintiți-vă toate proprietățile și metodele de obținere a substanțelor studiate, selectați reacții de schimb între ele.

Subiectul lecției:Discuție asupra rezultatelor lucrării și concluzii despre lecție..

Obiectivul lecției: Proprietăți chimice și aplicații ale metalelor alcaline

studiază proprietățile chimice ale metalelor alcaline: interacțiunea lor cu apa, acizii și halogenii, interacțiunea litiului cu oxigenul, azotul și hidrogenul.

Echipament: stand cu picior, eprubete, pâlnie, bisturiu, hârtie de filtru, pensetă.

Oferiți o idee inițială despre seria de activitate a metalelor.: soluție de sodiu, apă, fenolftaleină, soluții 1M de sulfat de cupru (II), cloruri de magneziu și fier (II), litiu.

Teme pentru acasă: p. 13.3, notează ecuațiile de reacție într-un caiet și analizează-le ca ORR, răspunde la întrebările 1-3 după p. 13.3.

Parte introductivă. Actualizarea cunoștințelor despre reacțiile redox.

Conversație frontală cu elevii.

Partea principală. Demonstrarea proprietăților chimice ale sodiului (ditiu).

Experiența 1. Interacțiunea sodiului cu apa.

O eprubetă cu apă este fixată vertical în piciorul unui trepied, iar o bucată purificată de sodiu este aruncată în apă.

Experiența 2. Eprubeta este acoperită cu o pâlnie. Așteptați câteva secunde și colectați hidrogenul eliberat într-o altă eprubetă. Demonstrați prezența hidrogenului. Pentru a arăta formarea unei alcalii, se adaugă în soluție o picătură de soluție de fenolftaleină.

Reacția sodiului cu acidul clorhidric concentrat.
Experimentul se desfășoară în același dispozitiv ca primul. O bucată purificată de sodiu este aruncată în acid clorhidric concentrat. Eprubeta este acoperită cu o pâlnie. Hidrogenul eliberat este colectat și aprins. Cristalele de clorură de sodiu cad în fund.
Precauții: experimentul poate fi efectuat numai cu acid clorhidric concentrat.

temperatura camerei Reacția sodiului cu acidul clorhidric diluat, precum și cu alți acizi (sulfuric și azotic) este foarte periculoasă!

Experiența 3. Rezolvarea problemei experimentale.

. Interacțiunea litiului cu o soluție de sulfat de cupru (II).
O bucată de litiu de mărimea unui bob de mazăre este aruncată într-o eprubetă umplută 1/3 cu o soluție de sulfat de cupru (II). La suprafața soluției de sare are loc o reacție viguroasă, însoțită de eliberarea unei substanțe gazoase. Gazul este colectat și dat foc. Determinați hidrogenul. În același timp, dacă soluția nu este agitată, se va forma un precipitat negru în partea superioară. În timpul discuției, elevii sunt rugați să stabilească ce substanță precipită. (Elevii cunosc un singur compus de cupru negru - oxid de cupru (II).

Experiența 4. Faptul că se formează oxid de cupru este derutant. Apare o situație conflictuală: faptele noi intră în conflict cu cele cunoscute. Pentru a lua decizia corectă, este indicat să efectuăm o serie de experimente care să ne permită să stabilim experimental direcția preferențială a unor astfel de reacții.

Comparația interacțiunii litiului cu soluțiile de cloruri de magneziu și fier (II).
Datele experimentale sunt impresionante și îi convinge în mod clar pe studenți că atunci când metalele active reacţionează cu soluţiile de sare, metalul nu este deplasat din sare, așa cum au presupus anterior, ci se formează baze insolubile corespunzătoare.

Când explică experimentele, elevii își amintesc de interacțiunea activă a metalelor alcaline cu apa pentru a forma alcalii. În plus, s-a observat anterior că aceste reacții sunt exoterme și sunt însoțite de eliberarea unei cantități mari de căldură:

Apoi își amintesc cum reacționează alcalii cu o soluție de sare:

Ar trebui formulată următoarea ipoteză: în mod evident, hidroxidul de cupru rezultat se descompune imediat în oxid de cupru și apă. Pentru a fundamenta ipoteza, sunt necesare informații suplimentare cu privire la temperatura de descompunere a hidroxidului de cupru (II). (Este egal cu 50 C).

Pentru verificare, este recomandabil să repetați experimentul nr. 3 și să măsurați temperatura soluției în partea superioară a eprubetei. Se dovedește că aici temperatura ajunge la aproximativ 70 C, ceea ce este destul de suficient pentru descompunerea hidroxidului de cupru (II) rezultat.

Ecuațiile de reacție trebuie scrise în această ordine:

În concluzie, se poate realiza un experiment comparativ - descompunerea hidroxidului de cupru (II) obținut prin reacția de schimb.

Rezumatul lecției. Rezumat și concluzii din lecție. Conversație frontală cu elevii.

Elaborarea unei lecții în clasa a IX-a cu tema „Metode științifice de cunoaștere a substanțelor și fenomenelor chimice Rolul experimentului și al teoriei în chimie”.

Obiectivul lecției: formulează conceptul de „metodă”. Luați în considerare două niveluri de cunoaștere științifică: empiric și teoretic.

Lecția se desfășoară sub forma unei prelegeri.

Înainte de a începe orice lucru și de a obține un anumit rezultat, o persoană alege cele mai eficiente și mai accesibile metode și tehnici de a face acest lucru, instrumentele și dispozitivele care pot fi utilizate pentru aceasta, operațiunile care trebuie efectuate.

Setul de tehnici și operații pentru dezvoltarea practică și teoretică a realității definește conceptul de „metodă”.

Să luăm în considerare metodele științifice de cunoaștere a chimiei, adică. metode de cunoaștere care sunt folosite pentru studiul substanțelor și fenomenelor chimice.

Există 2 niveluri de cunoștințe științifice: empiric și teoretic.

Metode ale nivelului empiric de cunoaștere

Nivel empiric - caracterizat prin studiul obiectelor din viața reală. La acest nivel, procesul de acumulare a informațiilor despre aceste obiecte are loc folosind următoarele metode: observarea, măsurarea, realizarea experimentelor.

În același timp, sistematizarea primară a datelor faptice primite se realizează sub formă de descrieri, tabele, diagrame, grafice etc.

Să aruncăm o privire la fiecare dintre aceste metode separat.

Observația este metoda inițială a cunoașterii empirice, care permite obținerea de informații primare despre obiectul de studiu.

Observarea este o metodă intenționată, sistematică, activă de cunoaștere științifică: se realizează pentru rezolvarea unor sarcini prestabilite, strict după un plan întocmit de cercetător, în concordanță cu sarcinile atribuite și este însoțită de acțiuni active ale cercetătorului. Rezultatele observațiilor științifice sunt înregistrate sub forma unei descrieri a caracteristicilor obiectului observat, tabele, diagrame etc. Toate acestea sunt baza științei, pe care oamenii de știință creează generalizări empirice, compara obiectele studiate în funcție de anumite caracteristici, efectuează clasificări și identifică tipare.

Observațiile pot fi directe, percepute de simțurile umane, sau indirecte, care se realizează cu ajutorul mijloacelor tehnice de observare: microscoape, telescoape etc.

În procesul de observare se pot face descoperiri de noi fenomene care să permită fundamentarea oricărei ipoteze științifice sau confirmarea oricărei poziții a unei teorii cunoscute.

Din tot ce s-a spus rezultă că observația este cea mai importantă metodă de cunoaștere științifică, permițând cuiva să colecteze informații extinse despre lumea din jurul nostru.

Un experiment este o metodă mai complexă de cunoaștere empirică în comparație cu observația. Se deosebește de metoda observației prin aceea că în timpul experimentului cercetătorul poate modifica condițiile (presiune, temperatură, tensiune etc.) și poate elimina factorii secundari care complică procesul de cercetare. Experimentul poate fi repetat de mai multe ori pentru a obține cele mai fiabile rezultate.

Condiții pentru un experiment științific: obiectivitate, prezența unei baze sub forma principiilor teoretice inițiale, prezența unui plan de desfășurare a unui experiment, disponibilitatea mijloacelor tehnice, prezența specialiștilor cu nivelul necesar de calificare.

În funcție de natura sarcinilor stabilite și rezolvate în timpul experimentului, acestea din urmă sunt împărțite în cercetare și testare.

Experimente de cercetare au ca scop descoperirea unor proprietăți noi, necunoscute științei, ale obiectului studiat. Rezultatul unui astfel de experiment poate fi concluzii care schimbă ideile despre acest obiect.

Experimente de validare servesc la testarea sau confirmarea anumitor poziţii teoretice.

Următoarea metodă empirică de cunoaștere este măsurarea.

Măsurarea este procesul de determinare a valorilor cantitative ale proprietăților obiectului studiat folosind dispozitive tehnice speciale.

Măsurătorile pot fi directe sau indirecte.

Măsurătorile directe sunt acele măsurători în care valoarea mărimii măsurate este dată direct de dispozitivul de măsurare.

În măsurarea indirectă, valoarea dorită a unei mărimi este determinată de o relație (formulă) matematică cunoscută, folosind date obținute din măsurători directe.

Procesul de măsurare nu necesită întotdeauna participarea umană. Măsurarea poate fi inclusă în funcționarea unui sistem automat de măsurare a informațiilor, care este construit pe baza tehnologiei informatice electronice.

Metode ale nivelului teoretic de cunoaștere

Idealizare – reprezintă introducerea mentală a unor modificări asupra obiectului studiat în conformitate cu scopurile cercetării. Ca urmare a unor astfel de modificări, unele proprietăți, caracteristici sau aspecte ale obiectelor pot fi excluse din considerare. De exemplu, în mecanică, idealizarea unui punct material ca un corp lipsit de dimensiune și masă. Această tehnică este convenabilă atunci când descrieți mișcarea, inclusiv cea a atomilor și moleculelor.

Idealizarea este folosită atunci când obiectele reale sunt suficient de complexe pentru mijloacele disponibile de analiză matematică, când unele proprietăți ascund esența proceselor care au loc în obiect.

Rolul idealizării ca metodă de cunoaștere științifică constă în faptul că pozițiile teoretice obținute pe baza ei pot fi folosite pentru a studia obiecte sau fenomene reale.

Formalizarea - constă în utilizarea simbolurilor speciale, care vă permite să evadați din studiul obiectelor reale și să operați cu simboluri (semne) în schimb. Avantajul formalizării este capacitatea de a efectua cercetări fără a se referi la vreun obiect în plus, asigură concizia și claritatea înregistrării informațiilor științifice;

Metode utilizate la nivel empiric și teoretic de cunoaștere

Analiza si sinteza.

Analiza se referă la împărțirea unui obiect(mental sau efectiv) în părțile lor componente în scopul studierii lor separat.

Sinteza este înțeleasă ca o combinație a părților componente ale unui obiect.(mental sau efectiv) pentru a o studia ca întreg. Pentru a studia un obiect ca un întreg, este necesar să luăm în considerare părțile sale componente împreună, în unitate. În procesul de sinteză, părțile componente ale obiectului studiat sunt reunite. Analiza și sinteza sunt utilizate cu succes în sfera activității mentale umane, adică. în cunoștințele teoretice.

Modelare – bazat pe studiul unui obiect modelat. Modelul este construit după asemănarea originalului, procesele caracteristice originalului sunt reproduse pe acesta, iar informațiile obținute sunt transferate obiectului modelat - originalul.

Există mai multe tipuri de modelare:

Mental. Include o varietate de reprezentări mentale sub forma diferitelor modele imaginare.

Fizic. Se caracterizează prin asemănarea fizică între model și original.

Simbolic– asociată cu construcția de grafice și diagrame.

Modelare numerică pe computer.

Modelarea ca metodă de cunoaștere este singura necesară pentru studiul anumitor fenomene.

Astfel, toate metodele numite de cunoaștere științifică sunt importante și necesare pentru înțelegerea lumii din jurul nostru.