МЕТОДИКА
ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ

Продолжение. См. № 27–28, 30, 31, 36, 38, 39, 40, 43, 45/2003;
5, 8/2004

§ 3.7. Химический эксперимент
и технические средства обучения

Химический эксперимент – важный источник знаний. В сочетании с техническими средствами обучения он способствует более эффективному овладению знаниями, умениями и навыками. Удельный вес технических средств обучения, используемых в средней школе, возрастает с каждым годом, т. к. они не только экономят учебное время, но и положительно влияют на качество обучения. Однако дидактические возможности многих из них до конца не раскрыты.
В комплексе с химическим экспериментом технические средства обучения могут служить:
своеобразной инструкцией (показ этапов выполнения лабораторных опытов, решения экспериментальных задач, различных действий, приемов, операций и др.);
источником новых знаний;
иллюстрацией при изучении нового материала;
средством закрепления и контроля полученных знаний (способствовать пониманию сущности происходящих явлений и процессов).
В связи с этим в химическом кабинете рекомендуется иметь кино-, эпидиа-, графопроектор, телевизор, микрокалькулятор, компьютер и другие устройства вместе с самими средствами обучения (кинофильмы, диафильмы, диапозитивы, видеозаписи и др.). К аппаратам необходимо иметь дополнительные приспособления для их использования: экран, подставки под аппаратуру и т.д. Кроме того, для кодо- и эпидиапроектора изготовляют специальные карточки на бумаге, пленке или стекле, а также необходима фильмотека, включающая кинофрагменты, кинокольцовки, звуко- и видеозаписи и др.
Особое внимание нужно уделять сохранности аудиовизуальных средств и аппаратуры. До урока преподаватель проверяет исправность аппаратуры, просматривает пленки, кинофрагменты и другие дидактические средства. Подготовленный к уроку демонстрационный материал преподаватель хранит в шкафу возле своего рабочего места, в ящиках и нишах демонстрационного стола. На демонстрационном столе устанавливают пульт управления освещением, затемнением, техническими средствами (если есть автоматическое дистанционное управление).
Широко используют в обучении химии кинофильмы, кинофрагменты и кинокольцовки. Это динамические наглядные пособия, в которых содержится информация о видимых и невидимых явлениях и процессах. С их помощью учащиеся могут изучить сущность химических явлений и процессов, рассмотреть принцип действия и функционирования установок на производстве, ознакомиться с технологией получения веществ. Наряду с этим они документально иллюстрируют технические и производственные достижения и тем самым способствуют формированию научного мировоззрения учащихся.
Из технических средств обучения наибольший интерес для проведения химического эксперимента представляют эпидиа- и кодопроектор. Ими, как правило, обеспечены химические кабинеты почти всех школ, они просты и безопасны в эксплуатации, позволяют проецировать на экран прозрачные и непрозрачные объекты и материалы. А несложные приспособления к ним дают возможность показа химических опытов на экране неограниченное время. С кодопроектором можно работать без затемнения.
Использование технических средств обучения делает химический эксперимент более управляемым и активизирует мыслительную деятельность учащихся.
Перед показом демонстраций, выполнением лабораторных опытов и по ходу их целесообразно ставить вопросы или показывать рисунки, которые позволяли бы ребятам правильно воспринимать новые явления и процессы, осмысливать и лучше их запоминать.
Следует учесть, что в большинстве случаев ученики обращают внимание лишь на внешние признаки объектов и явления, а главного, наиболее существенного могут не заметить или уделить ему недостаточное внимание. По этой причине процессом восприятия учащихся необходимо управлять. Например, для подготовки к восприятию отдельных стадий производства азотной кислоты перед демонстрацией процесса каталитического окисления аммиака целесообразно показать через кодопроектор cхему (рисунок) установки. Первая часть схемы установки соответствует стадии окисления аммиака, вторая – окислению оксида азота(II) в оксид азота(IV), третья – гидратации оксида азота(IV). Показ каждой части схемы сопровождается составлением на карточках уравнений реакций без коэффициентов. При последовательном наложении карточек с рисунками друг на друга учащиеся получают полное представление о трех стадиях производства азотной кислоты и химических реакциях, лежащих в их основе. В ходе описания установки преподаватель обращает внимание на оптимальные условия протекания реакций, на определение конечных продуктов. Сочетание рисунка и демонстрационного опыта улучшает понимание сущности отдельных стадий производства азотной кислоты в заводских условиях.

В тех случаях, когда опыты хорошо видны только с небольшого расстояния, эпидиа- и кодопроектор дает возможность спроецировать их на экран, улучшая таким образом их наглядность. Например, используя для проведения опытов чашку Петри, стеклянные пластинки или кюветы, изготовленные из прозрачной пластмассы (полистирол, оргстекло), можно демонстрировать через эпидиа- или кодопроектор движение ионов, поглощение древесным углем растворенных веществ, газов, взаимодействие щелочных и щелочно-земельных металлов с водой, электролиз растворов солей и др.
Наблюдение сущности изучаемого явления имеет осмысленный характер, если ребята имеют перед собой конкретный план. Например, перед демонстрацией электролиза раствора хлорида меди(II) через эпидиа- или кодопроектор проецируется карточка следующего содержания: «При наблюдении электролиза раствора хлорида меди(II) определите: какую окраску имеет электролит; по какому признаку можно судить, что на катоде образуется новый продукт; какой продукт образуется на катоде и почему; по какому признаку можно узнать, что на аноде происходит образование нового продукта; какой продукт выделяется на аноде и почему; изменяется ли окраска раствора электролита в ходе опыта и почему?»
После окончания работы учащиеся обсуждают результаты, изучают сущность электролиза данной соли и составляют его схему.
Учащимся одновременно с письменной инструкцией по выполнению лабораторного опыта или его демонстрации рекомендуется показывать рисунки или схемы используемых приборов или установок. Так, в описании практической работы «Получение аммиака и опыты с ним» приведен рисунок прибора, но учащиеся все равно собирают его с трудом и тратят на это немало времени. Сократить время на его сборку можно за счет расчленения ее на несколько этапов, показанных через эпидиапроектор.
По-другому можно поступить при демонстрации получения ацетилена карбидным способом и изучении его свойств. Учащимся показывают на экране рисунки четырех приборов для получения водорода, кислорода, аммиака и оксида углерода(IV). Перед учениками ставится задача: опираясь на имеющиеся знания о конструкции этих приборов и их назначении, выбрать один из них, с помощью которого можно получить ацетилен. Учащиеся по аналогии с этиленом предполагают, что нужно собрать прибор такой же, как для получения аммиака. Таким образом, они применяют приобретенные ранее знания, умения и навыки и накопленный практический опыт при работе в новых условиях.
Выполнение практических заданий требует иногда использования справочных таблиц, которых нет в учебнике. Обеспечить каждого ученика таблицами очень трудно, да и нет необходимости в этом. Достаточно показать через эпидиапроектор одну таблицу для всех. Например, при распознавании ионных неорганических веществ (катионы и анионы в растворах кислот и солей, а также анионы в растворах солей) и органических веществ демонстрируют справочные таблицы. В них приведены сведения о реактивах, необходимых для распознавания веществ и продуктов реакций в виде газов или твердых веществ с характерной окраской.
На заключительных уроках при систематизации и обобщении знаний и усовершенствовании умений и навыков за весь курс химии с помощью эпидиа- или кодопроектора можно проецировать на экран содержание лабораторных опытов и экспериментальных задач, которые составляет преподаватель.
Большую помощь оказывают преподавателю эпидиа- и кодопроектор в организации обучающего контроля и учета знаний, умений и навыков. Несмотря на то, что учащиеся выполняют одну и ту же практическую работу, качество ее оформления бывает различным. Показывая тетради для практических работ на экране, преподаватель сосредоточивает внимание учеников на встречающихся недостатках и таким образом предупреждает их повторение в дальнейшем.
Проверку тетрадей с помощью эпидиапроектора можно организовать следующим образом. По окончании практической работы преподаватель показывает на экране несколько тетрадей: а) с плохо выполненным заданием, но с хорошими и правильными рисунками, схемами; б) с хорошо выполненным заданием, но плохо оформленным графически; в) с правильно выполненным и хорошо оформленным графически заданием.
Учащимся, владельцам первых двух видов тетрадей (а и б), предлагается дать необходимые объяснения только по правильно оформленной части работы. К обсуждению той части работы, где допущены ошибки, привлекаются все ученики: они отмечают недостатки в работе и указывают, как нужно было ее выполнить. Показ в качестве образца хорошо оформленной тетради сопровождается иногда комментарием ученика. Использование эпидиапроектора дает возможность добиться аккуратного ведения тетрадей, более внимательного отношения к выполнению опытов, объяснению их сущности и т.д.
С помощью эпидиапроектора также проверяются результаты выполнения лабораторных опытов и решения экспериментальных задач.

В.Я.ВИВЮРСКИЙ