Организация
исследовательской деятельности
учащихся в школе

Огромное количество неизученных проблем существует в окружающем нас мире. Какую воду мы пьем? Сколько в ней содержится железа, хлора? Какое мыло не сушит кожу, каков его рН? Чтобы ответить на эти и другие вопросы, необходимо провести исследование. Исследование – это научный способ познания человеком окружающего мира. Школьники, которые занимаются исследовательской деятельностью, более глубоко разбираются в причинах различных явлений, более продуктивно работают, могут убедительно отстаивать свою точку зрения, понять и признать свои ошибки.

Исследовательская деятельность обеспечивает высокую информативную емкость и системность в усвоении учебного материала, способствует осмысленному усвоению знаний, чем отличается от традиционного учения в школе. Но в этой работе могут возникнуть трудности как у ученика, так и у учителя.

Работа учителя в данном случае – это своеобразная метадеятельность, «надстроенная» над деятельностью учащихся. Учитель не просто ставит цели, но стремится к тому, чтобы эти цели были приняты учениками; не просто ищет способы достижения поставленных целей, но и работает над тем, чтобы эти способы были освоены учениками, т.е. объектом деятельности учителя становится поисковая активность учащихся.

Руководитель исследовательской работы должен научить учащихся следовать установленным параметрам, определяющим исследовательскую работу.

Что же должно присутствовать в исследовательской работе и в какой последовательности выполнять работу?

• Необходимо выбрать объект исследования: объектом исследования могут стать продукты питания (соки, овощи, фрукты и т.п.), предметы бытовой химии (мыло, стиральные порошки и др.), питьевая вода, почва – все, что интересно исследовать. Результаты исследования должны быть интересны людям.

• Сформулировать цель исследования, которая состоит в изучении явлений и объектов.

• Выдвинуть гипотезу (в ходе работы гипотеза может быть подтверждена или опровергнута).

• Сформулировать задачи исследования, которые предполагают определенные действия в работе по достижению цели.

• Сделать литературный обзор, в котором дается краткая характеристика того, что известно об исследуемом явлении, объекте.

• Выбрать методы исследования и описать последовательность их использования.

• Провести исследование (по необходимости эксперимент повторяется несколько раз).

• Обработать результаты исследования, которые лучше представлять в виде таблиц, графиков, диаграмм (полученные данные необходимо сопоставить друг с другом, с данными, представленными в литературных источниках, т. е. установить и сформулировать закономерности).

• Сформулировать выводы, которые должны соответствовать целям, задачам, гипотезе исследования.

• Оформить исследовательскую работу.

• Составить доклад на научно-практическую конференцию (юные исследователи должны понимать, что исследовательская работа и доклад к ней – это разные виды научной деятельности).

• Подготовить компьютерную презентацию результатов исследовательской деятельности.

Исследовательская деятельность по теме
«Сколько витамина С в яблоках?»

Цель работы (на выбор).

1) Исследовать содержание витамина С в различных сортах яблок.

2) Сравнить содержание витамина С в яблоках в зависимости от сроков и условий хранения.

3) Сравнить содержание витамина С в свежих, запеченных и замороженных яблоках.

4) Сравнить содержание витамина С в яблоках районированных сортов, выращенных на дачных участках, и в яблоках, реализуемых через торговую сеть.

В зависимости от поставленной цели формулируется рабочая гипотеза и задачи.

Методика определения содержания
аскорбиновой кислоты

Для проведения эксперимента использована методика окисления аскорбиновой кислоты йодом (титриметрический метод анализа).

Сущность метода. При окислении аскорбиновой кислоты раствором йода протекает реакция по следующей схеме:

Оборудование. Фарфоровая ступка с пестиком, пипетка (или бюретка), учебные весы.

Реактивы. Спиртовой раствор йода (0,125%-й раствор), раствор крахмала, разбавленный раствор соляной кислоты.

Приготовление раствора крахмала. 1 г крахмала развести в небольшом количестве воды и вылить в стакан кипятка, прокипятить 1 мин. Приготовленный раствор хранить в холодильнике не более 1 недели.

Приготовление спиртового раствора йода. Взять аптечный раствор йода (5%-й), разбавить в 40 раз, при этом получится 0,125%-й раствор. 1 мл данного раствора соответствует 0,875 мг аскорбиновой кислоты.

1. Взвесить взятое для исследований яблоко, занести данные в таблицу (2-й столбец).

2. Ножом из нержавеющей стали вырезать ломтик яблока. Проба яблока должна быть взята от кожуры до сердцевины.

3. Взвесить остаток яблока и вычислить массу пробы. Занести данные в таблицу (3-й столбец).

4. Ломтик яблока поместить в фарфоровую ступку с разбавленной соляной кислотой и тщательно растереть пестиком.

5. Добавить раствор крахмала.

6. Титровать смесь раствором йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течение 10–15 с. Занести данные в таблицу (4-й столбец).

7. Рассчитать количество раствора йода (в мл), необходимого для титрования целого яблока, занести данные в таблицу (5-й столбец).

8. Рассчитать массу аскорбиновой кислоты в целом яблоке, занести данные в таблицу (6-й столбец).

9. Рассчитать (в %) содержание аскорбиновой кислоты в яблоке, занести данные в таблицу (7-й столбец).

Таблица для оформления результатов эксперимента

Методики расчетов

А. Если для титрования использована бюретка.

1. Расчет объема раствора йода, необходимого для окисления аскорбиновой кислоты, содержащейся в целом яблоке:

где 125, 25 г – масса целого яблока;

10,35 г – масса пробы яблока;

0,65 мл – объем раствора йода, израсходованного на титрование пробы яблока.

2. Расчет массы аскорбиновой кислоты в целом яблоке.

где 0,875 мг – количество аскорбиновой кислоты, которому соответствует 1 мл 0,125%-го раствора йода.

3. Расчет процентного содержания аскорбиновой кислоты в целом яблоке:

Б. Если для титрования использована пипетка.

1. Расчет количества капель раствора йода в 1 мл. В 1 мл раствора йода содержится 75 капель.

2. Расчет объема одной капли раствора йода:

3. Расчет объема 5 капель раствора йода, необходимого для окисления аскорбиновой кислоты, содержащейся в пробе яблока:

y = 0,13 (мл)•5 (кап.) = 0,65 мл.

4. Далее см. расчеты в пп. 1–3 методики «А».

Л и т е р а т у р а

Андреева С.Ю., Солянкина Н.Л. Рекомендации к организации исследовательской работы учащихся. Красноярск: ККИПКР, 2000; Ольгин О. Опыты без взрывов. М.: Химия, 1995; Петровский К.С., Белоусов Д.П. и др. Витамины круглый год. М.: Россельхозиздат, 1983; Прокофьева Л.Б. Открытые образовательные технологии: исследовательская деятельность школьников. Школьные технологии, 2006, № 4, с. 108–114.

Ф.Ф.ЗАЙНУЛЛИНА,
учитель химии
(г. Лесосибирск,
Красноярский край)