| В ПОМОЩЬ МОЛОДОМУ УЧИТЕЛЮ |
Из опыта проведения исследовательской работы
с учащимися
Обучение школьников навыкам проведения исследовательской работы вносит огромный вклад в развитие их творческих способностей. Я занимаюсь этим уже четырнадцать лет. И многие мои ученики, начинавшие с таких работ, были призерами городских и областных олимпиад, успешно поступили в вузы и активно занимались научной работой в течение всех лет обучения.
Уже в конце первой четверти в 8-х классах сообщаю о возможности участия школьников в таких работах как одном из направлений обучения химии. Обязательным требованием является успеваемость по химии на оценки «4» и «5».
На начальном этапе предлагаю учащимся несложные для экспериментального исполнения, но внешне эффектные работы: «Волшебный мир кристаллов», «Индикаторы вокруг нас». И каждый год десять-двенадцать восьмиклассников с увлечением ищут оптимальные условия выращивания кристаллов различных солей, исследуют способность отваров различных растений менять цвет в зависимости от среды.
Постепенно работы усложняются, при их выполнении требуются знания не только химии, но и физики, биологии, экологии, географии. Темы, которые я предлагаю учащимся в начале каждого учебного года, имеют прикладную направленность, позволяют понять, что знания, получаемые в школе, нужны в повседневной жизни.
Учащиеся, получившие наиболее интересные результаты в ходе выполнения исследовательских работ, выступают с сообщениями на научно-практических конференциях «Ступень в будущее».
Темы исследовательских работ, предлагавшиеся учащимся в 2006–2008 гг.
8-й к л а с с.
1) Волшебный мир кристаллов.
2) Индикаторы вокруг нас.
3) Химия в палитре художника.
9–11-е к л а с с ы.
1) Эти страшные нитраты.
2) Жесткость воды и ее устранение.
3) Состав накипи и способы ее устранения.
4) Почвы г. Шиханы.
5) Тяжелые металлы в воде, снеге, почве.
6) Удивительные глины.
7) Безалкогольные напитки и квасы.
8) Промышленная очистка сточных вод и газовых выбросов.
9) Никель и здоровье.
10) Железо и здоровье.
11) Катализ и катализаторы.
12) Душистые вещества в нашей жизни.
13) Определение сахаров в овощах и фруктах.
14) Определение витамина С в овощах и фруктах.
15) Вредное влияние сигарет.
16) Чипсы: вред или польза?
17) Кровь в химической системе координат.
18) Ферменты и взаимодействие человека с окружающей средой.
Большое внимание уделяю формированию умения относиться вдумчиво и критично к рекламной информации, которая обрушивается на нас со страниц газет, с экранов телевизоров, с плакатов и т.д.
В качестве примера привожу фрагмент исследовательской работы учащегося 9-го класса Сергея Игнатьева.
Исследование жесткости воды и способы ее устранения
Реактивы: трилон Б (c = 0,1моль/л), аммиачная буферная смесь (по 20 мл 20%-х растворов хлорида аммония и аммиака внести в мерную колбу объемом 200 мл и довести до метки), смесь эриохрома* с хлоридом калия в соотношении 1:200, стиральные порошки, «Калгон».
1-я ч а с т ь. Определение общей жесткости
воды
комплексонометрическим методом.
В три колбы внести по 100 мл исследуемых образцов воды, по 5 мл аммиачной буферной смеси, 20–30 мг смеси эриохрома с хлоридом калия, перемешать до растворения и оттитровать трилоном Б до перехода окраски с вишнево-красной до сине-зеленой. По объему трилона Б, пошедшему на титрование, рассчитать общую жесткость воды** (табл. 1):
где с – концентрация трилона Б, V – объем трилона Б.
Таблица 1
Результаты определения жесткости воды из разных источников
| Образец воды | Жесткость (Ж) |
| Из реки Казанла | 4 |
| Из реки Терешка | 7,2 |
| Из колодца села Куриловка | 10,2 |
| Из Черного моря | 10,2 |
| Холодная вода из крана, г. Шиханы | 6,5 |
| Холодная вода из крана, г. Саратов | 3 |
| Горячая вода из крана, г. Саратов | 4,6 |
2-я ч а с т ь. Влияние стиральных порошков на жесткость воды.
В средствах массовой информации много говорят о том, что жесткая вода портит нагревательные элементы стиральных машин, и предлагают для устранения жесткости воды использовать «Калгон». Ученик исследовал влияние «Калгона» и ряда распространенных стиральных порошков на общую жесткость воды. Для исследования брал горячую и холодную воду из-под крана. В каждую колбу добавлял по 1 г стиральных порошков, определение проводилось комплексонометрическим методом (табл. 2).
Таблица 2
Результаты исследования влияния
стиральных порошков на общую жесткость воды
| Название порошка | Жесткость | |
| холодная вода | горячая вода | |
| «Лотос» | 0,8 | 0,6 |
| «Тайд» | 0 | 0 |
| «Тризил» | 1,9 | 1,2 |
| «Персил» | 0,4 | 0 |
| «Бинго» | 0,5 | 0 |
| «Эффект» | 1,2 | 0,9 |
| «Калгон» | 0 | 0 |
| «Пемос» | 0,7 | 0,3 |
| «Ариэль» | 0 | 0 |
| «Дося» | 0,6 | 0,6 |
В ходе проделанной работы ученик выявил взаимосвязь жесткости воды и вида почвы, по которой протекает эта вода, убедился, что большинство стиральных порошков почти полностью устраняют жесткость воды и совершенно необязательно применение «Калгона».
Данная работа носит прикладной характер, позволяет научить школьников применять полученные знания для решения бытовых проблем.
* Эриохром – индикатор. С хлоридом калия его смешивают для того, чтобы разбавить. Этот индикатор добавляют в титруемый раствор в твердом виде. – Прим. ред.
** В нашей стране жесткость воды: временную (карбонатную) и постоянную (некарбонатную) выражают в ммоль экв/л. 1 ммоль экв/л соответствует 20,04 мг/л катионов Ca2+ или 12,16 мг/л катионов Mg2+. При титровании раствором трилона Б в присутствии эриохрома определяют общую жесткость воды (катионы Ca2+ и Mg2+). – Прим. ред.