Домашний эксперимент как средство положительной мотивации к изучению химии в 8 классе
Содержание
Введение…………………………………………………………………………………….2
Глава 1. Домашний эксперимент как метод, побуждающий
учащихся к изучению химии……………………………………………………..6
1.1.Мотивация изучения химии - как психолого-педагогическая проблема…………………………………………………………………………………….6
1.2.Домашние опыты в системе школьного химического эксперимента………………………………………………………………………………..8
Выводы по первой главе…………………………………………………..........................10
Глава 2. Методика организации и проведения домашнего эксперимента……………..12
2.1 .Функции, место и особенности домашних экспериментальных
работ в учебном процессе по химии……………………………………………………..12
2.2. Система домашнего эксперимента и требования к ней………………………….14
2.3. Содержание системы домашних экспериментальных заданий…………………..15
2.4. Условия успешного использования системы домашнего эксперимента………………………………………………………………………………..17
2.5.Организация домашних экспериментальных работ учащихся……………………17
2.5.1. Работа учителя по организации домашнего экспериментирования……………...17
2.5.2. Проблема техники безопасности домашних опытов и пути ее решения……………………………………………………………………………………..18
2.5.3. Контроль и оценка домашних экспериментальных заданий…………………….19
2.5.4. Организация диагностики…………………………………………………………...19
Выводы по второй главе…………………………………………………………………...20
Глава 3. Использование эффективности использования домашнего
эксперимента в курсе химии 8 класс……………………………………………………21
3.1. Организация обучения с использованием домашних опытов……………………21
3.2.Анализ результатов исследования …………………………………………………..22
Вывод по третьей главе………………………………………………………………… ..24
Заключение………………………………………………………………………………….25
Литература…………………………………………………………………………………..26
Приложение………………………………………………………………………………….27
Введение
В российской школе происходит обновление содержания химического образования, но что остается неизменным – это отношение к эксперименту. Химия была и остается наукой экспериментальной и овладеть химическими знаниями даже в самом минимальном объеме невозможно без выполнения минимума лабораторных работ. Как отмечают многие исследователи, домашние опыты и наблюдения способны изменить отношение учащихся к химии. Школьники осознают, что изучать эту науку можно не только в лаборатории, но и дома. И нет лучшего способа прийти в экспериментальную науку, как непосредственно самостоятельно экспериментируя. Подтверждение этому можно найти и в истории химии. Многие прославленные российские ученые – А.М. Бутлеров, Н. С. Курнаков, Н. Н. Семенов – истоком своего интереса к химии считали именно домашние эксперименты. Для решения этой задачи можно использовать такую форму работы как домашний эксперимент. Но механическое внедрение в учебный процесс невозможно. Чтобы результаты были успешными , необходимо знать условия, в которых они дадут наибольший педагогический эффект . Очевидно, что организация таких условий при введении в процесс обучения химии домашнего эксперимента связана с проблемой развития соответствующей мотивации. Обращение к проблеме формирования положительной мотивации обусловлено также противоречиями, которые присущи современному процессу обучения химии:
между существующей психолого- педагогической теорией формирования мотивации учения и слабой разработанностью методических основ ее реализации в предметных дисциплинах, в т.ч. химии;
между фронтальным характером работы в классе и индивидуальным способом усвоения знаний;
между необходимостью развития самостоятельности и творческой инициативы, с целью адаптации к жизненным ситуациям и невозможностью ее удовлетворения в связи с сокращением времени, отведенного на изучение химии.
Вышеизложенными обстоятельствами обуславливаются актуальность и выбор темы исследования.
Цель исследования – изучение влияние домашнего эксперимента на формирование у учащихся положительной мотивации изучения химии.
Объектом исследования является экспериментальная деятельность учащихся в процессе обучения химии.
Предмет исследования - процесс формирования положительной мотивации к изучению химии при выполнении домашних экспериментальных работ.
В основу исследования положена следующая гипотеза: если в процессе обучения химии систематически использовать домашние работы экспериментального характера, то это приведет к развитию положительной мотивации изучения предмета и, как следствие, росту уровня знаний. Для достижения цели и проверки гипотезы необходимо было решить следующие задачи:
Исследовать состояние проблемы домашнего эксперимента и возможность его использования в условиях современной школы для формирования положительной мотивации изучения химии.
Апробировать представленную систему домашнего эксперимента.
Разработать систему домашних опытов для учащихся 8 класса.
Экспериментально проверить влияние домашних экспериментальных работ на формирование положительной мотивации и на осознанность знаний учащихся.
Для решения поставленных задач использовались следующие теоретические методы исследования:
- анализ методической, психолого- педагогической литературы о проблеме исследования;
- внедрение системы домашних экспериментальных заданий;
- наблюдение, тестирование, анкетирование;
- эксперимент с обработкой результатов, анализ полученных результатов.
Исследование проводилось в несколько этапов:
I этап- констатирующее исследование. Было определено возможность использования домашних опытов по химии.
II этап – подготовительный. Внедрение методики формирования положительной мотивации на основе домашних экспериментальных работ.
III этап – проведение формирующего эксперимента, с целью проверки выдвинутой гипотезы.IV этап - анализ результатов педагогического эксперимента; обобщение результатов.Новизна и теоретическая значимость исследования заключается в том, что:
- уточнены цели проведения домашних экспериментальных работ в учебном процессе по химии;
- разработана примерная система домашнего эксперимента для формирования положительной мотивации изучения химии в 8 классе;
Практическая значимость результатов исследования состоит в разработке домашних опытов экспериментального характера для учащихся 8 класса, практических рекомендаций по проведению домашних опытов, использованы конкретные диагностические методики для изучения мотивации к предмету химия.
Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечивалась использованием методов, адекватных задачам исследованиям, соответствием выводов, полученных в ходе исследования, с результатами педагогического эксперимента, математической обработкой экспериментальных данных.
На защиту проекта выносятся следующие положения:
- систематическое использование домашних опытов в процессе обучения обеспечивает целенаправленное развитие положительной мотивации к изучению предмета.
- мотивация учения школьников обуславливает положительное личностное отношение к знаниям, что повышает их осознанность.
Глава 1. Домашний эксперимент как метод, побуждающий учащихся к изучению химии
. Мотивация изучения химии - как психолого-педагогическая проблема
Проблема формирования мотивации учения сложная, многогранная. Сущность мотивации как психологической категории раскрыта в трудах В.Г.Асеева, Л.И.Божович, А.Н.Леонтьева, А.К.Марковой, С.Л.Рубинштейна и др. В педагогической психологии в настоящее время выявлена сущность мотивации учения, ее состав, признаки, уровни, приведена классификация мотивов, выяснены психологические принципы ее формирования.
В последнее время в методике обучения химии проблеме целенаправленного формирования мотивации уделяют все больше внимания. Исследователь Л.М.Перминова считает, что усиление практической направленности значительно повысит мотивацию к предмету. М.С. Пак отводит большую роль формированию мотивации познавательным заданиям.
При побуждении учащихся к изучению химии следует опираться на целый ряд факторов, но наиболее важных для определения роли и места домашнего эксперимента при формировании положительной мотивации изучения химии.
Первая составляющая учебной деятельности - мотивация учения. Отсутствие ее превращает деятельность в хаотическое скопление отдельных действий без ясной и осознанной цели, когда человек не видит личностного смысла в совершаемых действиях, не воспринимает их как значимые, важные, необходимые для себя. По определению А.К. Марковой мотивация – многомерная система, включающая в себя такие компоненты, как потребности, мотивы, цели, ценностные ориентации.
Внутренним источником мотивации учебной деятельности является потребность. Применительно к учебной деятельности можно выделить три группы потребностей: познавательные потребности, удовлетворяемые в процессе приобретения новых сведений или способов решения проблем; социальные - удовлетворяемые в рамках взаимодействия « учитель - ученик» и « ученик - учитель» в ходе учебной деятельности или отношений, связанных с учением и ее результатами; потребности связанные с « Я», актуализируемые главным образом уровнем сложности учебных задач. Применительно к целям предметного обучения химии наибольший интерес представляет познавательная потребность, которая есть у каждого ребенка. Роль учителя заключается как раз в актуализации этой потребности. Поскольку для учащихся, начавших изучать химию, домашний эксперимент является новым видом деятельности и выполнение его приводит к новым впечатлениям, то можно предполагать, что познавательная потребность, таким образом, будет актуализирована. Но важно, чтобы познавательная потребность, на которую мы опираемся при введении домашних заданий, экспериментального характера переросла в мотив учебной деятельности, т.к. потребность не определяет характера деятельности, одна и та же потребность может быть удовлетворена разными способами. Предмет ее удовлетворения определяется тогда, когда человек начинает действовать.
Потребность – только предпосылка деятельности, но сама по себе она еще не придает деятельности определенную направленность. Реальная направленность деятельности вызывается предметом, отвечающим потребность, т.е. мотивом.
При наличии различных групп мотивов встает вопрос о том, какие мотивы будут реализованы в процессе домашнего экспериментирования? Конечно, лучше будут мотивы, заложенные в самой учебной деятельности, связанные с ее прямым продуктом, и нет ничего плохого, если смысл выполнения домашних опытов будет в получении хорошей отметки, или желания быть в числе лучших.
Важно это понять, принять и помочь различными средствами, потому что в противном случае он просто будет делать вид, что делает опыты. Реально действующие мотивы возникают как результат фактического включения школьника в различные виды деятельности.
Таким образом, домашнее экспериментирование, как активная деятельность, может способствовать возникновению реально действующих мотивов.
Мотив реализуется в цели.
Цель деятельности – важный компонент мотивации. В данном исследовании целью считается направленность ученика на выполнение отдельных действий, входящих в учебную деятельность.
В результате проведения домашнего эксперимента некоторые ученики, возможно, получают удовлетворение от успешно проведенного эксперимента, что возможно вызывает у них желание заниматься подобной деятельностью. При этом исчезает необходимость дальнейшего стимулирования, поскольку произошел « сдвиг мотива на цель».
На основании вышеизложенного, можно сделать следующие выводы.
Домашние опыты на начальном этапе их проведения – это цель деятельности.
При проведении домашнего эксперимента мы опираемся на познавательную потребность, которая есть у каждого ребенка. При помощи
домашних опытов можно актуализировать эту потребность.
Химию начинают изучать в 8 классе, что по утверждениям психологов наблюдается наибольшее падение интереса к изучению учебных дисциплин.
Но именно в этом возрасте у школьников появляется потребность в новых видах самостоятельной деятельности, в результате которых они приобретают новые знания, «через включение их в новые, ранее недоступные ему виды активной деятельности» (А.К.Маркова).
У подростков выявляется потребность увидеть практическую значимость знаний, а в качестве новой, ранее недоступной, успешной деятельности, показывающей практическую значимость полученных знаний
будут являться домашние экспериментальные задания.
1.2.Домашние опыты в системе школьного химического эксперимента
Для того, чтобы представить место и значение домашнего эксперимента, нужно рассмотреть его в системе школьного химического эксперимента.
Дидактическая структура школьного эксперимента по химии представлена следующим образом:
Демонстрационный эксперимент → Лабораторные опыты → Практические работы → Химический практикум → Домашний эксперимент
В этой структуре каждый последующий вид химического эксперимента отличается от предыдущего увеличением степени самостоятельности. Сравнивая характеристики основных видов школьного химического эксперимента можно сказать, что они все направлены на достижение учебных целей, создание ярких представлений о веществах и их свойствах, формировать экспериментальные умения. Логическим продолжением структуры является работа, которая выполняется учащимися полностью самостоятельно, т.е. домашний эксперимент.
Домашний эксперимент – это индивидуальная практическая самостоятельная работа, которая проводится с использованием веществ и предметов домашнего обихода, выполняемая под опосредованным руководством учителя.
Домашний эксперимент, объективно существующий в практике преподавания - важный и полезный вид деятельности.
К особенностям домашнего эксперимента можно отнести следующее:
во – первых, ценной особенностью домашнего эксперимента является его индивидуальность выполнения как планирование эксперимента, подготовка формы отчета;
во-вторых, выполнение домашних опытов не ограничено строгими рамками времени, учащиеся могут переделать опыт, если он не получился;
в-третьих, у домашних экспериментальных работ есть некоторые преимущества перед другими видами ШХЭ. В домашнем экспериментировании учащиеся учатся планировать свою деятельность самостоятельно, приходить к выводам самостоятельно, на что тратится больше мыслительных усилий по сравнению с наблюдением демонстраций или выполнением практических работ и лабораторных опытов под непосредственным руководством учителя;
в-четвертых, как бы ни был хорошо организован процесс выполнения самостоятельного эксперимента в классе, он менее чем домашний эксперимент способствует проявлению учащимися творческих способностей и личной инициативы.
Выводы по первой главе
Для формирования положительной мотивации необходимо целенаправленно развивать положительное отношение к предмету.
Без соответствующей мотивации обучение превращается в хаотическое скопление отдельных действий. Главной характеристикой мотивации являются мотивы.
С учетом возрастных особенностей подростка в качестве основного пути формирования мотивации к изучению химии является личностно – деятельный способ побуждения учащихся изучению химии. В качестве успешной деятельности, показывающей практическую значимость полученных знаний, являются домашние экспериментальные задания.
Домашний эксперимент – это индивидуальная практическая самостоятельная работа, которая проводится с использованием веществ и предметов домашнего обихода, выполняемая под опосредованным руководством учителя.
Глава 2. Методика организации и проведения домашнего эксперимента
2.1 .Функции, место и особенности домашних экспериментальных работ
Домашний эксперимент – индивидуальная практическая работа, один из видов самостоятельной домашней работы, обязательной для всех. Работа проводится с использованием веществ и предметов домашнего обихода, выполняется под опосредованным руководством учителя и предполагает определенный контроль с его стороны.
В домашних заданиях экспериментального характера заложены большие потенциальные возможности.
Функции домашнего эксперимента
Основные задачи домашних экспериментальных работ
Мотивационная Пробуждать любознательность, радость открытий, формировать положительное отношение к предмету
Развивающая I.Развитие экспериментальных умений:
1) теоретических:
* определять цель эксперимента;
* проектировать эксперимент;
*самостоятельно подбирать оборудование;
*осуществлять наблюдения;
*использовать учебную и справочную литературу;
*анализировать результаты.
2)практических:
* развитие наблюдательности, внимания, совершенствование мыслительных операций, ситуационной сообразительности;
*развитие координации движения, кинестетических и гравитационных ощущений, быстроты двигательной реакции и манипуляционной сноровки, автоматизма в работе руками (« химические руки»);
* развитие ощущения и восприятия внешних свойств и изменений веществ в ходе химических реакций
(« чувство вещества и химического процесса»).
II.Развитие творческой инициативы, мышления.
Образовательная Сознательное усвоение и закрепление знаний изучаемого материала.
Получение новых знаний, реализация принципа связи теории с практикой. Индивидуализация.
Воспитательная Развитие навыков правильной организации труда
Пропедевтическая Подготовка к осмыслению нового материала
Рефлексирующая Осмысление, осознание, анализ
Домашний эксперимент занимает особое место в учебном процессе. С одной стороны, это практическая работа – один из видов ШХЭ. Но необходимо отметить, что домашние опыты выполняются самостоятельно, только под опосредованным руководством учителя и не могут быть слишком сложными с точки зрения техники эксперимента. И главное в этих экспериментах не результат. Главное – процесс выполнения работы, в ходе которого совершенствуются учебные и экспериментальные умения. Так, при выполнении домашних опытов учащиеся определяют цель опыта, планируют этапы своей работы, делают выводы, обращаются к справочной литературе, выполняют действия самоконтроля,
Таким образом, включение в самостоятельную деятельность – выполнение домашних экспериментальных работ может привести к совершенствованию познавательных мотивов, прежде всего, широких познавательных мотивов: интерес к знаниям, к содержанию и процессу учения.
2.2. Система домашнего эксперимента и требования к ней
Важным условием формирования учащихся положительной мотивации к изучению предмета при помощи домашних работ экспериментального характера является наличие системы домашнего эксперимента.
Элементами системы данной работы являются отдельные задания, ориентировочная основа действий, которая направляет учащихся в деятельность по выполнению домашнего опыта. Каждый опыт системы соответствует определенной теме урока, определенному этапу формирования положительной мотивации.
Деятельность учителя в системе домашнего эксперимента заключается в организационно - диагностическом и содержательном направлении.
Для организации домашнего экспериментирования важна актуализация познавательной деятельности. От результатов первого этапа зависит дальнейшая работа, т.е. перерастание ее познавательный мотив. Для перехода к третьему этапу необходимо учитывать следующие требования: учет возможностей ученика, обеспечение успешности выполнения заданий, альтернативность заданий, эмоциональность, занимательность, проблемность.
Помимо требований к домашним опытам существуют критерии отбора к системе домашних экспериментальных работ:
дидактические принципы;
специфика обучения предмету;
самостоятельная учебно-познавательная деятельность;
постановка ученого химического эксперимента;
особенности домашних экспериментальных работ.
Каждое требование к системе домашних экспериментальных заданий характеризуется учетом этих принципов. К дидактическим принципам относятся системность и упорядоченность элементов системы, научность и доступность знаний, полученных при проведении домашних опытов. К специфике обучения – органическая связь с программным материалом, использование в сочетании с другими методами обучения химии. К самостоятельной учебно-познавательной деятельности – возможность стимулирования учебно-познавательной деятельности, развитие мышления, проявление самостоятельности и находчивости. К учебному химическому эксперименту - обеспечение безопасности выполнения заданий. К домашним экспериментальным заданиям – направленность на формирование положительной мотивации, выполнимость в домашних условиях всеми учащимися.
Эти критерии дополняют основные требования к домашним опытам и разработки системы заданий экспериментального характера.
2.3. Содержание системы домашних экспериментальных заданий
Элементами системы домашнего экспериментирования являются:
- домашние задания;
- ориентировочная основа действий, предназначенная для оптимальной организации деятельности учащихся по выполнению домашних опытов;
- опыты и наблюдения всегда связаны с изучаемым на уроке материалом.
Домашние задания экспериментального характера выполняются учащимися по следующей схеме:
Технологическая карта проведения домашних экспериментальных заданий
Учитель Ученик
---------------------------------------------------------------
домашнее мотив деятельности
экспериментальное задание
Ориентировочная основа действий Выполнение домашней
выполнения домашних опытов и экспериментальной работы:
написания отчета
Требование к оформлению *определение проблемы
Записать: *выдвижение гипотезы (кон. результат)
1.Название работы. * Осуществление проверки
2.Цель работы. гипотезы в процессе выполнения работы
3.Наблюдения: * Наблюдения
- что я увидел, услышал * Формулировка выводов о верности или
- что менялось; ложности гипотезы
- что было постоянным; * Написание отчета о работе
4. Анализ и объяснения:
- наблюдаемое явление ( реакция)
- наблюдаемое явление произошло, потому что…
5.Сделать выводы:
- написать уравнения реакций;
-ответить на контрольные вопросы
* Осуществление экспериментальной деятельности;
* формирование познавательных мотивов
Элементом обратной связи между учителем и учеником является оценка.
2.4. Условия успешного использования системы домашнего эксперимента
При использовании системы домашнего эксперимента необходимо выполнение следующих условий:
Оптимальное распределение заданий по темам программы.
Систематическое применение наряду с другими видами домашней работы учащихся.
Наличие у учащихся определенного запаса знаний, позволяющих понять цель задания, его содержание и последовательность выполнения.
Обязательность и осознанность выполнения задания.
Необходимость комплексного подхода к применению заданий экспериментального характера.
Качество организации работы.
2.5. Организация домашних экспериментальных
работ учащихся
2.5.1. Работа учителя по организации домашнего экспериментирования
Работа учителя по организации домашнего экспериментирования заключается в следующем:
1.Планирование предстоящей работы.
В поурочном планировании надо предусмотреть, какие экспериментальные задания можно дать учащимся при изучении данной темы. Место, конкретная методическая цель определяется поурочным планом. Выделяется материал для проработки дома; подбор и определение содержания, объема, времени выполнения экспериментального задания и согласование их с другими видами домашней работы по предмету. Обдумываются формулировки, указания, контрольные вопросы и создается основа действий для выполнения работы. Одним из требований к применению системы домашнего эксперимента является недопущение перегрузки учащихся домашними заданиями.
2.Работа с родителями.
В начале года обсудить вопрос по поводу организации домашней лаборатории, покупки некоторых веществ. Рассказать о значении и роли экспериментов, о необходимости соблюдения правил техники безопасности.
3.Обеспечение учащихся заданиями. Это могут быть печатные инструкции. Домашние опыты оформляются в специальной тетради.
4. Работа с учащимися. Рассказать о значении и необходимости проведения опытов, познакомить с требованиями, ходом и особенностями такого вида домашней работы. Особое внимание уделить технике безопасности проведения опыта.
2.5.2. Проблема техники безопасности домашних опытов и пути ее решения
Проблема техники безопасности – это одна из наиболее серьезных проблем при организации домашнего экспериментирования. Сложилось мнение, что химические опыты – это едкие запахи, взрывы… Безопасность проведения домашних опытов будет обеспечиваться следующим способом:
1.Использовать минимальное количество реактивов и исключением опасных веществ;
2.Проведение неоднократных бесед о необходимости соблюдения правил техники безопасности при проведении опытов. Текст инструкции выдается на руки. По каждому опыту - дополнительный инструктаж.
2.5.3. Контроль и оценка домашних экспериментальных заданий
Систематический контроль над выполнением домашнего задания экспериментального характера осуществляется через:
1.Проверка у учащихся «вещественных доказательств»
( выращенные кристаллы и т.д.);
2.Проведение краткой фронтальной беседы по проведенному опыту;
3.Проверка письменных отчетов;
4. Введение дневников наблюдений;
5.Составленные учащимися руководства выполнения опыта.
Для оценки будет использована пятибалльная и рейтинговая система.
Рейтинговая система оценивания домашних опытов
Тема Домашнее экспериментальное задание Число баллов
8 класс
Окончательная отметка за выполнение опытов по теме выставляется в классный журнал на основании рейтинговой суммы. При достижении от 90-100 % -« 5», от 75%-89% - « 4», от 60% до 74% - «3», меньше 60%- « 2»
2.5.4. Организация диагностики
Для изучения мотивации к химии были использованы методы, которые создавали условия для взаимопроверки и усиливали тем самым надежность результатов, простые в обработке и интерпретации результатов, методики соответствующие целям исследования. Это метод анкетирования, модифицированный опросник О.С. Гребенюка; личностный вопросник - репертуарная решетка.
Выводы по второй главе
1. Домашние экспериментальные задания обладают большими потенциальными возможностями, благодаря которым они могут использоваться в учебном процессе.
2. Для успешного использования домашних заданий экспериментального характера с целью развития мотивации изучения химии необходимо наличие системы домашних заданий.
3. Деятельность учителя по формированию положительного отношения к химии состоит из двух блоков: организационно - диагностического и содержательного.
Для успешного использования системы домашних экспериментальных заданий необходимо:
оптимальное распределение заданий по темам программы;
систематическое применение;
наличие у учащихся определенного запаса знаний;
обязательность и осознанность выполнения заданий;
комплексный подход;
наличие у учащихся необходимых реактивов и оборудования;
обеспечение безопасности выполнения работы.
5. Организация учителя при домашнем экспериментировании заключается:
в планировании работы учебного процесса;
работе с родителями;
разработке методических карточек и инструкций;
работе с учащимися по проведению опытов и технике безопасности.
6. Обеспечение систематического контроля осуществляется через проверку отчетов и дневников наблюдений;
7. Разработка системы оценивания происходит через рейтинговую систему.
8. Для изучения мотивации к химии было использовано анкетирование, модифицированный опросник О.С.Гребенюка; личностный вопросник (репертуарная решетка).
Глава 3. Исследование эффективности использования домашнего
эксперимента в курсе химии 8 класса
3.1. Организация обучения с использованием домашних опытов
Экспериментально - педагогическое исследование проводилось в несколько этапов:
1.констатирующее исследование;
2.подготовительный этап;
3.формирующий эксперимент;
На каждом этапе необходимо было решить определенные задачи.
Задачи экспериментально – педагогического исследования
Этап Задачи
1.Констатирующий Проанализировать состояние проблемы домашнего эксперимента по химии и определить возможность формирования мотивации с помощью этого вида деятельности
2.Подготовительный Выбор методики формирования положительной мотивации на основе использования домашних экспериментальных работ:
- выбор способа оценивания;
- определение критериев сформированности мотивации;
- подбор методик для изучения мотивации.
3.Формирующий
Выявить влияние систематического выполнения учащимися домашних экспериментальных работ на формирование мотивации изучения химии и осознанность знаний.
3.2. Анализ результатов исследования
Для оценки эффективности использования домашнего эксперимента в учебном процессе использовались следующие критерии:
- доминирующие мотивы;
- общее состояние мотивации;
- качество знаний по химии (осознанность)
На основании этих критериев можно выделить три уровня сформированности мотивации изучения химии:
1 уровень – низкий
- низкая осознанность знаний;
-доминирующие мотивы не связаны с учебной деятельностью;
- 1 или 2 уровень по методике О.С.Гребенюка.
2 уровень – средний
- средняя осознанность знаний;
- доминирующие мотивы связаны с учебной деятельностью;
3 уровень по методике О.С.Гребенюка.
3 уровень – высокий
– высокая осознанность знаний;
- ориентирование мотивации на процесс;
- 4 или 5 уровень по методике О.С.ГребенюкаДоминирующие мотивы учения на различных этапах педагогического эксперимента
Мотивы
( конструкты) 8 кл. 1 замер
8 кл.2 замер
% уч-ся
выбр.мотивРанг
мотива % уч-ся
выбр.мотивРанг
мотива
Вызывает положительные эмоции Занимаюсь, чтобы приносить пользу людям
На уроках я получаю рациональные способы добывания знаний Знание предмета позволяет быть интересным для других людей Узнаю много полезного и ценного Предмет побуждает мыслить Занимаюсь, чтобы заслужить одобрение со стороны значимых мне взрослых людей Я обсуждаю с одноклассниками вопросы, затронутые на уроке после его окончания Считаю, что для будущей деятельности необходимы знания Учу, т. к для меня важна хорошая отметка Моя оценка уровня преподавания Выводы по третьей главе
1.Домашние работы экспериментального характера способствуют формированию у учащихся мотивов, адекватных учебной деятельности: познавательных. Эти мотивы являются доминирующими для учащихся 8 класса.
2. У учащихся происходит значимое развитие мотивации (методика О.С.Гребенюка).
3.Педагогический эксперимент подтверждает предположение, что целенаправленное применение домашнего эксперимента способствует формированию осознанных знаний.
4.Результаты анкетирования показывают, что учащиеся положительно относятся к домашним экспериментальным работам.
Заключение
На основании представленного проекта можно сделать следующие выводы:
I.Формирование положительной мотивации на основании эксперимента осуществлялось в три этапа:
- актуализация познавательной деятельности; - опредмечивание потребностей;
- формирование познавательных мотивов.
II. Опыты, используемые в проекте, отвечали следующим правилам:
1.Занимательность, эмоциональность, новизна действий.
2.Связь с жизненным опытом, опора на интересы ученика.
3.Альтернативность и обеспечение успешности.
4. Наличие инструкций опытов, порядок выполнения, способ оценивания.
По результатам апробации установлено, что успешное использование домашнего эксперимента возможно только при соблюдении определенных условий: распределение опытов по темам, системность в обучении, соблюдение психолого – гигиенических требований.
На основании проделанной работы можно утверждать, что домашние эксперименты способствуют: формированию мотивов, адекватных учебной деятельности, развитию мотивации к изучению химии; получению осознанных знаний.
Эффективность использования в процессе обучения химии домашних опытов заключается в том, что выполнение экспериментальных заданий увязывает теоретические знания с жизненным опытом, расширяет сферу применения знаний, способствует приобретению умения самостоятельно работать, осознанию знаний.
Литература
1. Алексинский, В.Н. Занимательные опыты по химии: Книга для учителя [Текст] / В.Н. Алексинский.– М.: Просвещение, 1995.
2. Балаев, И.И. Домашний эксперимент по химии: Пособие для учителей. Из опыта работы [Текст] / И.И.Балаев,– М.: Просвещение, 1977.
3.Иванова, Р.Г., Иодко А.Г.Система самостоятельных работ учащихся при изучении неорганической химии: Книга для учителя [Текст] /Р.Г.Иванова, А.Г.Иодко. - М.: Просвещение,1998.- С.144 -145.
4.Сомин, Л.Е.Увлекательная химия: Пособие для учителей. Из опыта работы [Текст] / Л.И.Сомин,- М.:Просвещение,1978.
5.Степин, Б.Д.Занимательные задания и эффективные опыты по химии: Книга для учителя [Текст]/ Б.Д.Степин, Л.Ю.Аликберова.- М.:Дрофа,2002.
6. Титова, И.М., Эстрин Э.Р. Развитие мотивации изучения химии: пособие для учителей [Текст] / И.М.Титова, Э.Р.Эстрин.- СПб.: Образование,1997.
7. Шелпакова, Н.А.Мастяева Л.В.,Кузнецова О.К. Химический эксперимент в школе и дома: пособие для учителей [Текст] / Н.А.Шелпакова,Л.В.Мастяева, О.К. Кузнецова.- Тюмень: ТГУ,2000.
8 .Штремплер, Г.И. Химия на досуге. Домашняя химическая лаборатория: Книга для учащихся [Текст] / Г.И. Штремплер. - М.: Просвещение, 1996.
9. Исаев, Д.С. Об использовании домашнего эксперимента в 8-11 классах [Текст] / Д. С. Исаев // Химия в школе: научно-методический журнал. - 2009. - № 2. - С. 56-61.
10. Субанаков, А. К. О формировании экспериментальной деятельности учащихся [Текст] / А. К. Субанаков//Химия в школе: научно-методический журнал. - М. : "Центрхимпрес", 2006 - ISSN 0368-5632. - 2009г. №9 - С.63-65.
11. Трухина, М.Д., Кругликова Е.Г. Домашний эксперимент.\\Химия: Приложение к « 1 сентября» 2000 Г. №13.
12. http://ru.wikipedia.org/wikПриложение 1
Анкета для учащихся, проделавших домашние опыты
1.Как вы относитесь к выполнению домашних опытов и наблюдений? Почему?
2.Хотели бы вы какие-либо опыты продемонстрировать в классе перед товарищами (или младшими школьниками), дома своим младшим сестренкам или братишкам?
3.Как, по-вашему, можно ли делать эксперимент, не продумав его идею, не спланировав ход эксперимента?
4.Сколько примерно времени в неделю вы затрачивайте на проведение домашних опытов и наблюдений? А на оформление результатов?
5. После проведения домашнего опыта вы часто писали отчет по предложенной учителем схеме. Помогла ли в работе эта схема? Поясните на конкретном примере.
6.Помогают ли домашние опыты и наблюдения понять материал учебника, данную тему и т.д. Приведите примеры.
7.Побуждают ли домашние опыты и наблюдения к чтению дополнительной литературы? Приведите примеры.
8.По-вашему, нужны ли подобные задания и для чего?
9.Как к ним относятся ваши родители?
Модифицированный опросник О.С. Гребенюка для выявления уровня сформированности мотивации изучения химии
Инструкция для учащихся
С целью улучшения качества преподавания химии просим вас принять участие в исследовании. Ничего не приукрашивая и не преуменьшая, более точно ответьте на предлагаемые вопросы. Внимательно читайте вопросы - утверждения. Если вы полностью согласны в бланке ответа напротив номера утверждения ставьте 5,4 -скорее согласны, чем не согласны; 3-не знаете, не уверенны; 2-скорее не согласны, чем согласны; 1- полностью не согласны.
Вопросы для выявления состояний мотивации изучения химии.
Состав мотивации.
Что побуждает вас учить химию?
1.Родители
2.Стремление получить хорошую оценку
3.Интерес к отдельным урокам
4.Считайте своим долгом учить все предметы , в том числе и химию?
5. Увлечены ли предметом, любите его больше других?
Структура мотивации
Как вы объясняете свое отношение к работе на уроках химии, при выполнении домашних заданий по химии?
Активно работаете редко - когда должны спросить.
Активно работаете, когда понимаете; изучаете материал, когда учитель не дает отвлекаться, когда класс активен.
Активно работаете, потому что химия нужный для будущего предмет.
Главное, почему вы изучаете химию, - видите смысл для себя.
Химия, как никакой другой предмет, необходима в будущем.
3 .Осознанность мотивации
Как вы объясняете свое отношение к изучению химии?
Не задумываетесь над ее значением для себя
Нельзя не учить: получил двойку – неприятностей не оберешься.
Находите химию интересным предметом.
Считаете, своим долгом хорошо изучать вообще все предметы
Оцениваете химию как важный, нужный предмет.
4. Обобщенность мотивации
Если было бы можно, вы бы не изучали большинство тем по химии.
Считаете, что знание по химии пригодятся при изучении других предметов
Считаете, что изучение химии важно вам для общего развития.
Изучаете химию с таким же старанием, как ряд других предметов
Считаете, что изучаете химию глубоко, испытываете необходимость знать ее как можно лучше
5. Направленность мотивации на содержание обучения
Считаете, что в осуществлении своих жизненных планов достаточно для вас знать интересные факты, наблюдать занимательные опыты.
Считаете, что вам в жизни пригодится знание только отдаленных тем, разделов курса химии.
3. Считаете, что вам необходимо знать все предметы, но более систематически глубоко необходимо изучать химию и еще один-два предмета.
4. Считаете, что вам необходимо не только хорошо знать все то, что предусмотрено школьной программой по химии, но по отдельным разделам больше того?
5. Считаете, что для будущей вашей деятельности необходимы глубокие знания курса химии
Направленность мотивации на способы учения
Бывает так, что при решении задач вы не можете, не умеете и не хотите найти необходимые табличные данные, нужные вам теоретические положения в учебнике
Считаете, что при решении задач, выполнение лабораторных работ главное – это получить результат, не важно каким способом.
Считаете, что для успешного учения вам необходимо овладеть более рациональными знаниями.
Считаете, что вы обладаете навыками изучения предмета химия
Часто у вас получается так, что, встретившись с незнакомой проблемой, задачей вы самостоятельно додумываетесь до ее решения.
7.Энергия мотивации
У вас пробуждается активность, если материал урока интересен
Если вы активны в начале урока, заинтересованы работой, то ваша активность сохраняется до конца урока?
Часто вы пассивно относитесь к изучаемому материалу на уроке
4. В изучении того или иного предмета вы доводите до конца начатое дело
Вы отдаете большую часть времени учению даже тогда, когда уроки сделаны?
8.Действенность мотивации
1. Вас часто нужно подталкивать, напоминать, чтобы вы были внимательны на уроке.
2. Часто бывает так, что если вас увлекает материал, какого- либо урока, то вы продолжаете с интересом изучать всю тему.
3. Вы продолжаете обсуждать вопросы, затронутые на уроке после его окончания.
4. Вы обращаетесь по собственной воле за советом к книгам, раздумывая над вопросами химии.
5. Вы отдаете большую часть времени изучению химии.
9.Качество знаний.
1. Часто вы приходите с невыученными уроками по химии.
2. Часто бывает так, что вы не можете разобраться с материалом учебника химии.
3. Вы до конца выполняете домашнее по химии.
4. Вы систематически учите химию.
5. С некоторыми вопросами химии вы знакомы глубоко.
10. Характер умственной деятельности
1. Часто вы пользуетесь возможностью списать задание у товарищей.
2. Вам нравятся такие уроки, когда учитель подробно рассказывает, как выполнить то или иное задание.
3. Вы любите задания, которые требуют долгих размышлений.
4. Вам нравятся такие задания, когда нужно выдвигать гипотезы, находить пути их решения.
5. Вы любите такие задания, когда нужно самому составить условие задачи, разработать программу эксперимента и т.п.
Репертуарная решетка для выявления доминирующих мотивов
Конструкты Элементы (предметы)
Русский язык Литература Ин. язык история География Химия Физика Биология Математика Физкультура ИКТ Обществознание
1.Важность,значимость предмета
2.Вызывает положительные эмоции
3.Занимаюсь, чтобы приносить пользу людям.
4. На уроках я получаю общие, рациональные способы добывания знаний
5.Знание предмета позволяет быть интересным для других людей
6. Узнаю много полезного, ценного.
7.Предмет побуждать мыслить.
8.Занимаюсь, чтобы заслужить одобрение со стороны значимых
для меня людей.
9. Я обсуждаю с товарищами вопросы, затронутые на уроке, после его окончания
10.Считаю, что для людей любой деятельности необходимы знания по химии
11.Учу, т.к. для меня важна хорошая отметка
12. Моя оценка уровня преподавания Приложение 2.
Правила техники безопасности при проведении домашних опытов
( инструкция для учащихся)
Чего нельзя делать при проведении домашних опытов
1.Нельзя проводить эксперименты, которые не описаны и не заданы учителем. Это очень опасно!
2. Нельзя быть самоуверенным! Прежде чем приступить к работе, надо внимательно прочитать описание опыта с начала до конца.
3.Нельзчя быть расточительным, когда ставите опыты, ни к чему брать килограммы или стаканы вещества.
4. Нельзя быть небрежным и разбрасывать, что попало и где попало. Сорить и не убирать, пачкать стол, пол, одежду. Иначе родители запретят все опыты.
5. Нельзя быть рассеянным если взяли стакан для опытов не ставьте его обратно в кухонный шкаф Для опытов нужна своя , отдельная посуда. Ни в коем случае не пробуйте вещества на вкус.
6. Нельзя брать вещества прямо рукой: можно обжечься или испачкаться. Иногда придется нагревать вещества - смотрите не обожгитесь! Не наклоняйтесь над склянками, когда работаете: брызги могут попасть в глаза.
7.К работе приступайте только после того, как вам будут ясны цель опыта и все ваши действия.
Перечень домашних экспериментальных заданий
Тема «Чистые вещества и смеси»
Опыт 1. Хроматография на бумаге
Цель эксперимента: освоить метод бумажной хроматографии, научиться определять разницу между чистыми веществами и смесями.
Оборудование: химический стакан, полоска фильтровальной или промокательной бумаги, спиртовой раствор «зелёнки», водный раствор туши для чертёжных работ.
Разделите методом хроматографии на бумаге следующие смеси:
а) спиртовой раствор «зелёнки»,
б) водный раствор чёрной туши для чертёжных работ.
Методика проведения эксперимента:
Полоску из фильтровальной бумаги необходимо подвесить над сосудом с раствором «зелёнки» и чёрной туши так, чтобы бумага только касалась раствора. Граница подъёма «зелёнки» и красящего вещества будут отставать от границы подъёма спирта и воды соответственно. Таким образом, происходит разделение двух веществ в составе однородных смесей:
а) спирта и бриллиантового зелёного, б) воды и красящего вещества.
Результаты работы и выводы:
Составьте отчёт о проделанной работе, приклейте полученные хроматограммы и попробуйте проанализировать результат.
Тема «Чистые вещества и смеси»
Опыт 2. Разделение смесей
Приготовьте смесь поваренной соли, земли и стружек, образующихся после заточки карандаша.
Цель эксперимента: научиться разделять неоднородные смеси.
Оборудование: поваренная соль, земля, стружки после заточки карандаша, стакан, вода, фильтр, ложка, сковорода.Методика проведения эксперимента:
Приготовьте смесь, перемешав по одной чайной ложке поваренной соли, земли и карандашных стружек. Растворите полученную смесь в стакане воды, всплывшие стружки удалите шумовкой и положите для сушки на лист бумаги. Изготовьте фильтр из бинта или марли, сложив 3-4 слоя, и не туго натяните его на другой стакан. Профильтруйте смесь. Фильтр с оставшейся землёй высушите, затем счистите её с фильтра. Отфильтрованную жидкость (фильтрат) перелейте из стакана в эмалированную миску или сковороду и выпарьте. Выделившиеся кристаллики соли соберите. Сравните количества веществ до и после проделанных операций.
Результаты эксперимента и выводы: Зарисуйте ход эксперимента. Дайте понятие неоднородным смесям. Сделайте вывод о полноте выделения веществ. На каких свойствах веществ основаны данные способы разделения смесей.
Тема «Способы разделения гомогенных смесей»
Опыт 3.
Получение дистиллированной воды. Получить в домашних условиях 50 мл дистиллированной воды.
Цель эксперимента: научиться разделять однородные смеси методом дистилляции.
Оборудование: эмалированный чайник, две стеклянные банки.
Методика проведения эксперимента:
Налейте в эмалированный чайник на 1/3 объёма воды и поставьте на газовую плиту так, чтобы носик чайника выступал за край плиты. Когда вода закипит, нацепите на носик чайника стеклянную банку-холодильник, под которую приспособьте вторую банку для сбора конденсата. Для того чтобы банка-холодильник не перегревалась, на неё можно класть смоченную холодной водой салфетку.
Результаты работы и выводы:
Ответьте на поставленные вопросы:
Что представляет собой водопроводная вода? Какими способами разделяют однородные смеси? Что представляет собой дистиллированная вода? Где и в каких целях она используется? Зарисуйте проделанный вами опыт.
Тема «Строение вещества»
Опыт 4. Диффузия
Цель эксперимента: изучить на практике процесс диффузии.
Оборудование: желатин пищевой, марганцовка, медный купорос, вода, кастрюля, ложечка из нержавеющей стали для перемешивания, электрическая или газовая плитка, пинцет, два прозрачных пузырька.Методика проведения эксперимента:
Чайную ложечку желатина опустите в стакан с холодной водой и оставьте на час-другой, чтобы порошок успел набухнуть. Перелейте смесь в маленькую кастрюльку. Нагревайте смесь на слабом огне; следите, чтобы она ни в коем случае не закипела! Размешивайте содержимое кастрюльки до тех пор, пока желатин полностью не растворится. Горячий раствор перелейте в два пузырька. Когда он остынет, в середину одного из пузырьков быстрым и осторожным движением введите пинцет, в котором зажат кристаллик марганцовки. Слегка разожмите пинцет и быстро выньте его. В другой пузырёк внесите кристаллик медного купороса. Желатин замедляет процесс диффузии, и несколько часов подряд вы сможете наблюдать очень интересную картину: вокруг кристалликов будет расти окрашенный шар.
Результаты эксперимента и выводы: Проведите на практике предложенный эксперимент и дайте объяснение процессу диффузии.
Тема «Строение вещества»
Опыт 5. Взаимодействие веществ
Цель эксперимента: научиться распознавать физические и химические явления, фиксировать признаки химических реакций, закрепить практические умения при работе с веществами и химическим оборудованием.
Оборудование: два химических стакана, пипетка, питьевая сода, поваренная соль, уксус.
Методика проведения эксперимента:
Проведите следующие опыты и охарактеризуйте явления, которые при этом происходят.
а) Поместите в стакан немного (1/3 чайной ложки) питьевой соды и прилейте к ней несколько капель уксуса (для этого можно использовать пипетку или стеклянную трубочку),
б) Поместите в стакан такое же количество поваренной соли и прилейте к ней несколько капель уксуса.
Результаты работы и выводы: Составьте отчёт о проделанной работе, сформулируйте признаки проведённых реакций, составьте фотоотчёт о работе.
Тема «Растворы»
Опыт 6. Выращивание кристаллов.
Вырастить кристалл или кристаллы из насыщенного раствора поваренной соли, медного купороса или алюмокалиевых квасцов.
Цель эксперимента: научиться приготавливать насыщенный раствор поваренной соли или других веществ, выращивать кристаллы различных размеров, закрепить умения и навыки при работе с веществами и химическим оборудованием.
Оборудование: стакан и литровая банка для приготовления раствора, деревянная ложка или палочка для перемешивания, соль для эксперимента – поваренная соль, медный купорос или квасцы, горячая вода, затравка – кристаллик соли, подвешенный на нитке, воронка и фильтровальная бумага.
Методика проведения эксперимента:
Приготовьте насыщенный раствор соли. Для этого сначала налейте в банку горячей воды до половины её объёма, затем порциями добавляйте соответствующую соль, постоянно перемешивая. Добавляйте соли до тех пор, пока она не перестанет растворяться. Отфильтруйте полученный раствор в стакан через воронку с фильтровальной бумагой или ватой и оставьте раствор остывать на 2-3 часа. Внесите в остывший раствор затравку – кристаллик соли, подвешенный на нити, осторожно накройте раствор крышкой и оставьте на продолжительное время (2-3 дня и более).
Результаты работы и выводы:
Изучите свой кристалл и ответьте на вопросы:
Сколько дней вы выращивали кристалл? Какова его форма?
Какого цвета кристалл? Прозрачный он или нет?
Каковы размеры кристалла: высота, ширина, толщина? Какова масса кристалла? Имеет ли значение, как охлаждать?
Зарисуйте или сфотографируйте свой кристалл.
В ходе эксперимента определить различие в форме кристаллов, выпавших при медленном и быстром охлаждении.
Опыт 7. Выращивание кристаллов.
Цель эксперимента: необходимо проделать предложенный опыт и объяснить его результат.
Оборудование: 2 стакана, фарфоровая кружка, раствор медного купороса.
Методика проведения эксперимента:
В фарфоровом или стеклянном сосуде надо растворить в горячей воде медный купорос до густо-синего цвета раствора. Половину раствора отлить в другой сосуд и быстро охладить под водопроводным краном. Другую половину оставить до следующего дня. Одинаковый ли будет результат?
Результаты эксперимента и выводы: Зафиксируйте результаты своего эксперимента и сделайте выводы.
(При быстром охлаждении получаются мелкие кристаллы медного купороса. При медленном охлаждении кристаллы будут более крупные). Тема «Признаки химических реакций»
Опыт 8. «Химическая грелка»
Провести на практике химическую реакцию, идущую с выделением теплоты.
Цель эксперимента: ознакомиться с признаками химических реакций.
Оборудование: алюминиевая проволока, медный купорос, поваренная соль, опилки, вода, стеклянная баночка.Методика проведения эксперимента:
Возьмите небольшую стеклянную баночку и вложите в неё согнутую в спираль алюминиевую проволоку. Проволока должна прилегать к стенкам, а согнуть её нужно затем, чтобы побольше алюминия вошло в стеклянную банку. Приготовьте смесь, которая будет вступать с алюминием в реакцию: три чайных ложки медного купороса хорошо смешайте с двумя чайными ложками поваренной соли. Разотрите всё это ложкой. К смеси соли и купороса добавьте пять столовых ложек древесных опилок. Размешайте вещества и как следует , наполните смесью банку с алюминиевой проволокой, но не до самого верха, а на 1-2 см ниже, потому что нам надо налить в банку воду – без неё грелка работать не начнёт. Теперь главная операция: вливаем в банку 1/4 стакана воды (если этого окажется слишком много и часть воды не впитается опилками, то лишнюю воду сразу слейте). Подождите немного, и грелка начнёт излучать тепло. Очень скоро температура достигнет 50 С, и ещё около 2 часов после этого химическая грелка будет тёплой. Грелка нагревается, потому что в стеклянной банке со смесью идут химические реакции, сопровождающиеся выделением теплоты.
Результаты эксперимента и выводы:
Изготовьте «химическую грелку». Где можно найти применение выделяющейся в ходе реакции теплоте.
Тема «Признаки химических реакций»
Опыт 9. Приготовление лимонада.
Для проведения праздничного мероприятия нам необходим лимонад, приготовьте его в домашних условиях.
Цель эксперимента: научиться применять на практике знания, полученные на уроках химии.
Оборудование: вода, варенье, лимонная кислота, питьевая сода, стакан, чайная ложечка.
Методика проведения эксперимента:
Налейте в стакан охлаждённую кипячёную воду, положите чайную ложечку варенья, 1/3 чайной ложки лимонной кислоты и хорошо перемешайте. Добавьте 1/3 чайной ложки питьевой соды, энергично размешайте и выпейте приготовленный лимонад.
Результаты работы и выводы:
Объясните, какие явления (физические или химические) произошли в ходе вашего эксперимента, Укажите признаки химических реакций. Угостите друзей и одноклассников полученным лимонадом.
Тема «Признаки химических реакций»
Опыт 10. Наблюдения за горящей свечой
Вам предстоит написать небольшое сочинение-миниатюру про горящую свечу.
Цель эксперимента: научиться наблюдать за горящей свечой и описывать свои наблюдения.
Оборудование: металлическая подставка, свеча, спички.
Методика проведения эксперимента:
Опишите внешний вид свечи, вещество из которого она изготовлена (цвет, запах, ощущение на ощупь, твёрдость), фитиль. Зажгите свечу. Что происходит с материалом свечи при горении фитиля. Как выглядит фитиль в процессе горения? Нагревается ли свеча, слышен ли звук при горении, выделяется ли тепло? Что происходит с пламенем, если появляется движение воздуха? Как быстро сгорает свеча? Изменяется ли длина фитиля в процессе горения? Что представляет собой жидкость у основания фитиля? Что с ней происходит, когда она поглощается материалом фитиля, и что с ней происходит, когда её капли стекают вниз по свече?
Результаты работы и выводы: Напишите отчёт по работе в виде сочинения-миниатюры про горящую свечу, придерживаясь ответов на поставленные вопросы.
Тема «Основные классы неорганических веществ»
Опыт 11 .Обнаружение щелочных и кислотных свойств растворов, применяемых в быту
Цель эксперимента: обучение способам приготовления растворов индикаторов и индикаторной бумаги.
Оборудование: фенолфталеин(пурген), этанол, лимонная кислота, питьевая сода, вода, мел, настой из черники, смородины, ягод, цветков, небольшие флаконы или баночки;
Методика проведения эксперимента
В химических лабораториях то и дело пользуются индикаторами — иногда для определения тех или иных веществ, а большей частью, чтобы узнать кислотность среды, потому что от этого свойства зависит и поведение веществ, и характер реакции. Индикаторы не раз понадобятся и нам, а так как не всегда можно их купить, то попробуем приготовить их самостоятельно. Исходным сырьем будут служить растения: многие цветы, плоды, ягоды, листья и корни содержат окрашенные вещества, способные менять свой цвет в ответ на то или иное воздействие. И, попадая в кислую (или, напротив, в щелочную) среду, они наглядным образом сигнализируют нам об этом.
Растительное «сырье» летом собрать нетрудно — в лесу, в поле, в саду или огороде. Возьмите яркие цветы — ирис, темные тюльпаны и розы, анютины глазки, мальву; наберите малины, ежевики, черники, голубики; запаситесь несколькими листами красной капусты и молодой свеклой.
Так как растворы индикаторов получают отвариванием (отвар — это нечто вроде бульона), то они, естественно, быстро портятся—скисают, плесневеют. Их надо готовить непосредственно перед опытом. Возьмите немного запасенного сырья (точное количество не имеет значения), положите в пробирку, налейте воды, поставьте на водяную баню и нагревайте до тех пор, пока раствор не окрасится. Каждый раствор после охлаждения профильтруйте и слейте в приготовленную заранее чистую склянку с этикеткой.
Чтобы обеспечить себя индикаторами на весь год, засушите летом лепестки и ягоды, разложите их по отдельным коробочкам, а потом точно так же, как говорилось выше, приготовьте из них отвары, отдельно из каждого растения.
Чтобы узнать, какой отвар служит индикатором на ту или иную среду и как изменяется его цвет, надо провести испытание. Возьмите пипеткой несколько капель самодельного индикатора и добавляйте их поочередно в кислый или щелочной раствор. Кислым раствором может служить столовый уксус, а щелочным — раствор стиральной соды, карбоната натрия. Если, к примеру, добавить к ним ярко-синий отвар из цветков ириса, то под воздействием уксуса он станет красным, соды — зелено-голубым.
Результаты всех этих опытов тщательно записывайте, лучше всего в таблицу; ее образец мы здесь приводим.
Индикатор Цвет раствора
исходный в кислой среде в щелочной среде
Виноградный сок Темно-красный Красный Зеленый
Синий ирис Ярко-синий Красный Зелено-голубой
Предлагаем вам продолжить таблицу самостоятельно. Не только листья и ягоды могут сослужить вам службу в качестве индикаторов. На изменение кислотности четко реагируют изменением цвета некоторые соки (в том числе из красной капусты, из вишни, черного винограда, черной смородины) и даже компоты. Сыграть роль индикатора может обычный борщ. Хозяйки это давно приметили и используют такое свойство свекольного отвара, но не для анализа. Чтобы борщ был ярко-красным, в него перед окончанием варки добавляют немного пищевой кислоты — уксусной или лимонной; цвет меняется буквально на глазах.
В лабораториях широко используют индикатор фенолфталеин. Приготовим его из аптечных таблеток того же названия. Одну-две таблетки разотрите и растворите примерно в 10 мл водки (в крайнем случае, просто в теплой воде). В любом случае таблетки растворятся не полностью, потому что кроме основного вещества, фенолфталеина, в них есть еще наполнитель — тальк или мел. Отфильтруйте полученный раствор через промокательную бумагу и перелейте в чистую склянку с этикеткой «фенолфталеин — индикатор». Этот бесцветный раствор со временем не портится. Он пригодится, и не раз, для определения щелочной среды: в ней он мгновенно краснеет. Для проверки добавьте каплю-другую фенолфталеина к раствору стиральной соды.
И последнее о растительных индикаторах. Некогда было в моде писать приглашения на лепестках цветов; а писали их в зависимости от цветка и желаемого цвета надписи раствором кислоты или щелочи, пользуясь тонким пером или заостренной палочкой. Попробуйте, если хотите, писать, таким образом, но лепестки и растворы для письма подберите самостоятельно. Имейте в виду, что раствор должен быть не слишком концентрированным, иначе можно повредить нежный лепесток.
Опыт12 . Обнаружение щелочных свойств растворов, применяемых в быту.
Оборудование и реактивы: 2 –3 флакона; индикаторы (лакмус и самодельный), растворы мыла, стиральной соды Na2CO3 , питьевой соды NaHCO3 , поваренной соли NaCl , аммиака в воде NH3 Ч H2O , вода. Изготовление самодельного индикатора. Пропитайте полоски фильтровальной бумаги размером 10х2 см соком черной смородины или отваром красной свеклы. Высушите их в тени и положите в темные склянки (не забудьте приклеить этикетки с названием индикатора! ). Приготовленные индикаторы, окрашиваются в кислой среде в красный цвет, а в щелочной– в зеленый или синий.
Ход работы.
Исследуемый раствор в каждом сосуде разделите на две части и испытайте одну часть лакмусом, а другую самодельным индикатором. Какие произошли изменения? Почему? Результаты запишите в таблицу.
Внимание! После каждого анализа необходимо тщательно мыть посуду, иначе результаты следующего опыта могут быть искаженными. Вопрос для обсуждения.
Мама готовила пирог с вареньем из черной смородины. С начала варенье было красным (как обычно), а затем при добавлении взбитых белков варенье стало сине-зеленого цвета. Почему?
Опыт «Чернила для тайнописи»
Приготовить занимательный опыт для химического вечера.
Цель эксперимента: продолжить познание увлекательной науки химии.
Оборудование: бумага, лимонный сок, чашка, перо, утюг.
Методика проведения эксперимента:
Выдавите в чашку несколько капель лимонного сока и напишите им на бумаге письмо. После высыхания надпись становится незаметной. Проявить её можно, прогладив листок горячим утюгом.
Результаты эксперимента и выводы: Для каких целей можно использовать данный опыт?
Устройство рабочего места.
Рабочий стол желательно поставить поближе к окну, чтобы освещение было хорошим; к тому же, если работать возле окна, то легче проветривать помещение. Если у окна места нет, позаботьтесь об электрическом освещении. В любом случае имейте в виду, что нельзя ставить опыты в полутемном помещении!
Как бы аккуратно вы ни работали, на стол могут попасть брызги растворов, просыпаться порошки. Во избежание неприятностей, чтобы уберечь стол, положите на него лист линолеума, или толстую фанеру, или прессованный картон. В крайнем случае можно обойтись и обычной клеенкой либо полиэтиленовой пленкой. Если стол не отдан полностью в ваше распоряжение, сделать это совершенно необходимо. Вдобавок не помешает поставить на стол еще и поддон — например, большую фотографическую кювету, которую легко можно вымыть после опыта. Между прочим, и стол после работы нужно протереть влажной тряпкой, а затем вытереть насухо.
Очень удобно, если над столом можно повесить полку или шкафчик и держать в них все необходимое для опытов. Если же это невыполнимо, то все равно держите посуду и реактивы в одном месте, недалеко от рабочего стола. Ни в коем случае не разбрасывайте их по комнате!
Обзаведитесь, пожалуйста, плотным фартуком, лучше всего клеенчатым. Нам придется иногда иметь дело с едкими веществами, и фартук предохранит вашу одежду. В аптеке или хозяйственном магазине купите пару резиновых перчаток — пригодятся для некоторых опытов.
Теперь поговорим о посуде. Конечно, лучше всего было бы обзавестись настоящими пробирками, колбами, химическими стаканами и тиглями. Однако далеко не всегда это выполнимо. Но выход из положения найдется: надо использовать то, что есть под рукой.
Пробирки проще всего заменить тонкостенными флакончиками из-под таблеток. Поскольку дно у них плоское, нагревать их на открытом пламени нельзя, а вот водяную баню они выдерживают. Для проведения опытов и для хранения веществ годятся также флакончики из-под пенициллина, стрептомицина и других лекарств. На первых порах понадобится не более десяти таких самодельных пробирок.
Иногда пробирки приходится нагревать, и, конечно, их при этом нельзя держать голыми руками. Лучшего держателя для пробирок, чем деревянная бельевая прищепка, нам, пожалуй, не найти. Для удобства прищепку можно удлинить, прикрепив к одной из ее развилок палочку или кусок толстой проволоки. Из толстой мягкой проволоки нетрудно сделать держатель, но не забудьте надеть на тот конец, за который вы будете браться рукой, кусок резинового шланга или обмотайте его изоляционной лентой.
INCLUDEPICTURE "http://allforchildren.ru/sci/img/sci000-1-1.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://allforchildren.ru/sci/img/sci000-1-1.gif" \* MERGEFORMATINET
Специальный штатив для большинства опытов не требуется, но полезно сделать штатив-подставку для пробирок, чтобы не держать их долго в руках. Самый простой штатив — это брусок, в котором просверлены (не насквозь) отверстия диаметром чуть большим, чем диаметр пробирок.
INCLUDEPICTURE "http://allforchildren.ru/sci/img/sci000-1-2.gif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "http://allforchildren.ru/sci/img/sci000-1-2.gif" \* MERGEFORMATINET
Химической посудой могут служить также разнообразные флаконы и банки из-под лекарств, которые закрываются обычно полиэтиленовыми пробками. Такие пробки очень удобны, потому что они стандартны и подходят ко многим склянкам. Но главное— полиэтилен химически стоек, он не разрушается даже под действием концентрированных растворов кислот и многих органических растворителей и поэтому во флаконах с полиэтиленовыми пробками можно хранить и такие реактивы, от которых со временем разрушаются резиновые пробки. Между прочим, когда количество реагирующих веществ невелико, крышки и пробки тоже можно использовать для опытов.
Стеклянная тара от пищевых продуктов — майонезные банки, бутылки, стеклянные банки из-под варенья и компота — годится для хранения реактивов и для некоторых опытов. Помните, что посуду из толстостенного стекла нельзя нагревать — она может лопнуть, В описаниях опытов мы будем советовать, какую посуду лучше взять. Если же посуда не оговорена, значит, годится любая склянка, которая есть под рукой.
Какую бы посуду для хранения веществ вы ни выбрали, она должна быть плотно закрыта, и к ней обязательно надо приклеить этикетку. Самая простая этикетка — из лейкопластыря. Он легко приклеивается к сухому стеклу, на нем удобно писать шариковой ручкой; когда запись поблекнет, ее нетрудно подновить. Можно сделать и бумажную этикетку, приклеив ее казеиновым канцелярским клеем, а чтобы она дольше держалась, ее надо закрыть прозрачной липкой лентой.
Всю посуду перед использованием (и после каждого использования) необходимо тщательно мыть; если посуда грязная, ее моют стиральным порошком с помощью ершика, а потом еще несколько раз чистой водой.
Посуда должна храниться только чистой. Ее надо мыть сразу после опыта (это, кстати, и легче, потому что через час-другой грязь может так пристать к стенкам, что насилу отмоешь). Вымытую посуду лучше сушить так, чтобы вода легко стекала с нее.