Муниципальное общеобразовательное учреждение гимназия № 76 Горпинченко Дина Васильевна учитель химии Оформление практических работ по химии в 8 классе Пояснительная записка В соответствии с Программой курса химии для 8-11 классов общеобразовательных учреждений автора О.С. Габриеляна, допущенной Министерством образования и науки Российской Федерации (Москва, 2006) одной из ведущих идей является: «наука и практика взаимосвязаны: требования практики - движущая сила развития науки обусловлены достижениями науки». Значительное место в содержании курса отводится химическому эксперименту. Он открывает возможность формировать у учащихся специальные предметные умения работать с веществами, учит школьников безопасному и экологически грамотному обращению с веществами в быту и на производстве. Практические работы сгруппированы в блоки – химические практикумы, которые служат не только средством закрепления умений и навыков, но также и средством контроля над качеством их сформированности. Практикум № 1 «Простейшие операции с веществами» включает 5 практических работ, практикум № 2 «Свойства растворов электролитов» - 2 работы при 2 часах химии в неделю. При проведении практических работ важно правильно продумать оформление учащимися данной работы, чтобы ученик успел и смог самостоятельно проделать практическую работу, внести грамотно свои наблюдения, увидеть закономерности и сделать нужные выводы. Для этого учителю необходимо продумать схему оформления практической работы. В настоящее время можно выделить несколько способов оформления практических работ. 1. « Традиционный»: а). Записывается название практической работы, перечисляются необходимые для опытов реактивы и оборудование, далее описывается алгоритм проделанной работы или ход работы. В конце делаются нужные расчеты и выводы. Например, такой способ оформления практических работ приемлем для практической работы № 5 «Приготовление раствора сахара и определение массовой доли его в растворе». б). После названия практической работы оформление производится в виде таблицы: № опыта Название опыта Исходные вещества Признаки и условия реакции Уравнения химической реакции и её тип Выводы Такое оформление можно использовать для практических работ «Признаки химических реакций», «Получение водорода и изучение его свойств», «Получение кислорода и изучение его свойств». в). Упрощенный вариант имеет следующую таблицу: № опыта Название опыта Что делаю? Что наблюдаю? Выводы Такую таблицу можно оформить при выполнении первых практических работ «Приемы обращения с лабораторным оборудованием и нагревательными приборами», «Наблюдения за изменениями, происходящими с горящей свечой, и их описание» и «Анализ почвы и воды». 2. Печатные тетради для практических работ. Они удобны тем, что экономят учебное время, избавляют ученика от лишних действий, приучают к порядку и организованности, дают возможность отрабатывать практические умения и навыки. Выпущены тетради для практических и лабораторных работ с тематикой соответствующих содержанию учебника авторов Н.Е.Кузнецова, О.С.Габриеляна, И.И.Новошинского и др. 3. Учебное электронное издание «Химия (8-11 класс). Виртуальная лаборатория», (2004 год), Лаборатория систем мультимедиа. Электронное издание «Виртуальная лаборатория для 8-11классов» включает более 150 химических опытов, которые проводятся в реализованной на экране монитора лаборатории, оснащенной необходимыми реактивами и лабораторным оборудованием. Большое внимание здесь уделяется соблюдению правил техники безопасности. Используя виртуальные реактивы и оборудование, можно проводить опыты так же, как в реальной лаборатории. Учащимся предоставляется возможность собирать различные приборы установки из составляющих элементов, производить измерения, заносить свои наблюдения в «Лабораторный журнал», «фотографировать» с экрана с помощью виртуального фотоаппарата, составлять уравнения реакций. Программа контролирует каждое действие учащегося, проводя его через все этапы, необходимые для успешного выполнения опыта. При проведении ряда практических работ можно использовать видеофрагменты, позволяющие увидеть проводимый ими эксперимент в реальной лаборатории. При этом у учащихся возрастает познавательный интерес, развиваются навыки работы с соблюдением правил техники безопасности, умения наблюдать, выделять главное и делать выводы по наблюдениям. При работе в виртуальной лаборатории учащиеся получают возможность для понимания сущности химических реакций, так как они могут увидеть эти процессы на молекулярном уровне. Выполнение лабораторных опытов по компьютерной технологии вносит определенные особенности в учебный процесс: а). Появляется возможность постановки опытов не только в процессе изложения нового, но и при закреплении материала, обобщении знаний, решении экспериментальных задач. Все это положительно влияет на улучшение качества знаний, на закрепление важных практических умений. б). Улучшается организация лабораторных и практических работ. Учащиеся имеют возможность индивидуально выполнять опыты, что не может не сказаться на развитии самостоятельности, на формировании общих лабораторных, организационных и других практических умений. в). При выполнении виртуальных опытов происходит экономия учебного времени, которую целесообразно использовать для решения творческих экспериментальных задач, закрепления материала или правильного осмысливания сути происходящих реакций. Работы такого характера можно найти в тех же мультимедийных носителях. Информационные технологии, включающие в себя современные мультимедиасистемы, могут быть использованы для поддержки процесса активного обучения. При этом отмечаются преимущества виртуальных экспериментов для химического образования. Подготовка учащихся к химическому практикуму в реальных условиях: а) отработка основных навыков работы с оборудованием; б) обучение выполнению требований техники безопасности в безопасных условиях виртуальной лаборатории; в) развитие наблюдательности, умение выделять главное, определять цели и задачи работы. Планировать ход эксперимента, делать выводы; г) развитие навыков поиска оптимального решения, умение переносить реальные задачи в модельные условия и наоборот; д) развитие навыков оформления своего труда. • Проведение экспериментов, недоступных в школьной химической лаборатории • Быстрота проведения работы, экономия реактивов • Усиление познавательного интереса. Отмечается, что компьютерные модели химической лаборатории побуждают учащихся экспериментировать и получать удовлетворение от собственных открытий. Использование современного компьютера в школьном образовании, не снижая ведущей роли учителя, способствует повышению качества знаний, реализации творческого потенциала учащихся и учителя. 4. На современном этапе одной из основных задач образования является формирование современного научного мировоззрения. Более эффективно эта задача решается в том случае, если у учеников формируется целостное знание о мире природы, синтетические представления о законах и взаимных связях, существующих в окружающем мире. Именно такое знание формируется в процессе преподавания интегрированных естественнонаучных курсов. Разработка программ естественнонаучных интегрированных курсов и написание в соответствии с ними учебников ведётся как для среднего звена, так и для старших классов. Это наиболее актуальная задача, так как в связи с реформой школьного образования в программу средней школы включен курс «Естествознание». Он предназначен для преподавания в старших классах гуманитарной направленности. Это обуславливает работу педагогов и методистов в направлении методического и практического обеспечения подобных курсов. В принятой в настоящее время системе методов обучения важное и неоценимое место принадлежит практическим методам. Наибольшее значение имеет учебный эксперимент в обучении естественным наукам, которые являются экспериментальными. Важная особенность его как средства познания состоит в том, что в процессе наблюдения и при выполнении опытов учащиеся начинают видеть за внешними признаками проявления химических процессов их сущность, причины исследуемого явления. Учебный эксперимент, являясь производным от научно-исследовательского, позволяет знакомить учащихся с основным методом познания реальной действительности. Определяя место эксперимента в системе методов исследования природы, академик А.Б.Мигдал писал: «Теоретические построения оставались бы просто забавой мудрецов, если бы не существовало надежного испытания – эксперимента». В настоящее время актуальной темой исследования является: «Разработка и теоретическое обоснование практических работ комплексного характера для интегрированных естественнонаучных курсов» и её практическая направленность. Научная новизна и теоретическая значимость заключается в том, чтобы: - обосновать важность и необходимость практических работ комплексного характера для формирования научного мировоззрения в процессе преподавания химии и естественнонаучных интегрированных курсов; - предложить технологию комплексных практических работ; - разработать теоретические основы реализации индивидуального подхода при выполнении практических работ комплексного характера; - рассмотреть функции домашнего эксперимента как вида самостоятельной работы и предложить критерии их оценивания. Практическая значимость – создать цикл практических работ комплексного типа, применение которых позволит сформировать полные представления об окружающем мире; разработать методические рекомендации по составлению и применению данных практических работ; разработать домашние практические работы и творческие задания для интегрированного курса «Естествознание» (10-11 классы). РАЗРАБОТКА ПО ТЕМЕ: «ОФОРМЛЕНИЕ ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ ПО ХИМИИ 8 КЛАССА» Перед проведением любой практической работы для ее оценивания разрабатывается карточка учета общеучебных умений и навыков учащихся. Приводится пример такой карточки для практической работы «Получение газов и изучение их свойств». № опыта Экспериментальные умения 1 Сборка приборов для получения газов Проверка прибора на герметичность 2 Оценки Фамилия, имя учащегося 3 4 5 6 7 8 9 10 Укрепление прибора в штативе Обращение со спиртовкой Нагревание пробирки с веществом Собирание газа в сосуд вытеснением воздуха Собирание газа в сосуд вытеснением воды Умение доказать наличие газа Умение провести реакции, доказывающие его химические свойства Соблюдение техники безопасности на рабочем месте итог При проверке и проведении практических работ используется дифференцированное обучение. Для базисного уровня или репродуктивного (ставится оценка «3») учащиеся должны выполнить и оформить практическую работу при помощи инструкции, учителя или хорошо подготовленных и уже выполнивших на «отлично» данную работу учащихся. Второй уровень – конструктивный (ставится оценка «4»), практическая работа выполняется учащимся в полном объёме и самостоятельно. Допускается отклонение от необходимой последовательности выполнения. Учащимися используются указанные учителем источники знаний. Могут быть неточности и небрежность в оформлении работы. Работа показывает знания учащимися основного теоретического материала и овладение умениями, необходимыми для самостоятельного выполнения работы. Третий уровень - творческий (ставится оценка «5»), учащиеся подбирают необходимые для выполнения предлагаемых работ источники знаний (литература, реактивы, приборы), показывают необходимые для проведения практических работ теоретические знания, практические умения и навыки. Работа оформлена аккуратно, в наиболее оптимальной для фиксации форме. ПРАКТИКУМ № 1. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1. Правила техники безопасности при работе в химическом кабинете. Приемы обращения с лабораторным оборудованием и нагревательными приборами. ЦЕЛЬ: 1.Познакомить учащихся с правилами техники безопасности во время работы в химическом кабинете; рассказать и показать лабораторное оборудование, химическую посуду. 2. Сформировать навыки обращения с лабораторным оборудованием. 3. Изучить строение пламени. ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ: стенд с правилами техники безопасности при работе в кабинете химии, лабораторный штатив, спиртовка, штатив с пробирками, посуда из фарфора, фарфоровая ложечка и шпатель, химическая посуда, воронка, держатели для пробирок, спички. ХОД УРОКА: 1. Организационный момент. Учитель проверяет наличие тетрадей для практических работ. Разъясняет, как ими пользоваться. Объявляет цель урока. Вся работа проводится в контексте учебника. 2. Знакомство с правилами техники безопасности в кабинете химии. После ознакомления учащиеся расписываются в журнале по технике безопасности в том, что они ознакомлены с правилами техники безопасности в кабинете химии и будут их выполнять. 3. Учитель знакомит учащихся с лабораторным оборудованием и химической посудой, показывая, как ею пользоваться и для чего она служит. На зажженной спиртовке показывает 3 зоны пламени, обращая внимание на то, что все вещества нагревают в верхней части пламени. 4. Проверка усвоения правил техники безопасности при работе в кабинете химии. I. Что за знаки изображены на этикетках химических реактивов? II. Вставьте пропущенные слова в предложения, соответствующие основным правилам техники безопасности, которые нужно соблюдать при работе в кабинетах химии. 1) Вещества … пробовать на вкус. 2)… нельзя брать пальцами. 3) Вещества следует хранить в ... закрытых … с наклеенной … . 4) Особую осторожность следует соблюдать при работе с … , … и … реактивами. 5) Определение запаха веществ производят … … … … …. . 6) Нельзя произвольно смешивать … или … , не зная, какие реакции могут произойти. 7) Во время проведения химических … необходимо содержать рабочее место в … . III. IУ. Что может случиться, если... 1) ...зажигать спиртовку от другой спиртовки? 2) ...нагревать стаканы или колбы на открытом огне? 3) ...хранить растворы веществ в бутылках из-под лимонада? 4) ...не закрыть склянку с реактивом пробкой? Что необходимо делать, если... 1) ..на кожу попала кислота?________________________ 2) .. на кожу попала щелочь? ______________________ З) ...разлили кислоту? ____________________________ 4) ...разлили раствор щёлочи? __________________________ 5) ...рассыпали порошок реактива? ________________________ У. Закончите фразы: а) Лапка штатива используется для … б) Кольцо штатива используется для … в) Гасить спиртовку задуванием запрещается, т.к. … г) Передавать зажженную спиртовку запрещается, т.к. … д) Зажигать фитиль спиртовки другой горящей спиртовкой запрещается, т.к. … е) Нужно нагревать вещества в верхней части пламени спиртовки, т.к…. 5. Выполняется практическая работа согласно инструкции (приложение №1). 6. Оформление практической работы. На полях записывается число проведения практической работы, название работы, цель, оборудование. Далее учащиеся заполняют таблицу: № п\п 1. Название прибора, его рисунок Назначение прибора и его частей Лабораторный штатив Лабораторный штатив служит для… 1. Чугунная подставка – 2. Стержень – 3. Кольцо 4. Муфта 5. Лапка – 2. Спиртовка Спиртовка служит для … 1. Колпачок – 2.Металлическая трубка с диском – 3.Фитиль – 4. Резервуар - Строение пламени 1– 3. 2– 3– 7. Вывод. Приложение № 1. ИНСТРУКЦИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ № 1. «Правила техники безопасности при работе в химическом кабинете. Приемы обращения с лабораторным оборудованием и нагревательными приборами». Цель: 1.Познакомить учащихся с правилами техники безопасности во время работы в химическом кабинете; рассказать и показать лабораторное оборудование, химическую посуду. 2. Сформировать навыки обращения с лабораторным оборудованием. 3. Изучить строение пламени. Оборудование и реактивы: лабораторный штатив с лапкой и кольцом, спиртовка, штатив с пробирками, держатель для пробирок, спички, дистиллированная вода, химический стакан, асбестовая сетка. Выполнение работы: Задание № 1. Познакомиться с правилами техники безопасности при работе в кабинете химии и практической работой № 1. Учебник О.С. Габриеляна. Задание № 2. Лабораторный штатив. а) Закрепить в лапке штатива пробирку в вертикальном положении. б) Проверить правильность выполненного действия (это буква б на рисунке) в) Повернуть пробирку на 90 градусов, т.е. закрепить в горизонтальном положении. Задание № 3. Спиртовка. а) Зажгите спиртовку. Для этого снимите колпачок, поправьте фитиль, сдуйте пары спирта со стенок резервуара и зажгите спиртовку спичкой. б) Потушите спиртовку, надев на пламя колпачок. в) Снова зажгите спиртовку и нагрейте на ней пробирку с водой. Для этого отмерьте мерной пробиркой 2 мл дистиллированной воды (приблизительно 2см), перелейте в пробирку для нагревания, закрепите её в пробиркодержателе ближе к основанию пробирки и нагрейте на спиртовке воду до кипения (помните, что сначала нужно прогреть всю пробирку в верхней части пламени). г) Налейте дистиллированную воду в химический стакан и нагрейте её. Для этого закрепите на штативе кольцо, на него положите асбестовую сетку, а сверху стакан с водой. Зажгите спиртовку, находящуюся под кольцом, и нагрейте стакан с водой до кипения. Задание № 4. Изучение строения пламени. Зажгите спиртовку и рассмотрите 3 зоны в её пламени. Верхняя часть пламени самая горячая, и в ней нагревают вещества. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2. Наблюдения за изменениями, происходящими с горящей свечой, и их описание. ЦЕЛЬ: Изучить явления, которые происходят при горении свечи. ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ: свеча, спички, стеклянная трубка с оттянутым концом, пробирки, предметное стекло, держатель, известковая вода, резиновая груша, стеклянная трубка, пол-литровая и двухлитровая банки. ХОД УРОКА: 1. Организационный момент. Учитель проводит инструктаж по технике безопасности. 2. Объявляет цель практической работы и комментирует инструкцию по её выполнению в контексте учебника 3. Проделать работу согласно инструкции в учебнике. 4. Оформление осуществить в следующей таблице: № опыта 1. 2. 3. Название опыта Что делаю? Что наблюдаю? Вывод Физические явления при горении свечи Обнаружение продуктов горения в пламени Влияние воздуха на горение свечи 5. Проверка знаний. Сделайте надписи на рисунке пламени свечи, поясняющие, что находится в каждой части пламени. 6. Вывод. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3. Анализ почвы и воды. ЦЕЛЬ: исследовать почву и речную воду п. Дагомыс ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ: пробирки, почва, речная вода, дистиллированная вода, пробка, мерная пробирка, лупа, лабораторный штатив, воронка, бумажный фильтр, стеклянная пластинка, держатель, спиртовка, лакмусовая бумажка, мерный цилиндр, коническая колба. ХОД УРОКА: 1.Организационный момент. Учитель проводит инструктаж по технике безопасности. 2.Объявляет цель практической работы и комментирует инструкцию по её выполнению в контексте учебника 3.Проделать работу согласно инструкции в учебнике 4.Оформление осуществить в следующей таблице: Порядок Рисунки прибора с Наблюдения Выводы выполнения работы поясняющими надписями 1.Механический Осаждение частичек В состав почвы анализ почвы почвы на дно входят: пробирки происходит следующим образом: 2.Получение Внешний вид Почва почвенного фильтрата и его состоит из: раствора и опыты с состав: ним Лакмусовая Среда почвы бумажка имеет цвет: 3.Определение прозрачности воды 4.Определение интенсивности запаха воды Высота водного столба дистиллированной воды: Высота водного столба речной воды: Уровень прозрачности речной воды – Запах речной воды - По шкале интенсивности запахов соответствует - 5. Вывод. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4. Признаки химических реакций. ЦЕЛЬ: изучение признаков химических реакций. ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ: Речная вода - пробирки, тигельные щипцы, спиртовка, медная проволока, спички, серная кислота, мрамор, соляная кислота, лучинка, хлорид железа (III), роданид калия, сульфат натрия, хлорид бария. ХОД УРОКА: 1.Организационный момент. Учитель проводит инструктаж по технике безопасности. 2.Объявляет цель практической работы и комментирует инструкцию по её выполнению в контексте учебника 3.Проделать работу согласно инструкции в учебнике 4.Оформление осуществить в следующей таблице: № Название опыта Исходные Признаки и Уравнения Выводы опыта вещества условия химической реакции реакции (и её тип ) 1. Прокаливание Cu и O2 Cu + O2 = медной проволоки ( ) и взаимодействие оксида меди (II) с CuO и CuO + H2SO4 = серной кислотой H2SO4 2. 3. 4. Взаимодействие мрамора с кислотой Взаимодействие хлорида железа(III) с роданидом калия Взаимодействие сульфата натрия с хлоридом бария CaCO3 и HCI FeCI3 и KCNS ( ) CaCO3 + HCI = ( ) FeCI3 + KCNS= ( Na2SO4 и BaCI2 ) Na2SO4 +BaCI2 = ( ) 6. Вывод. Признаками химических реакций являются: 1. 2. 3. 4. 5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5. Приготовление раствора сахара и расчет его массовой доли в растворе. ЦЕЛЬ: Приготовить раствор сахара и рассчитать его массовую долю в полученном растворе. ОБОРУДОВАНИЕ И РЕАКТИВЫ: коническая колба, мерный цилиндр, весы и разновесы, дистиллированная вода, сахар, стеклянная палочка. ХОД РАБОТЫ: 1.Организационный момент. Учитель проводит инструктаж по технике безопасности. 2.Объявляет цель практической работы и комментирует инструкцию по её выполнению в контексте учебника 3.Проделать работу согласно инструкции в учебнике и правилам взвешивания и пользования мерного цилиндра (Приложение № 2). 4.Оформление практической работы. После написания в тетради названия работы и перечисленного оборудования и реактивов прописать каждое проделанное действие по порядку: а) отмерить мерным цилиндром 50 мл дистиллированной воды; б) перелить воду в коническую колбу; в) взвесить на весах (предварительно уравновесить весы с бумажкой, на которой будете взвешивать сахар) одну ложку сахара; г) пересыпать взвешенный сахар в коническую колбу; д) перемешать стеклянной палочкой до полного растворения сахара. Сделать расчеты: Дано: m(сахара) = V(воды) = 50 мл Р( воды) = 1г/мл ________________ W(сахара) - ? N(сахара) - ? Решение: W(сахара)= m(сахара): m(раствора); 1) m(воды)= V(воды)* Р( воды); 2) m(раствора)= m(сахара)+ m(воды). N(сахара)= Nа *n; 1) n= m(сахара):М(сахара); 2) М(С12Н22О11)= 342 г/моль 23 Nа=6*10 молекул/моль. 5. Вывод. Приложение № 2. Правила взвешивания на лабораторных весах: Перед началом работы проверьте, в порядке ли набор разновесов, находятся ли весы в равновесии, и, если нет, уравновесьте их с помощью чистого речного песка или бумаги. Не кладите вещество на чашу весов! Взвешивайте его обязательно на листе бумаги. Располагая на весах взвешиваемый предмет или разновесы, придерживайте чашу весов (но не стрелку), чтобы избежать резких колебаний чаши в ту или иную сторону. Разновесы кладите только пинцетом. Снимая разновесы с весов, помещайте их только на отведенное место в футляре. При взвешивании разновесы всегда размещайте на правой чаше весов, а взвешиваемое вещество (предмет) — на левой. Разновесы ставьте на чашу весов всегда в определенном порядке: начните с более тяжелого разновеса, чем взвешиваемый предмет. Если он слишком тяжел, то снимите его и положите следующий, более легкий. И наоборот. Если масса разновесов мала, то, не снимая положенные разновесы, дополните более тяжелыми. Приведите весы в равновесие. По окончании взвешивания чаши весов необходимо протереть. Правила пользования мерным цилиндром: Чтобы правильно отмерить измерительным цилиндром необходимый объем неокрашенной прозрачной жидкости — воды, её наливают так, чтобы нижний край мениска находился на уровне необходимого деления цилиндра (рис. I). Соблюдайте правильное положение цилиндра относительно глаз при наполнении его жидкостью! Последние порции воды приливайте по каплям с помощью пипетки, чтобы не перелить. Рис. 1 Перечень используемой литературы: 1. Программа курса химии для 8-11 классов общеобразовательных учреждений О.С. Габриелян. – Москва, 2006 год. 2. Педагогическое издание «Первое сентября». Химия. 3. Интернет: «Разработка и теоретическое обоснование лабораторных работ комплексного характера для интегрированных естественнонаучных курсов». 4. Интернет: «Фронтальные лабораторные работы и тестирование по физике с применением компьютерной техники». 5. Интернет: «Компьютерная поддержка экспериментальной части химии в условиях профильного обучения в сельской школе». Сайт ИД «Первое сентября». Фестиваль педагогических идей «Открытый урок» 2005-2006 учебного года. 6. Настольная книга учителя. Химия 8 класс. О.С. Габриелян, Н.П. Воскобойникова, А.В.Яшукова. Методическое пособие. Москва. 2002-2003. 7. Электронное издание «Химия (8-11 класс). Виртуальная лаборатория». 8. Тетрадь для практических работ и лабораторных опытов. Химия 8 класс И.И.Новошинский, Н.С.Новошинская.