Методы обучения химии – сложная категория
Глава 1.
Введение.
К основным разделам методики обучения химии относятся методы, формы,
средства обучения и научная организация труда учителя химии.
Как известно, любое учебное содержание не может быть введено в учебный
процесс вне метода. Поэтому метод обучения называют формой движения
содержания в учебном процессе. Если предметное содержание – дидактический
эквивалент науки, то методы обучения – дидактический эквивалент методов
познания и методов изучаемой науки. Они должны отражать их структуру,
специфику и диалектику. Поэтому в дидактике не случайно ставиться вопрос о
соотношении методов науки и методов обучения.
Главной задачей учителя является оптимальный выбор методов обучения,
чтобы они обеспечивали образование, воспитание и развитие учащихся. Метод
обучения – это вид целенаправленной совместной деятельности учителя и
руководимых им учащихся. Специфика методов обучения химии кроется, во-
первых, в специфики содержания и методов химии как экспериментально-
теоретической науки и, во-вторых, в особенностях познавательной
деятельности учащихся, необходимости мыслить двойным рядом образов,
объяснять реально ощутимые свойства и изменения веществ состоянием и
изменениями в невидимом микромире, понять которые можно, пользуясь
теоретическими, модельными представлениями.
При изучении методов химии затрагивается проблема оптимального их выбора.
При этом учитывается следующее:
1) закономерности и принципы обучения;
2) цели и задачи обучения;
3) содержание и методы данной науки вообще и данного предмета, темы в
частности;
4) учебные возможности школьников;
5) специфика внешних условий;
6) возможности самих учителей.
Глава 2. ХИМИЧЕСКИЙ КАБИНЕТ ШКОЛЫ
Кабинет химии — это школьное помещение, организованное и оборудованное
для проведения урочных и внеурочных занятий, направленных на решение учебно-
воспитательных задач общеобразовательных программ по химии.
Методические требования выражают необходимость создания условий для
образования, воспитания и развития, учащихся в процессе обучения химии.
Требования исходят из научных основ дидактики, теории воспитания,
психологии на материале химии.
На основе методических требований кабинет можно представить как
совокупность следующих блоков: демонстрации химических опытов, ученического
эксперимента, общепедагогических методов обучения, совершенствования и
контроля знаний. Каждый блок представляет собой материальную часть
кабинета, функционально направленную на одну из составляющих процесса
обучения химии.
Рассмотрим более подробно перечисленные блоки кабинета с учетом состава
оборудования, его размещения и применения на основе системы требований.
1. Блок демонстраций химических опытов. Включает стационарное
оборудование; демонстрационный стол и дополняющие его вытяжной зонт или
шкаф, устройства управления освещением класса (шторами, лампами) и
подсветки демонстрационных установок; шкафы и полки для хранения
демонстрационного оборудования и реактивов.
К переносному оборудованию принадлежат наборы и приборы для сборки
демонстрационных установок с определенной функциональностью:
электронагреватели, газовые горелки, измерительные демонстрационные
приборы, аппараты для получения и собирания газов, а также для проведения
химических реакций. Сюда же относятся приборы для физических демонстраций,
применяемые на уроках химии; электрофорные машины, выпрямители тока и др.
Другую группу переносного оборудования образуют средства для
традиционного монтажа демонстрационных химических установок на основе
описаний в руководствах по химическому эксперименту. К ней относятся:
наборы посуды и принадлежностей для восьмилетней и средней школы, наборы
стеклянных трубок, металлические штативы и др.
К переносной части демонстрационных средств можно отнести и группу
демонстрационных реактивов с наглядными надписями на этикетках.
К вспомогательному оборудованию для демонстраций относят: щитовые
устройства электропитания демонстрационного стола, элементы устройств и
систем: водопровода, канализации, тяги, газоснабжения;
инструменты и приспособления для монтажа приборов, а также станочное
оборудование школьных учебных мастерских (на основе межпредметного его
применения в самооборудовании);
средства пожарной безопасности (ведро с песком, огнетушитель, асбестовая
ткань);
средства индивидуальной защиты: аптечка, очки или защитный щиток для
лица, резиновые перчатки, респираторы, халаты, фартуки, наличие на
водопроводном кране толстостенного резинового шланга для промывки глаз и
зеркала над раковиной.
Для удобства применения вспомогательного и переносного оборудования его,
по возможности, концентрируют непосредственно вблизи демонстрационного
стола, дополняющего его зонта или вытяжного шкафа.
2. Блок ученического эксперимента включает стационарное оборудование:
рабочие столы учащихся, а также шкафы для хранения специальной группы
приборов и реактивов.
При организации блока наиболее распространены два способа. При первом
способе организации большая часть учебного оборудования и реактивов для
ученических работ хранится в двух стационарных ящиках на каждом из рабочих
столов. В одном из ящиков находится набор посуды с малой вместимостью,
приспособления и материалы для монтажа ученических приборов и установок
(НПМ), в другом ящике - набор наиболее употребимых реактивов,
подготовленных к работе НПР. Достоинства применения первого способа
организации блока заключаются в малых затратах времени на проведение
отдельных опытов в условиях урока, постоянной готовности к действию.
Недостатки в трудоемкости поддержания комплектов в рабочем состоянии. Эти
недостатки усложняют работу учителя и лаборанта. Второй способ организации
блока заключается в лоточном способе выдачи оборудования и реактивов только
на период выполнения работы. Их хранят в секциях шкафов, в аудитории с
учетом наикратчайших путей перемещений во время подготовки и уборки.
Хранение осуществляют в лотках, объединяющих одинаковые предметы по числу
столов учащихся. Лотки с реактивами размещают в секциях шкафов по
определенной классификации.
При лоточном способе производят выдачу отдельных предметов
непосредственно из лотков хранения на столы или подготовкой и выдачей
наборов в лотке-подносе. При любом способе применения лотков в аудитории
необходим специальный стол для работы с ними (для накопления лотков,
выдачи, сборки), демонстрационный стол для этой цели использовать нельзя.
Любой из указанных способов достаточно эффективен, при условии умения
учителя организовать самостоятельную экспериментальную работу учащихся.
3. Блок общепедагогических методов обучения. Стационарная часть блока
включает: классную доску, магнитную доску или фланелеграф (для плоскостного
моделирования), устройства для подвески таблиц, аппаратуру для демонстрации
экранных пособий, экран, таблицы постоянного применения (например, таблица
с периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева,
электрохимический ряд напряжений металлов, таблица растворимости кислот,
оснований и солей в воде и т. д.), электрифицированные таблицы, секции
шкафов и кассеты для хранения проекционных материалов, печатных таблиц и
различных моделей.
Переносную часть блока составляют пособия: таблицы, применяемые по мере
необходимости, проекционные материалы (кинофрагменты, кинокольцовки,
диапозитивы, диафильмы, транспаранты и диапозитивы для графопроектора), а
также средства для объемного и плоскостного моделирования строения веществ
и производственных химических установок, включая самодельные. Сюда же
входят мелкие устройства и материалы: фломастеры для работы на
графопроекторе, указки, пленки и др.
Блок дополняют средства дистанционного управления освещением аудитории,
включения проекционной аппаратуры, управления электрифицированными
таблицами. Элементы дистанционного управления рассредоточивают.
4. Блок совершенствования и контроля знаний представлен средствами
общедидактического значения для самостоятельных работ учащихся. Основную
часть составляют: библиотечка учебной и справочной литературы, картотеки
самостоятельных и контрольных работ, средства контроля, механизации
расчетов в соответствии с наполняемостью классов.
Создание карточек-заданий для самостоятельных и контрольных работ по
классам и темам программы - сложная и трудоемкая задача, выполняемая
учителем в течение нескольких лет. В то же время эта работа носит
творческий характер. Учитель подбирает или составляет задание различных
уровней сложности для дифференцированного индивидуального подхода в
организации самостоятельных работ, планирует работы разной длительности,
постепенного нарастания сложности, разнообразит их содержание для развития
творческого мышления учащихся.
Оперативную проверку выполнения работ проводят, используя набор цветных
сигнальных карточек. Их выдают учащимся по числу ответов для выбора, обычно
не более пяти. Ответы в задании выписаны цветными чернилами в соответствии
с цветным набором карточек. При подготовке заданий правильным ответам
присваивают определенные цвета. При проверке учащиеся демонстрируют учителю
карточку избранного цвета. Одновременное предъявление всеми учащимися
карточек позволяет судить о выполнении работы коллективом класса.
Выполнению единых требований к оформлению расчетных задач служит таблица
условных сокращений и наименований величин в химических расчетах,
составленная с учетом международной системы СИ.
В перспективе большое значение в организации самостоятельных работ
учащихся и контроля знаний должны иметь персональные компьютеры. Для работы
с ними учащиеся переходят в дисплейный класс и выполняют задания по типовым
машинным программам на основе последовательного диалога с машинами.
Хорошо организованный блок совершенствования и контроля знаний позволяет
усилить роль самостоятельных работ в учебном процессе на основе активизации
деятельности учащихся и их творческого отношения к учебному труду.
2.2.СВЕДЕНИЯ О СТЕКЛЕ И ФАРФОРЕ
Применение стекла в химическом эксперименте основывается на его
свойствах: твердости, прозрачности, гладкости поверхностей, химической
устойчивости и термостойкости. Использование стекла в учебных приборах
обеспечивает высокую наглядность химических явлений, которая может быть
усилена применением фонов, подсветок, изменением освещенности.
Недостатком стекла является его хрупкость, а, следовательно, опасность
травмирования работающих острыми гранями осколков.
Толстостенная фарфоровая посуда (кружки, ступки, воронки и др.) не
предназначены для нагревания.
Марки фарфоровых изделий различают по номерам. Изделия с № 1 имеют самые
малые размеры, и большинство из них применяют в ученическом эксперименте.
Изделия с более высокими номерами применяют в демонстрациях и при ведении
лабораторного хозяйства кабинета. Огнезащитные прокладки ПОД и ПОЛ
изготовляют из специальной керамики. Их применяют взамен асбестированных
сеток.
2.3.ПОСУДА И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ИЗ СТЕКЛА
В школе используют несколько стандартных видов пробирок. Пробирки ПХ-21
(число в марке указывает диаметр цилиндра) изготовляют из нетермостойкого
стекла и применяют в демонстрационном эксперименте, их размещают в
специальном штативе с подсветкой.
В ученическом эксперименте применяют пробирки ПХ-16 длиной 150 мм, а
также ПХ-14 длиной 120 мм, с развернутым рантом и без него. Эти пробирки
выпускают из термостойкого и легкоплавкого стекла. Знание стекла и типа
пробирок необходимо для выбора электронагревателя. Так, нагреватели
пробирок НПЭШ, НЛЩ и др. рассчитаны по диаметру нагревательного элемента и
держателя на применение пробирок ПХ-16.
В ученических опытах применяют также пробирки с отводами (на основе ПХ-
21, ПХ-16) в установках для получения газов, например в приборе, ППГ, в
наборе НДХП.
Колбы характеризуются разнообразием конфигураций и размеров. Колбы на 250
мл и выше предназначены для демонстраций, а на 50—100 мл — в основном для
ученических опытов. Большинство колб для школьных опытов тонкостенные,
исключением являются толстостенные конические колбы Бунзена вместимостью
250 мл без отвода и 500 мл с отводом (или тубусом). Эти колбы
предназначены: первая для демонстрации фонтана в пустоте при растворении
газов: хлороводорода, аммиака, оксида серы (IV) и др. в воде, вторая для
фильтрования при разряжении в сосуде-приемнике (в опытах с разряжением -
опасность разрушения колбы атмосферным давлением, которое сопровождается
разбрасыванием осколков). Во избежание несчастного случая колбы следует
оклеить липкой полиэтиленовой лентой.
Круглодонные колбы применяют для нагревания и кипячения жидкостей, а
также для нагревания твердых порошкообразных веществ. Эти колбы нагревают
на электрических нагревателях. Разновидностью круглодонной колбы является
колба Вюрца, имеющая боковой отвод в горловине. Эта колба является
неотъемлемой частью установок для получения газов во многих химических
приборах. Другой разновидностью круглодонной колбы можно считать реторту -
горловина вытянута в газоотводную трубку. В школе реторта в большей мере
является символом химической науки, тем не менее, ее применяют в опытах,
где соединения сосудов нежелательны, например, в опыте получения азотной
кислоты реакцией обмена.
Плоскодонные конические и круглые колбы предназначены для проведения
простейших химических операций: растворения веществ, фильтрования, хранения
растворов, кристаллизации. Они пригодны также и для нагревания жидкостей
при условии равномерной передачи теплоты от электронагревателей.
Конические колбы используют для отделения осадков после их отстаивания
(декантацией), хранения растворов и для замедленной кристаллизации (из-за
малой, но регулируемой наполнением поверхности испарения).
Стаканы и цилиндры применяют в демонстрационных и ученических опытах. Для
демонстраций используют тонкостенные цилиндрические стаканы вместимостью
250 мл и выше из термостойкого и нетермостойкого стекла с рантом и носиком,
а также конические и цилиндрические (батарейные) толстостенные стаканы,
непригодные для нагревания. В ученических опытах применяют стаканы
вместимостью 50—250 мл. Стаканы из термостойкого стекла используют в
качестве водяных бань, например в ученическом эксперименте, при проведении
реакции серебряного зеркала.
Для осуществления некоторых реакций с газами, например опытов
хлорирования метана, взрыва газовых смесей, применяют толстостенные
цилиндры для препаратов с пластинами типа ЦПП (диаметр 50 мм и длина 150
мм) с плоскими шлифами горловин (заимствованы из оборудования по биологии).
Взрывы газовых смесей проводят в цилиндрах комплекта, которые заранее
оклеивают полиэтиленовой или лавсановой липкой лентой. Цилиндр можно
обернуть тканью, но это снижает наглядность явления.
Чаши вместимостью 2—3 л (диаметр до 310 мм) применяют для демонстрации
растворимости газов, собирания газов в сосуды над водой, изучения состава
воздуха и др. Чашу ЧКО-125 (диаметр 125 мм) используют для тех же целей в
ученических опытах. Кристаллизаторы отличаются от чашек более тонкими
прозрачными стенками. Для демонстраций опытов на экран с помощью оптической
скамьи или графопроектора применяют чаши Петри из-за оптической чистоты и
однородности их дна.
Воронки в химическом эксперименте разнообразны по форме и применению.
Обычные конические воронки применяют для переливания жидкостей в сосуды с
горловинами малых диаметров, а также для фильтрования. Если очистку
проводят для получения фильтрата, то удобней пользоваться воронкой
наибольшего объема и с конусом в 60°. Если получают осадок, то лучше
применять воронку с меньшим углом конуса и меньшим размером фильтра. В
последнем случае лучше всего использовать прием фильтрования на стеклянном
гвоздике с отсосом. Фильтр вырезают пробочным сверлом размером меньше
копеечной монеты. Слегка увлажненный фильтр укладывают на шляпку
стеклянного гвоздика, помещенного в воронку. Воронка с помощью резиновой
пробки установлена в колбу Бунзена. Колбу на период разряжения заключают в
полотняный мешочек. Фильтруемую жидкость заливают в воронку, затем включают
отсос воздуха из колбы.
При проведении фильтрования необходимо обратить внимание учащихся на то,
как расположить фильтр в воронке, на уровень фильтруемой жидкости в
воронке и на соприкосновение ее стебля (отростка) со стенкой стакана.
Капельные воронки чаще всего имеют цилиндрическую или шаровую
форму сосудов с удлиненными трубчатыми стеблями. Эти воронки предназначены
для введения жидкостей в реакционные сосуды, например в колбы Вюрца. Для
соединения колбы и воронки используют резиновые пробки. Пробка часто служит
соединительной муфтой для стебля, выполненного из обрезка
стеклянной трубки. Если конец стебля погружен в жидкость на дне реактора,
то столб жидкости в воронке выполняет роль затвора и ее верхнюю часть
закрывать не обязательно. При получении хлора и других ядовитых газов в
качестве капельной применяют делительную воронку для работы с вредными
веществами. Особенность ее конструкции заключается в использовании
дополнительной трубки, обеспечивающей сообщение реактора с пространством
над жидкостью в воронке. При герметизации воронки и открывании крана
жидкость поступает в реактор. При этом стебель воронки может не касаться
поверхности жидкости в реакторе.
Делительные воронки отличаются от капельных большим объемом
цилиндрической части сосуда, коротким стеблем, наличием пришлифованной
пробки с отверстием малого диаметра, совмещаемого с таким же отверстием в
горловине. Эти воронки применяют для разделения несмешивающихся жидкостей,
проведения реакций, требующих встряхивания (без обильного газовыделения и
нагревания), с последующим разделением расслоившихся продуктов.
В школьной практике используют также воронки для порошков, чаще всего
толстостенные с отверстием в стебле более 10 мм.
Эксикатор предназначен для хранения небольших количеств гигроскопических
веществ (безводных солей, способных поглощать влагу, абсолютного спирта для
количественного опыта с натрием и др.). Эксикатор устанавливают в
укрепленной полке шкафа или в крышке стола, где делают отверстие по
диаметру нижней части эксикатора. В нижнюю часть сосуда примерно наполовину
наливают концентрированную серную кислоту. Затем устанавливают фарфоровую
вставку, а на ней размещают сосуды с гигроскопическими веществами. Плоские
шлифы сосуда и крышки смазывают тонким слоем вазелина и закрывают
эксикатор, уплотняя соединение вращением крышки с нажимом на нее. Открывают
эксикатор, сдвигая крышку по горизонтали. Кислоту меняют раз в год,
одновременно меняют смазку шлифов.
2.4.ФАРФОРОВАЯ ПОСУДА И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ
Выпарительные чаши и кастрюли применяют для упаривания растворов (кроме
щелочных) в ученических и демонстрационных опытах с применением
электронагревателей.
Фарфоровые тонкостенные стаканы применяют, как и стеклянные, без
нагревания в тех случаях, когда не требуется прозрачность сосуда.
Кружки вместимостью 0,5-1 л используют в качестве настольных сосудов для
сбора отходов в ученических опытах. С помощью трафарета на них делают
надпись слив.
Ступки используют для измельчения твердых веществ, уступающих по
твердости фарфору, а также для приготовления порошков - смесей, состоящих
из компонентов, которые не реагируют с выделением теплоты при растирании.
Воронка Бюхнера изготовлена из толстостенного фарфора и имеет
перфорированную плоскую внутреннюю поверхность для размещения бумажного
фильтра. Механическая прочность воронки позволяет использовать ее для
фильтрования с применением разряжения в сочетании с колбой Бунзена. Для
соединения воронки с колбой используют резиновую пробку. При использовании
прослабленного соединения пробку может резко засосать в колбу. При этом
воронка и колба разбиваются, не исключено разлетание осколков. Для
безопасности колбу лучше всего заключить в полотняный мешочек.
Фарфоровые шпатели и ложки используют для извлечения из реактивных
склянок сыпучих и твердых веществ. Они не рассчитаны на нагревание.
Тигли применяют для нагревания порошковых смесей, варки стекол с
применением электронагревателей, в том числе муфельных печей.
При резких перепадах температуры, например при проведении реакции
восстановления кремния из кремнезема порошком магния, используют стальные
тигли.
Хранение посуды и принадлежностей из стекла и фарфора. Большая часть
стеклянных приборов, посуды и принадлежностей выходит из строя из-за
неправильного хранения. Хранение стеклянных и фарфоровых изделий на полках
шкафов, в ящиках демонстрационного стола, в. больших картонных коробках
недопустимо. Изделия необходимо хранить в картонных или деревянных лотках,
в ячейках из пенопласта или пенополиуретана, вырезанных с помощью
электровыжигателя с учетом конфигурации сосудов. Такие плиты укладывают на
полки шкафов или в ящики стола. Мелкие изделия, например водоструйные
насосы, с помощью петель из мягкой проволоки подвешивают на стенки
секционных шкафов и таким образом хранят.
Мытье посуды в школьных условиях осуществляют в основном водой с
применением моющих средств бытового назначения. Большое количество
пробирок, особенно после реакций с органическими веществами, кипятят в
водном растворе моющего средства в эмалированной кастрюле, затем
ополаскивают водой. Нельзя использовать для мытья посуды песок, который
оставляет царапины на поверхности сосуда и резко снижает его
термостойкость. Кислоты и щелочи применяют в редких случаях, например для
снятия с колбы налета оксида марганца (IV), образующегося при получении
хлора действием соляной кислоты на перманганат калия. После мытья колбы
водой под тягой ее ополаскивают малым количеством концентрированной соляной
кислоты, затем моют водой окончательно. Соляную кислоту применяют также для
снятия известковых налетов.
Нельзя использовать капроновые ерши для мытья посуды с кислотами, а ерши
из натуральной щетины - со щелочами: они растворятся.
Моющие химические средства на основе кислых растворов
дихроматов в школьных условиях не применяют.
2.5.МАССОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ.
Для проведения демонстраций применяют рычажные весы Т-100, для подготовки
эксперимента учитель и лаборант применяют технические весы ВТ-200. В
комплекты технических весов входят наборы гирь, а для ученических весов эти
комплекты (Г-4-200). Технические весы поступают в школу в разобранном виде.
При сборке этих весов сначала снимают ваткой или промывают в
экстракционном бензине жировую смазку с металлических деталей, Колонку
весов соединяют двумя болтами с подставкой так, чтобы заостренный болт
оказался против отвеса. Ручка арретира у демонстрационных весов должна быть
с противоположной стороны от шкалы, а для весов индивидуального
пользования со стороны шкалы. Стрелку ввинчивают в коромысло и фиксируют
ее положение контргайкой. В колонку устанавливают стержень
арретира, затем на нем размещают коромысло. На призмы коромысла навешивают
серьги, затем на серьги — стремена, а на них размещают чашки. Эти предметы
подбирают в соответствии с числами 1 или 2, обозначенными на концах
коромысла и навесных деталях. Далее регулируют весы по отвесу с помощью
установочных винтов, находящихся в основании подставки. Затем с помощью
тарирующих гаек на концах коромысла добиваются среднего положения стрелки
на шкале при успокоении весов. Перемещают гайки и их фиксируют при
арретированных весах. Хранят весы в арретированном состоянии, накрытые
легким полиэтиленовым чехлом, натянутым на рамку из проволоки
в виде параллелепипеда. Для увеличения наглядности на стрелку и
шкалу приклеивают треугольники из тонкой бумаги, окрашенной яркой
флюоресцирующей гуашью. В условиях равновесия вершины треугольников на
шкале и стрелке совпадают.
Для взвешивания сыпучих веществ применяют часовые стекла, чашки Петри или
Коха, бюксы, стаканы небольшой вместимости. Чтобы уравновешивать тару, в
лаборатории необходимо иметь вырезанные из листового свинца (оболочки
электрокабеля) пластинки, точно равные по массе тарному сосуду. На
противовесе и сосуде-таре записывают одинаковые номера: на стекле – тушыо,
затем после высыхания туши наносят масляный лак, на свинцовой пластинке
надпись выцарапывают или выбивают.
Для взвешивания сосуд ставят на одну чашу весов, противовес — на другую.
Для взвешивания с подбором гирь тарный сосуд с веществом размещают на левой
чашке весов. При подборе массы вещества сосуд размещают на правой чашке.
При этом создается удобство проведения операций правой рукой. Учащимся
указывают на недопустимость просыпания вещества на чашки весов уже потому,
что эта масса останется неучтенной.
Во время работы учащихся контролируют взятие и укладку гирь пинцетом,
указывают на недопустимость попадания на гири реактивов.
Лабораторные равноплечие весы дают достаточную точность определения массы
навесок. Так, допустимая погрешность для весов ВТ-200 составляет ±60 мг. Т-
1000 + 200 мг, ВУЧ-до ±200 мг при максимальной нагрузке. Такая точность
более чем достаточна для выполнения учебных работ.
В перспективе развития учебного оборудования школьный эксперимент будет
оснащен электронными цифровыми массометрами. К достоинствам таких приборов
относятся: моментальное успокоение платформы, исключение из применения
гирь, цифровая информация об измеряемой массе. Кроме того, электронные
массометры позволяют сбросить в показаниях массу тары. Внешне эти приборы
напоминают электроплитку с закрытой спиралью-низкий прямоугольный корпус и
платформа наверху.
2.6.МЕРНАЯ ПОСУДА
Измерительные цилиндры и мензурки - сосуды с нанесенными шкалами для
измерения объемов жидкостей. Мензурки обычно конической формы. Бывают
мензурки и цилиндрической формы, однако самая нижняя их часть имеет
коническую поверхность и растянутую шкалу. В отличие от цилиндров мензурки
используют для отстаивания осадков и измерения их объемов.
Числовые значения на шкалах мерной посуды показывают объем жидкостей в
миллилитрах. Для определения цены малого деления шкалы разность двух
смежных числовых значений делят на число малых делений в этом промежутке. У
некоторых мензурок и мерных цилиндров, выпускаемых ранее, можно встретить
оцифровку шкалы, показывающую число малых делений. В этом случае полная
вместимость указана над шкалой, а для определения цены малого деления
достаточно разделить вместимость на число малых делений. Для объяснения
шкалы можно проецировать на экран с помощью графопроектора.
Учащихся обучают различать мениск. В работе по приготовлению растворов
следует обратить внимание учащихся на то, что мениск при наблюдении сбоку
выглядит как широкая темная полоса. Отсчет следует вести по нижней линии
полосы. Правильный отсчет позволяет избежать ошибки (при использовании
цилиндра вместимостью 100 мл и с ценой деления 1 мл на 1—2 мл).
Для школ выпускают мерные цилиндры и мензурки вместимостью 500, 250, 100,
50, 25 мл. Цилиндры от 100 мл и менее применяют в ученических опытах.
Мерные колбы применяют для приготовления растворов заданной молярной
концентрации. Приготовление раствора начинают с введения растворяемого
вещества путем смывания его с конической воронки внутрь колбы. После
растворения вещества в неполном объеме воды в колбу доливают воду до
кольцевой метки на горловине с учетом мениска. Для окончательного
перемешивания жидкости колбу закрывают пробкой и взбалтывают раствор
многократным переворачиванием сосуда. Точность приготовления раствора
зависит от его температуры, она должна соответствовать паспортным данным
мерной колбы.
Требование соблюдения определенной температуры является общим для любой
мерной посуды.
Бюретки представляют собой стеклянные трубки со шкалой! Малый диаметр
цилиндров бюреток позволяет отмерять точные объемы жидкостей. В нижней
части бюретка снабжена стеклянными кранами или резиновой пипеткой с
бусинками из стекла. При нажиме на бусинку, заключенную внутрь резиновой
трубки, резина деформируется и пропускает жидкость в пипетку. При
уменьшении сжатия резины бусинка заполняет просвет трубки, и жидкость не
вытекает. Бюретки в школьной практике применяют для демонстрации
нейтрализации щелочей кислотами. При пользовании бюретками следует
соблюдать правила, известные из работ по аналитической химии.
Пипетки для школ выпускают в виде трубок с утолщением в средней части.
Они предназначены для отбора небольших (до 10 мл) объемов жидкости.
Жидкость набирают до кольцевой метки по шкале. Недопустимо набирать
жидкости пипеткой при создании разряжения в ней ртом. Для этой цели
применяют резиновую грушу. Более удобны для отмеривания небольших объемов
жидкостей поршневые дозаторы, выпускаемые для школ. Дозаторы внешне мало
отличаются от медицинских шприцов, но не содержат металлических деталей и в
передней части имеют оттянутые стеклянные или пластмассовые отводы.
Для отмеривания небольших объемов жидкости в ученических опытах применяют
градуированные пробирки ПГНШ10. Эти пробирки входят в состав наборов НПМм.
Для отмеривания вещества каплями применяют капельницы для однократной
дозировки П-25, применяют также капельные дозаторы в виде глазных пипеток.
Капельные дозаторы применяют для индикаторов и в некоторых ученических
опытах, выполняемых полумикрометодом.
59
2.7.ТЕРМОМЕТРЫ
В школьной практике применяют жидкостные термометры расширения.
Термометры группы ТЛ ртутные общелабораторного назначения. Термометры
представляют собой стеклянную трубку с вложенной внутрь пластинкой-шкалой
из молочно-белого стекла.
Баллончик с рабочей жидкостью припаян в нижней части прибора и соединен с
капиллярной трубкой, расположенной вдоль шкалы.
Ртутные химические термометры ТЛ-2 предназначены для измерения
температуры в пределах от —30 до +35°С; цена деления шкалы 1°С, а ТЛ-5 —в
пределах 30—300°С с ценой деления шкалы 0,5°С. Ртутные термометры применяют
учитель и лаборант. Они требуют особо бережного отношения. Хранят
термометры в чехле из картона, не допускают ударов, резких встряхиваний.
Следует учесть опасность попадания ядовитых паров ртути в воздух классного
помещения в случае разрушения термометра. Капли ртути разбитого термометра
следует тщательно собрать кусочком луженой жести (от консервной банки), а в
места попадания мельчайших капель ртути необходимо налить горячий
концентрированный раствор хлорида железа (III) —он окисляет свободную
ртуть.
Учащиеся применяют лабораторные спиртовые термометры. Возможны разрывы
столбиков жидкости в капилляре. Устраняют разрыв постукиванием пальцем по
боковой стенке термометра, держа его в вертикальном положении. Для
предупреждения этих неисправностей термометры рекомендуют хранить в
вертикальном положении баллончиками вниз. При пользовании спиртовыми
термометрами следует также учесть большее (в сравнении с ртутными) время
установления показаний из-за малой теплопроводности спирта.
Поверку термометров лучше всего проводить по образцовому прибору. Для
поверки нулевого показания термометр погружают в кашицу изо льда,
полученную замораживанием дистиллированной воды. При поверке термометра по
точке кипения воды следует помнить, что в районах, расположенных выше
уровня океана, вода кипит при температуре 98,5—99С из-за пониженного
атмосферного давления. Поэтому требуется введение поправок по специальным
таблицам.
Лабораторные жидкостные термометры - приборы индивидуального
использования, непригодны для демонстрационного эксперимента из-за
отсутствия наглядности. Для демонстраций применяют электротермометры.
Перспективными для демонстрационного химического эксперимента являются
цифровые электронные термометры. Термометр состоит из электронного блока со
световым табло, рукоятки калибровки нуля и гнезда для включения датчиков.
При проведении школьного эксперимента по химии используют три вида датчиков
для измерений температуры. Датчики в виде стержней, погружаемые в жидкость
или газ, рассчитаны на неагрессивные среды. Для определения температуры
агрессивных сред применяют датчики в виде небольших тонких пластинок,
прикрепляемых снаружи к стенке сосуда с помощью липкой ленты. Датчики для
определения температур от нескольких сотен до тысяч градусов применяют для
определении температуры нагревания электроспиралей, пламени. Они
представляют собой приемники инфракрасного излучения и имеют вид трубок.
Отверстие трубки обращают к раскаленному предмету.
При использовании погружаемого или внешнего датчиков электронным
термометром можно измерять температуру от -80 до +200С. Недостатком
электронных термометров является нелинейность показаний на их цифровой
шкале. В отдельных участках шкалы погрешность может достигать 5-6°С.
Электронные термометры с цифровой шкалой рассчитаны на питание от сети с
напряжением 42в и 220 В.
Применение цифровых электронных термометров в учебном процессе позволяет
выявить в демонстрационных опытах такие явления, как, например, выделение
теплоты: в реакциях нейтрализации, при растворении хлороводорода и аммиака
в воде. Можно показать выделение или поглощение теплоты при растворении
веществ, например в опыте гашения извести, при получении охлаждающих смесей
и испарении органических растворителей, при взаимодействии гидроксида
натрия с углекислым газом и др.
Важно, что электронные цифровые термометры не требуют предварительной
подготовки и всегда готовы к применению.
2.8.ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТИВЫ
В соответствии с государственными стандартами и техническими условиями
существует классификация реактивов по чистоте (изучалась на занятиях
аналитической химии), опасности, способам транспортировки и хранения. Для
работы в школьных условиях наиболее существенными являются классификации по
методическому применению и группам опасности. Согласно этим классификациям
реактивы размещают в кабинете для хранения и использования.
Реактивы по опасности классифицируют на восемь групп. Первая группа-
взрывчатые вещества и третья группа - самовоспламеняющиеся вещества в
перечне реактивов для школ отсутствуют, и подобные реактивы применять и
хранить в школе категорически запрещается. Остальные шесть групп реактивов
входят в перечни. В типовых правилах безопасности предложена следующая
классификация реактивов на группы хранения с учетом их опасности;Таблица 1
Группа Опасность реактива, входящего в перечниРекомендуемое место
хранения
Реактивы, при взаимодействии которых с Отдельный шкаф или
водой выделяются легковоспламеняющиеся полка в закрывающемся
газы (натрий, карбид кальция и др.) шкафу
Легковоспламеняющиеся жидкости Металлический ящик с
(муравьиная кислота, ацетон и др.) прикрепленной проволокой
Легковоспламеняющиеся твердые реактивы или цепочкой верхней
(фосфор, сера и др.). крышкой и слоем песка на
Сильные окислители (нитраты, дне
перманганаты и др.) Отдельный шкаф или
Яды (хлорид бария, хроматы, дихроматы иполка
др.) Относительно безопасные реактивы
То же
Сейф
Открытые полки
На опасные реактивы 2-7 групп в кабинете следует завести картотеку.
Оформление картотеки и ее содержания приводится в статье Л. С. Семенова
Карточки по технике безопасности работы с реактивами. При выполнении
работы составьте одну из карточек на опасный реактив. Ознакомьтесь с
правилами безопасной работы с реактивами в Типовых правилах по технике
безопасности в кабинетах химии общеобразовательных школ.
Большая часть реактивов запаса относится к восьмой группе хранения, их
размещают в секциях шкафов с учетом методических требований и
принадлежности к группам веществ, изучаемым в программе средней школы.
Выделяют следующие группы хранения:
1. Металлы и неметаллы в свободном состоянии.
2. Оксиды металлов.
3. Оксиды неметаллов.
4. Основания.
5. Кислоты
6. Соли галогениды (хлориды, бромиды, иодиды).
7. Соли халькогениды (сульфиды, сульфиты, сульфаты, тиосульфат натрия).
8. Нитраты (шестая группа опасности - отдельная полка или сейф).
9. Фосфаты.
10. Карбонаты и силикаты.
11. Реактивы, применяемые в качестве индикаторов.
12. Углеводороды и их галогенопроизводные.
13. Спирты.
14. Карбоновые кислоты и их соли.
15. Углеводы, азотсодержащие вещества.
16. Высокомолекулярные вещества и образцы продукции из них.
Реактивы запаса хранят только в лаборантской и специально отведенных
секциях шкафов. Этикетки на флаконах и фасовка промышленного производства.
Если реактивы применяют в качестве демонстрационных образцов, их снабжают
самодельной этикеткой со справочными данными. Реактивы-образцы хранят в
секциях шкафов с реактивами запаса, которые постепенно расходуют для
пополнения рабочих
Для хранения реактивов в лаборантской имеется: четыре четырехполочных
секции шкафов, двухполочный металлический сейф, полка в вытяжном шкафу,
подвижный металлический ящик для ЛВЖ.
Сначала определяют места хранения опасных реактивов. Затем размещают
реактивы восьмой группы с учетом классификации и равномерности загрузки
секций шкафов. Для краткости вместо названий части реактивов можно написать
их формулы.
Рабочие реактивы частично хранят в помещении классной комнаты.
Демонстрационные реактивы в виде твердых веществ и растворов фасуют во
флаконы и банки вместимостью 0,25-0,5 л, их снабжают наглядными этикетками.
Часть демонстрационных реактивов наибольшего применения размешают на
демонстрационном столе. Остальные по классам соединений — на открытых
полках в лаборантском помещении или в нижней секции вытяжного шкафа.
Открыто хранят реактивы относительно безопасные, а представляющие опасность
— с реактивами запаса.
Содержание ученического эксперимента по программе средней школы исключает
в большинстве случаев применение опасных реактивов. Применение некоторых из
них требует внимательного отношения учителя при подготовке и проведении
опытов.
Глава 3.
МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ
Так как название методика происходит от слова метод, то следовало бы
ожидать, что приятие метод обучения будет раскрыто с предельной ясностью
в методике обучения химии. В действительности же проблема методов обучения
оказалась малоразработанной в методике обучения не только химии, но и
другим учебным предметам, а также и в дидактике.
При ознакомлении с учебниками и научными работами по педагогике, методике
обучения химии и биологии обнаруживается, что в понятие метода обучения
включилось разное содержание. Это видно из названий методов: комплексный,
метод проектов, лабораторный, дальтон-план, догматический, эвристический,
дедуктивный, индуктивный. Как видим, понятие метод относилось и к
содержанию, и ко всей учебной работе, и к организации учебного процесса, и
к различным логическим операциям.
Чтобы ограничить и уточнить содержание понятия метод обучения, включив
в него лишь то, что относится непосредственно к процессу обучения,
необходимо рассмотреть, хотя бы в общих чертах, сущность этого процесса.
В истории дидактики известна борьба двух направлений в
характеристике учебного процесса. Одно из них, начало, которого уходит в
глубокую древность, характеризуется упрощенным пониманием процесса
обучения, как простой передачи знаний и умений, подобно переливанию
жидкости из одного сосуда в другой. Учителю достаточно хорошо излагать
содержание учебного предмета и требовать от учащегося усвоения изложенного.
Предполагается, что содержание сообщенного учителем адекватно
воспринимается учащимися. Дисциплина поддерживается учителем путем
внешних воздействий. В противоположность этому направлению, в теории
свободного воспитания роль учителя сводится лишь к созданию условий для
самостоятельной учебной работы, задачи и способы их выполнения определяются
интересами учащихся и их возможностями выполнять эти работы.
В советской педагогике достаточно убедительно доказана
ошибочность того и другого направления, отрицается как догматизм в
обучении, постольку поскольку это результат упрощенчества, так и
теория свободного воспитания, основой которого является философия
прогнатизма. Процесс обучения рассматривается в дидактике как совместная,
взаимосвязанная деятельность учителя, называемая преподаванием, и
деятельность учащихся, называемая учением. Преподавание и учение
направлены на достижение образовательных и воспитательных целей и
практически неотделимы друг от друга, они являются двумя сторонами одного и
того же процесса, и выделяться могут лишь условно для исследования.
Развитие способностей учащихся и формирование их мировоззрения возможно
лишь при наличии определенного круга научных знаний, т. е. при условии, что
учащиеся овладевают содержанием изучаемого курса химии! Само же содержание
(объем учебного материала), теоретический уровень и система изложения
определяются общими задачами обучения, куда входят и формирование
мировоззрения, и задачи развития различных сторон личности учащихся. В
каждом конкретном случае решаются учебные задачи ближайшие, частно-
методические и через них общеобразовательные и воспитательные.
Одним из основных дидактических положений педагогики является
утверждение, что руководящая роль в обучении принадлежит учителю. Из этого
правильного и важного положения иногда делаются ошибочные выводы: что все
зависит от учителя, что он силою какого-то наития может изменять ход
учебного процесса как угодно и достигать разными методами одни и те же
педагогические цели.
Такое упрощенное представление о педагогическом мастерстве учителя
приводит в теории и на практике к отрицанию или, по меньшей мере,
недооценке педагогической науки. А между тем уже в настоящее время в
педагогических исследованиях убедительно показано, что деятельность учителя
в учебном процессе детерминирована, что ее результаты зависят от
правильного учета учителем учебных задач и конкретных условий обучения в
каждый его момент. Отыскание этих зависимостей и составляет основную задачу
исследований по методике обучения любому учебному предмету и химии в том
числе. Этим не исключается значение творчества учителя в его повседневной
педагогической работе, а лишь подчеркивается необходимость теоретических
знаний у него и умении правильно учитывать условия обучения.
Ведущая роль учителя состоит в том, что он проектирует учебный процесс не
только по основным направлениям, но и в деталях. Кроме того, он
осуществляет этот проект, руководит учебной работой учащихся. Чтобы
правильно планировать и управлять целенаправленной учебной работой
учащихся, учителю необходимо с предельной ясностью видеть ближайшие цели ее
и связь этих частных учебных задач с общими педагогическими целями
обучения. Обще педагогические задачи могут и не раскрываться перед
учащимися, но достаточно ясно должны быть сформулированы учителем для себя
и учтены в подготовке и проведении учебных занятий. Частные же цели,
относящиеся к содержанию, т. е. к освоению научных знаний пли навыков,
должны быть известны учащимся и осознаны ими.
При изучении одного и того же учебного материала, при условии одних и тех
же научных знаний могут получаться разные результаты в зависимости от того,
с какой полнотой учитель предлагает решать педагогические задачи в
соответственно этому применяет способы руководства деятельностью учащихся.
Например, учитель, подготовляя учебные занятия по химии для изучения закона
сохранения массы, может ограничиться тем, чтобы учащиеся узнали и поняли
этот закон, научились применять его при расчетах количеств веществ,
вступающих в химические реакции и получающихся в результате реакции. Для
этого он может рассказать, как был открыт этот закон, какие опыты
производили ученые, но сам опытов не покажет. Учащиеся со слов учителя
могут понять сущность закона, а затем и научиться применять его, выполняя
определенные упражнения.
Задача вооружения учащихся знаниями будет решена. Но учитель может в
дополнение к этой задаче добавить и более общую педагогическую задачу:
развитие у учащихся наблюдательности и умений ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Введение.
К основным разделам методики обучения химии относятся методы, формы,
средства обучения и научная организация труда учителя химии.
Как известно, любое учебное содержание не может быть введено в учебный
процесс вне метода. Поэтому метод обучения называют формой движения
содержания в учебном процессе. Если предметное содержание – дидактический
эквивалент науки, то методы обучения – дидактический эквивалент методов
познания и методов изучаемой науки. Они должны отражать их структуру,
специфику и диалектику. Поэтому в дидактике не случайно ставиться вопрос о
соотношении методов науки и методов обучения.
Главной задачей учителя является оптимальный выбор методов обучения,
чтобы они обеспечивали образование, воспитание и развитие учащихся. Метод
обучения – это вид целенаправленной совместной деятельности учителя и
руководимых им учащихся. Специфика методов обучения химии кроется, во-
первых, в специфики содержания и методов химии как экспериментально-
теоретической науки и, во-вторых, в особенностях познавательной
деятельности учащихся, необходимости мыслить двойным рядом образов,
объяснять реально ощутимые свойства и изменения веществ состоянием и
изменениями в невидимом микромире, понять которые можно, пользуясь
теоретическими, модельными представлениями.
При изучении методов химии затрагивается проблема оптимального их выбора.
При этом учитывается следующее:
1) закономерности и принципы обучения;
2) цели и задачи обучения;
3) содержание и методы данной науки вообще и данного предмета, темы в
частности;
4) учебные возможности школьников;
5) специфика внешних условий;
6) возможности самих учителей.
Глава 2. ХИМИЧЕСКИЙ КАБИНЕТ ШКОЛЫ
Кабинет химии — это школьное помещение, организованное и оборудованное
для проведения урочных и внеурочных занятий, направленных на решение учебно-
воспитательных задач общеобразовательных программ по химии.
Методические требования выражают необходимость создания условий для
образования, воспитания и развития, учащихся в процессе обучения химии.
Требования исходят из научных основ дидактики, теории воспитания,
психологии на материале химии.
На основе методических требований кабинет можно представить как
совокупность следующих блоков: демонстрации химических опытов, ученического
эксперимента, общепедагогических методов обучения, совершенствования и
контроля знаний. Каждый блок представляет собой материальную часть
кабинета, функционально направленную на одну из составляющих процесса
обучения химии.
Рассмотрим более подробно перечисленные блоки кабинета с учетом состава
оборудования, его размещения и применения на основе системы требований.
1. Блок демонстраций химических опытов. Включает стационарное
оборудование; демонстрационный стол и дополняющие его вытяжной зонт или
шкаф, устройства управления освещением класса (шторами, лампами) и
подсветки демонстрационных установок; шкафы и полки для хранения
демонстрационного оборудования и реактивов.
К переносному оборудованию принадлежат наборы и приборы для сборки
демонстрационных установок с определенной функциональностью:
электронагреватели, газовые горелки, измерительные демонстрационные
приборы, аппараты для получения и собирания газов, а также для проведения
химических реакций. Сюда же относятся приборы для физических демонстраций,
применяемые на уроках химии; электрофорные машины, выпрямители тока и др.
Другую группу переносного оборудования образуют средства для
традиционного монтажа демонстрационных химических установок на основе
описаний в руководствах по химическому эксперименту. К ней относятся:
наборы посуды и принадлежностей для восьмилетней и средней школы, наборы
стеклянных трубок, металлические штативы и др.
К переносной части демонстрационных средств можно отнести и группу
демонстрационных реактивов с наглядными надписями на этикетках.
К вспомогательному оборудованию для демонстраций относят: щитовые
устройства электропитания демонстрационного стола, элементы устройств и
систем: водопровода, канализации, тяги, газоснабжения;
инструменты и приспособления для монтажа приборов, а также станочное
оборудование школьных учебных мастерских (на основе межпредметного его
применения в самооборудовании);
средства пожарной безопасности (ведро с песком, огнетушитель, асбестовая
ткань);
средства индивидуальной защиты: аптечка, очки или защитный щиток для
лица, резиновые перчатки, респираторы, халаты, фартуки, наличие на
водопроводном кране толстостенного резинового шланга для промывки глаз и
зеркала над раковиной.
Для удобства применения вспомогательного и переносного оборудования его,
по возможности, концентрируют непосредственно вблизи демонстрационного
стола, дополняющего его зонта или вытяжного шкафа.
2. Блок ученического эксперимента включает стационарное оборудование:
рабочие столы учащихся, а также шкафы для хранения специальной группы
приборов и реактивов.
При организации блока наиболее распространены два способа. При первом
способе организации большая часть учебного оборудования и реактивов для
ученических работ хранится в двух стационарных ящиках на каждом из рабочих
столов. В одном из ящиков находится набор посуды с малой вместимостью,
приспособления и материалы для монтажа ученических приборов и установок
(НПМ), в другом ящике - набор наиболее употребимых реактивов,
подготовленных к работе НПР. Достоинства применения первого способа
организации блока заключаются в малых затратах времени на проведение
отдельных опытов в условиях урока, постоянной готовности к действию.
Недостатки в трудоемкости поддержания комплектов в рабочем состоянии. Эти
недостатки усложняют работу учителя и лаборанта. Второй способ организации
блока заключается в лоточном способе выдачи оборудования и реактивов только
на период выполнения работы. Их хранят в секциях шкафов, в аудитории с
учетом наикратчайших путей перемещений во время подготовки и уборки.
Хранение осуществляют в лотках, объединяющих одинаковые предметы по числу
столов учащихся. Лотки с реактивами размещают в секциях шкафов по
определенной классификации.
При лоточном способе производят выдачу отдельных предметов
непосредственно из лотков хранения на столы или подготовкой и выдачей
наборов в лотке-подносе. При любом способе применения лотков в аудитории
необходим специальный стол для работы с ними (для накопления лотков,
выдачи, сборки), демонстрационный стол для этой цели использовать нельзя.
Любой из указанных способов достаточно эффективен, при условии умения
учителя организовать самостоятельную экспериментальную работу учащихся.
3. Блок общепедагогических методов обучения. Стационарная часть блока
включает: классную доску, магнитную доску или фланелеграф (для плоскостного
моделирования), устройства для подвески таблиц, аппаратуру для демонстрации
экранных пособий, экран, таблицы постоянного применения (например, таблица
с периодической системой химических элементов Д. И. Менделеева,
электрохимический ряд напряжений металлов, таблица растворимости кислот,
оснований и солей в воде и т. д.), электрифицированные таблицы, секции
шкафов и кассеты для хранения проекционных материалов, печатных таблиц и
различных моделей.
Переносную часть блока составляют пособия: таблицы, применяемые по мере
необходимости, проекционные материалы (кинофрагменты, кинокольцовки,
диапозитивы, диафильмы, транспаранты и диапозитивы для графопроектора), а
также средства для объемного и плоскостного моделирования строения веществ
и производственных химических установок, включая самодельные. Сюда же
входят мелкие устройства и материалы: фломастеры для работы на
графопроекторе, указки, пленки и др.
Блок дополняют средства дистанционного управления освещением аудитории,
включения проекционной аппаратуры, управления электрифицированными
таблицами. Элементы дистанционного управления рассредоточивают.
4. Блок совершенствования и контроля знаний представлен средствами
общедидактического значения для самостоятельных работ учащихся. Основную
часть составляют: библиотечка учебной и справочной литературы, картотеки
самостоятельных и контрольных работ, средства контроля, механизации
расчетов в соответствии с наполняемостью классов.
Создание карточек-заданий для самостоятельных и контрольных работ по
классам и темам программы - сложная и трудоемкая задача, выполняемая
учителем в течение нескольких лет. В то же время эта работа носит
творческий характер. Учитель подбирает или составляет задание различных
уровней сложности для дифференцированного индивидуального подхода в
организации самостоятельных работ, планирует работы разной длительности,
постепенного нарастания сложности, разнообразит их содержание для развития
творческого мышления учащихся.
Оперативную проверку выполнения работ проводят, используя набор цветных
сигнальных карточек. Их выдают учащимся по числу ответов для выбора, обычно
не более пяти. Ответы в задании выписаны цветными чернилами в соответствии
с цветным набором карточек. При подготовке заданий правильным ответам
присваивают определенные цвета. При проверке учащиеся демонстрируют учителю
карточку избранного цвета. Одновременное предъявление всеми учащимися
карточек позволяет судить о выполнении работы коллективом класса.
Выполнению единых требований к оформлению расчетных задач служит таблица
условных сокращений и наименований величин в химических расчетах,
составленная с учетом международной системы СИ.
В перспективе большое значение в организации самостоятельных работ
учащихся и контроля знаний должны иметь персональные компьютеры. Для работы
с ними учащиеся переходят в дисплейный класс и выполняют задания по типовым
машинным программам на основе последовательного диалога с машинами.
Хорошо организованный блок совершенствования и контроля знаний позволяет
усилить роль самостоятельных работ в учебном процессе на основе активизации
деятельности учащихся и их творческого отношения к учебному труду.
2.2.СВЕДЕНИЯ О СТЕКЛЕ И ФАРФОРЕ
Применение стекла в химическом эксперименте основывается на его
свойствах: твердости, прозрачности, гладкости поверхностей, химической
устойчивости и термостойкости. Использование стекла в учебных приборах
обеспечивает высокую наглядность химических явлений, которая может быть
усилена применением фонов, подсветок, изменением освещенности.
Недостатком стекла является его хрупкость, а, следовательно, опасность
травмирования работающих острыми гранями осколков.
Толстостенная фарфоровая посуда (кружки, ступки, воронки и др.) не
предназначены для нагревания.
Марки фарфоровых изделий различают по номерам. Изделия с № 1 имеют самые
малые размеры, и большинство из них применяют в ученическом эксперименте.
Изделия с более высокими номерами применяют в демонстрациях и при ведении
лабораторного хозяйства кабинета. Огнезащитные прокладки ПОД и ПОЛ
изготовляют из специальной керамики. Их применяют взамен асбестированных
сеток.
2.3.ПОСУДА И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ ИЗ СТЕКЛА
В школе используют несколько стандартных видов пробирок. Пробирки ПХ-21
(число в марке указывает диаметр цилиндра) изготовляют из нетермостойкого
стекла и применяют в демонстрационном эксперименте, их размещают в
специальном штативе с подсветкой.
В ученическом эксперименте применяют пробирки ПХ-16 длиной 150 мм, а
также ПХ-14 длиной 120 мм, с развернутым рантом и без него. Эти пробирки
выпускают из термостойкого и легкоплавкого стекла. Знание стекла и типа
пробирок необходимо для выбора электронагревателя. Так, нагреватели
пробирок НПЭШ, НЛЩ и др. рассчитаны по диаметру нагревательного элемента и
держателя на применение пробирок ПХ-16.
В ученических опытах применяют также пробирки с отводами (на основе ПХ-
21, ПХ-16) в установках для получения газов, например в приборе, ППГ, в
наборе НДХП.
Колбы характеризуются разнообразием конфигураций и размеров. Колбы на 250
мл и выше предназначены для демонстраций, а на 50—100 мл — в основном для
ученических опытов. Большинство колб для школьных опытов тонкостенные,
исключением являются толстостенные конические колбы Бунзена вместимостью
250 мл без отвода и 500 мл с отводом (или тубусом). Эти колбы
предназначены: первая для демонстрации фонтана в пустоте при растворении
газов: хлороводорода, аммиака, оксида серы (IV) и др. в воде, вторая для
фильтрования при разряжении в сосуде-приемнике (в опытах с разряжением -
опасность разрушения колбы атмосферным давлением, которое сопровождается
разбрасыванием осколков). Во избежание несчастного случая колбы следует
оклеить липкой полиэтиленовой лентой.
Круглодонные колбы применяют для нагревания и кипячения жидкостей, а
также для нагревания твердых порошкообразных веществ. Эти колбы нагревают
на электрических нагревателях. Разновидностью круглодонной колбы является
колба Вюрца, имеющая боковой отвод в горловине. Эта колба является
неотъемлемой частью установок для получения газов во многих химических
приборах. Другой разновидностью круглодонной колбы можно считать реторту -
горловина вытянута в газоотводную трубку. В школе реторта в большей мере
является символом химической науки, тем не менее, ее применяют в опытах,
где соединения сосудов нежелательны, например, в опыте получения азотной
кислоты реакцией обмена.
Плоскодонные конические и круглые колбы предназначены для проведения
простейших химических операций: растворения веществ, фильтрования, хранения
растворов, кристаллизации. Они пригодны также и для нагревания жидкостей
при условии равномерной передачи теплоты от электронагревателей.
Конические колбы используют для отделения осадков после их отстаивания
(декантацией), хранения растворов и для замедленной кристаллизации (из-за
малой, но регулируемой наполнением поверхности испарения).
Стаканы и цилиндры применяют в демонстрационных и ученических опытах. Для
демонстраций используют тонкостенные цилиндрические стаканы вместимостью
250 мл и выше из термостойкого и нетермостойкого стекла с рантом и носиком,
а также конические и цилиндрические (батарейные) толстостенные стаканы,
непригодные для нагревания. В ученических опытах применяют стаканы
вместимостью 50—250 мл. Стаканы из термостойкого стекла используют в
качестве водяных бань, например в ученическом эксперименте, при проведении
реакции серебряного зеркала.
Для осуществления некоторых реакций с газами, например опытов
хлорирования метана, взрыва газовых смесей, применяют толстостенные
цилиндры для препаратов с пластинами типа ЦПП (диаметр 50 мм и длина 150
мм) с плоскими шлифами горловин (заимствованы из оборудования по биологии).
Взрывы газовых смесей проводят в цилиндрах комплекта, которые заранее
оклеивают полиэтиленовой или лавсановой липкой лентой. Цилиндр можно
обернуть тканью, но это снижает наглядность явления.
Чаши вместимостью 2—3 л (диаметр до 310 мм) применяют для демонстрации
растворимости газов, собирания газов в сосуды над водой, изучения состава
воздуха и др. Чашу ЧКО-125 (диаметр 125 мм) используют для тех же целей в
ученических опытах. Кристаллизаторы отличаются от чашек более тонкими
прозрачными стенками. Для демонстраций опытов на экран с помощью оптической
скамьи или графопроектора применяют чаши Петри из-за оптической чистоты и
однородности их дна.
Воронки в химическом эксперименте разнообразны по форме и применению.
Обычные конические воронки применяют для переливания жидкостей в сосуды с
горловинами малых диаметров, а также для фильтрования. Если очистку
проводят для получения фильтрата, то удобней пользоваться воронкой
наибольшего объема и с конусом в 60°. Если получают осадок, то лучше
применять воронку с меньшим углом конуса и меньшим размером фильтра. В
последнем случае лучше всего использовать прием фильтрования на стеклянном
гвоздике с отсосом. Фильтр вырезают пробочным сверлом размером меньше
копеечной монеты. Слегка увлажненный фильтр укладывают на шляпку
стеклянного гвоздика, помещенного в воронку. Воронка с помощью резиновой
пробки установлена в колбу Бунзена. Колбу на период разряжения заключают в
полотняный мешочек. Фильтруемую жидкость заливают в воронку, затем включают
отсос воздуха из колбы.
При проведении фильтрования необходимо обратить внимание учащихся на то,
как расположить фильтр в воронке, на уровень фильтруемой жидкости в
воронке и на соприкосновение ее стебля (отростка) со стенкой стакана.
Капельные воронки чаще всего имеют цилиндрическую или шаровую
форму сосудов с удлиненными трубчатыми стеблями. Эти воронки предназначены
для введения жидкостей в реакционные сосуды, например в колбы Вюрца. Для
соединения колбы и воронки используют резиновые пробки. Пробка часто служит
соединительной муфтой для стебля, выполненного из обрезка
стеклянной трубки. Если конец стебля погружен в жидкость на дне реактора,
то столб жидкости в воронке выполняет роль затвора и ее верхнюю часть
закрывать не обязательно. При получении хлора и других ядовитых газов в
качестве капельной применяют делительную воронку для работы с вредными
веществами. Особенность ее конструкции заключается в использовании
дополнительной трубки, обеспечивающей сообщение реактора с пространством
над жидкостью в воронке. При герметизации воронки и открывании крана
жидкость поступает в реактор. При этом стебель воронки может не касаться
поверхности жидкости в реакторе.
Делительные воронки отличаются от капельных большим объемом
цилиндрической части сосуда, коротким стеблем, наличием пришлифованной
пробки с отверстием малого диаметра, совмещаемого с таким же отверстием в
горловине. Эти воронки применяют для разделения несмешивающихся жидкостей,
проведения реакций, требующих встряхивания (без обильного газовыделения и
нагревания), с последующим разделением расслоившихся продуктов.
В школьной практике используют также воронки для порошков, чаще всего
толстостенные с отверстием в стебле более 10 мм.
Эксикатор предназначен для хранения небольших количеств гигроскопических
веществ (безводных солей, способных поглощать влагу, абсолютного спирта для
количественного опыта с натрием и др.). Эксикатор устанавливают в
укрепленной полке шкафа или в крышке стола, где делают отверстие по
диаметру нижней части эксикатора. В нижнюю часть сосуда примерно наполовину
наливают концентрированную серную кислоту. Затем устанавливают фарфоровую
вставку, а на ней размещают сосуды с гигроскопическими веществами. Плоские
шлифы сосуда и крышки смазывают тонким слоем вазелина и закрывают
эксикатор, уплотняя соединение вращением крышки с нажимом на нее. Открывают
эксикатор, сдвигая крышку по горизонтали. Кислоту меняют раз в год,
одновременно меняют смазку шлифов.
2.4.ФАРФОРОВАЯ ПОСУДА И ПРИНАДЛЕЖНОСТИ
Выпарительные чаши и кастрюли применяют для упаривания растворов (кроме
щелочных) в ученических и демонстрационных опытах с применением
электронагревателей.
Фарфоровые тонкостенные стаканы применяют, как и стеклянные, без
нагревания в тех случаях, когда не требуется прозрачность сосуда.
Кружки вместимостью 0,5-1 л используют в качестве настольных сосудов для
сбора отходов в ученических опытах. С помощью трафарета на них делают
надпись слив.
Ступки используют для измельчения твердых веществ, уступающих по
твердости фарфору, а также для приготовления порошков - смесей, состоящих
из компонентов, которые не реагируют с выделением теплоты при растирании.
Воронка Бюхнера изготовлена из толстостенного фарфора и имеет
перфорированную плоскую внутреннюю поверхность для размещения бумажного
фильтра. Механическая прочность воронки позволяет использовать ее для
фильтрования с применением разряжения в сочетании с колбой Бунзена. Для
соединения воронки с колбой используют резиновую пробку. При использовании
прослабленного соединения пробку может резко засосать в колбу. При этом
воронка и колба разбиваются, не исключено разлетание осколков. Для
безопасности колбу лучше всего заключить в полотняный мешочек.
Фарфоровые шпатели и ложки используют для извлечения из реактивных
склянок сыпучих и твердых веществ. Они не рассчитаны на нагревание.
Тигли применяют для нагревания порошковых смесей, варки стекол с
применением электронагревателей, в том числе муфельных печей.
При резких перепадах температуры, например при проведении реакции
восстановления кремния из кремнезема порошком магния, используют стальные
тигли.
Хранение посуды и принадлежностей из стекла и фарфора. Большая часть
стеклянных приборов, посуды и принадлежностей выходит из строя из-за
неправильного хранения. Хранение стеклянных и фарфоровых изделий на полках
шкафов, в ящиках демонстрационного стола, в. больших картонных коробках
недопустимо. Изделия необходимо хранить в картонных или деревянных лотках,
в ячейках из пенопласта или пенополиуретана, вырезанных с помощью
электровыжигателя с учетом конфигурации сосудов. Такие плиты укладывают на
полки шкафов или в ящики стола. Мелкие изделия, например водоструйные
насосы, с помощью петель из мягкой проволоки подвешивают на стенки
секционных шкафов и таким образом хранят.
Мытье посуды в школьных условиях осуществляют в основном водой с
применением моющих средств бытового назначения. Большое количество
пробирок, особенно после реакций с органическими веществами, кипятят в
водном растворе моющего средства в эмалированной кастрюле, затем
ополаскивают водой. Нельзя использовать для мытья посуды песок, который
оставляет царапины на поверхности сосуда и резко снижает его
термостойкость. Кислоты и щелочи применяют в редких случаях, например для
снятия с колбы налета оксида марганца (IV), образующегося при получении
хлора действием соляной кислоты на перманганат калия. После мытья колбы
водой под тягой ее ополаскивают малым количеством концентрированной соляной
кислоты, затем моют водой окончательно. Соляную кислоту применяют также для
снятия известковых налетов.
Нельзя использовать капроновые ерши для мытья посуды с кислотами, а ерши
из натуральной щетины - со щелочами: они растворятся.
Моющие химические средства на основе кислых растворов
дихроматов в школьных условиях не применяют.
2.5.МАССОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРИБОРЫ.
Для проведения демонстраций применяют рычажные весы Т-100, для подготовки
эксперимента учитель и лаборант применяют технические весы ВТ-200. В
комплекты технических весов входят наборы гирь, а для ученических весов эти
комплекты (Г-4-200). Технические весы поступают в школу в разобранном виде.
При сборке этих весов сначала снимают ваткой или промывают в
экстракционном бензине жировую смазку с металлических деталей, Колонку
весов соединяют двумя болтами с подставкой так, чтобы заостренный болт
оказался против отвеса. Ручка арретира у демонстрационных весов должна быть
с противоположной стороны от шкалы, а для весов индивидуального
пользования со стороны шкалы. Стрелку ввинчивают в коромысло и фиксируют
ее положение контргайкой. В колонку устанавливают стержень
арретира, затем на нем размещают коромысло. На призмы коромысла навешивают
серьги, затем на серьги — стремена, а на них размещают чашки. Эти предметы
подбирают в соответствии с числами 1 или 2, обозначенными на концах
коромысла и навесных деталях. Далее регулируют весы по отвесу с помощью
установочных винтов, находящихся в основании подставки. Затем с помощью
тарирующих гаек на концах коромысла добиваются среднего положения стрелки
на шкале при успокоении весов. Перемещают гайки и их фиксируют при
арретированных весах. Хранят весы в арретированном состоянии, накрытые
легким полиэтиленовым чехлом, натянутым на рамку из проволоки
в виде параллелепипеда. Для увеличения наглядности на стрелку и
шкалу приклеивают треугольники из тонкой бумаги, окрашенной яркой
флюоресцирующей гуашью. В условиях равновесия вершины треугольников на
шкале и стрелке совпадают.
Для взвешивания сыпучих веществ применяют часовые стекла, чашки Петри или
Коха, бюксы, стаканы небольшой вместимости. Чтобы уравновешивать тару, в
лаборатории необходимо иметь вырезанные из листового свинца (оболочки
электрокабеля) пластинки, точно равные по массе тарному сосуду. На
противовесе и сосуде-таре записывают одинаковые номера: на стекле – тушыо,
затем после высыхания туши наносят масляный лак, на свинцовой пластинке
надпись выцарапывают или выбивают.
Для взвешивания сосуд ставят на одну чашу весов, противовес — на другую.
Для взвешивания с подбором гирь тарный сосуд с веществом размещают на левой
чашке весов. При подборе массы вещества сосуд размещают на правой чашке.
При этом создается удобство проведения операций правой рукой. Учащимся
указывают на недопустимость просыпания вещества на чашки весов уже потому,
что эта масса останется неучтенной.
Во время работы учащихся контролируют взятие и укладку гирь пинцетом,
указывают на недопустимость попадания на гири реактивов.
Лабораторные равноплечие весы дают достаточную точность определения массы
навесок. Так, допустимая погрешность для весов ВТ-200 составляет ±60 мг. Т-
1000 + 200 мг, ВУЧ-до ±200 мг при максимальной нагрузке. Такая точность
более чем достаточна для выполнения учебных работ.
В перспективе развития учебного оборудования школьный эксперимент будет
оснащен электронными цифровыми массометрами. К достоинствам таких приборов
относятся: моментальное успокоение платформы, исключение из применения
гирь, цифровая информация об измеряемой массе. Кроме того, электронные
массометры позволяют сбросить в показаниях массу тары. Внешне эти приборы
напоминают электроплитку с закрытой спиралью-низкий прямоугольный корпус и
платформа наверху.
2.6.МЕРНАЯ ПОСУДА
Измерительные цилиндры и мензурки - сосуды с нанесенными шкалами для
измерения объемов жидкостей. Мензурки обычно конической формы. Бывают
мензурки и цилиндрической формы, однако самая нижняя их часть имеет
коническую поверхность и растянутую шкалу. В отличие от цилиндров мензурки
используют для отстаивания осадков и измерения их объемов.
Числовые значения на шкалах мерной посуды показывают объем жидкостей в
миллилитрах. Для определения цены малого деления шкалы разность двух
смежных числовых значений делят на число малых делений в этом промежутке. У
некоторых мензурок и мерных цилиндров, выпускаемых ранее, можно встретить
оцифровку шкалы, показывающую число малых делений. В этом случае полная
вместимость указана над шкалой, а для определения цены малого деления
достаточно разделить вместимость на число малых делений. Для объяснения
шкалы можно проецировать на экран с помощью графопроектора.
Учащихся обучают различать мениск. В работе по приготовлению растворов
следует обратить внимание учащихся на то, что мениск при наблюдении сбоку
выглядит как широкая темная полоса. Отсчет следует вести по нижней линии
полосы. Правильный отсчет позволяет избежать ошибки (при использовании
цилиндра вместимостью 100 мл и с ценой деления 1 мл на 1—2 мл).
Для школ выпускают мерные цилиндры и мензурки вместимостью 500, 250, 100,
50, 25 мл. Цилиндры от 100 мл и менее применяют в ученических опытах.
Мерные колбы применяют для приготовления растворов заданной молярной
концентрации. Приготовление раствора начинают с введения растворяемого
вещества путем смывания его с конической воронки внутрь колбы. После
растворения вещества в неполном объеме воды в колбу доливают воду до
кольцевой метки на горловине с учетом мениска. Для окончательного
перемешивания жидкости колбу закрывают пробкой и взбалтывают раствор
многократным переворачиванием сосуда. Точность приготовления раствора
зависит от его температуры, она должна соответствовать паспортным данным
мерной колбы.
Требование соблюдения определенной температуры является общим для любой
мерной посуды.
Бюретки представляют собой стеклянные трубки со шкалой! Малый диаметр
цилиндров бюреток позволяет отмерять точные объемы жидкостей. В нижней
части бюретка снабжена стеклянными кранами или резиновой пипеткой с
бусинками из стекла. При нажиме на бусинку, заключенную внутрь резиновой
трубки, резина деформируется и пропускает жидкость в пипетку. При
уменьшении сжатия резины бусинка заполняет просвет трубки, и жидкость не
вытекает. Бюретки в школьной практике применяют для демонстрации
нейтрализации щелочей кислотами. При пользовании бюретками следует
соблюдать правила, известные из работ по аналитической химии.
Пипетки для школ выпускают в виде трубок с утолщением в средней части.
Они предназначены для отбора небольших (до 10 мл) объемов жидкости.
Жидкость набирают до кольцевой метки по шкале. Недопустимо набирать
жидкости пипеткой при создании разряжения в ней ртом. Для этой цели
применяют резиновую грушу. Более удобны для отмеривания небольших объемов
жидкостей поршневые дозаторы, выпускаемые для школ. Дозаторы внешне мало
отличаются от медицинских шприцов, но не содержат металлических деталей и в
передней части имеют оттянутые стеклянные или пластмассовые отводы.
Для отмеривания небольших объемов жидкости в ученических опытах применяют
градуированные пробирки ПГНШ10. Эти пробирки входят в состав наборов НПМм.
Для отмеривания вещества каплями применяют капельницы для однократной
дозировки П-25, применяют также капельные дозаторы в виде глазных пипеток.
Капельные дозаторы применяют для индикаторов и в некоторых ученических
опытах, выполняемых полумикрометодом.
59
2.7.ТЕРМОМЕТРЫ
В школьной практике применяют жидкостные термометры расширения.
Термометры группы ТЛ ртутные общелабораторного назначения. Термометры
представляют собой стеклянную трубку с вложенной внутрь пластинкой-шкалой
из молочно-белого стекла.
Баллончик с рабочей жидкостью припаян в нижней части прибора и соединен с
капиллярной трубкой, расположенной вдоль шкалы.
Ртутные химические термометры ТЛ-2 предназначены для измерения
температуры в пределах от —30 до +35°С; цена деления шкалы 1°С, а ТЛ-5 —в
пределах 30—300°С с ценой деления шкалы 0,5°С. Ртутные термометры применяют
учитель и лаборант. Они требуют особо бережного отношения. Хранят
термометры в чехле из картона, не допускают ударов, резких встряхиваний.
Следует учесть опасность попадания ядовитых паров ртути в воздух классного
помещения в случае разрушения термометра. Капли ртути разбитого термометра
следует тщательно собрать кусочком луженой жести (от консервной банки), а в
места попадания мельчайших капель ртути необходимо налить горячий
концентрированный раствор хлорида железа (III) —он окисляет свободную
ртуть.
Учащиеся применяют лабораторные спиртовые термометры. Возможны разрывы
столбиков жидкости в капилляре. Устраняют разрыв постукиванием пальцем по
боковой стенке термометра, держа его в вертикальном положении. Для
предупреждения этих неисправностей термометры рекомендуют хранить в
вертикальном положении баллончиками вниз. При пользовании спиртовыми
термометрами следует также учесть большее (в сравнении с ртутными) время
установления показаний из-за малой теплопроводности спирта.
Поверку термометров лучше всего проводить по образцовому прибору. Для
поверки нулевого показания термометр погружают в кашицу изо льда,
полученную замораживанием дистиллированной воды. При поверке термометра по
точке кипения воды следует помнить, что в районах, расположенных выше
уровня океана, вода кипит при температуре 98,5—99С из-за пониженного
атмосферного давления. Поэтому требуется введение поправок по специальным
таблицам.
Лабораторные жидкостные термометры - приборы индивидуального
использования, непригодны для демонстрационного эксперимента из-за
отсутствия наглядности. Для демонстраций применяют электротермометры.
Перспективными для демонстрационного химического эксперимента являются
цифровые электронные термометры. Термометр состоит из электронного блока со
световым табло, рукоятки калибровки нуля и гнезда для включения датчиков.
При проведении школьного эксперимента по химии используют три вида датчиков
для измерений температуры. Датчики в виде стержней, погружаемые в жидкость
или газ, рассчитаны на неагрессивные среды. Для определения температуры
агрессивных сред применяют датчики в виде небольших тонких пластинок,
прикрепляемых снаружи к стенке сосуда с помощью липкой ленты. Датчики для
определения температур от нескольких сотен до тысяч градусов применяют для
определении температуры нагревания электроспиралей, пламени. Они
представляют собой приемники инфракрасного излучения и имеют вид трубок.
Отверстие трубки обращают к раскаленному предмету.
При использовании погружаемого или внешнего датчиков электронным
термометром можно измерять температуру от -80 до +200С. Недостатком
электронных термометров является нелинейность показаний на их цифровой
шкале. В отдельных участках шкалы погрешность может достигать 5-6°С.
Электронные термометры с цифровой шкалой рассчитаны на питание от сети с
напряжением 42в и 220 В.
Применение цифровых электронных термометров в учебном процессе позволяет
выявить в демонстрационных опытах такие явления, как, например, выделение
теплоты: в реакциях нейтрализации, при растворении хлороводорода и аммиака
в воде. Можно показать выделение или поглощение теплоты при растворении
веществ, например в опыте гашения извести, при получении охлаждающих смесей
и испарении органических растворителей, при взаимодействии гидроксида
натрия с углекислым газом и др.
Важно, что электронные цифровые термометры не требуют предварительной
подготовки и всегда готовы к применению.
2.8.ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКТИВЫ
В соответствии с государственными стандартами и техническими условиями
существует классификация реактивов по чистоте (изучалась на занятиях
аналитической химии), опасности, способам транспортировки и хранения. Для
работы в школьных условиях наиболее существенными являются классификации по
методическому применению и группам опасности. Согласно этим классификациям
реактивы размещают в кабинете для хранения и использования.
Реактивы по опасности классифицируют на восемь групп. Первая группа-
взрывчатые вещества и третья группа - самовоспламеняющиеся вещества в
перечне реактивов для школ отсутствуют, и подобные реактивы применять и
хранить в школе категорически запрещается. Остальные шесть групп реактивов
входят в перечни. В типовых правилах безопасности предложена следующая
классификация реактивов на группы хранения с учетом их опасности;Таблица 1
Группа Опасность реактива, входящего в перечниРекомендуемое место
хранения
Реактивы, при взаимодействии которых с Отдельный шкаф или
водой выделяются легковоспламеняющиеся полка в закрывающемся
газы (натрий, карбид кальция и др.) шкафу
Легковоспламеняющиеся жидкости Металлический ящик с
(муравьиная кислота, ацетон и др.) прикрепленной проволокой
Легковоспламеняющиеся твердые реактивы или цепочкой верхней
(фосфор, сера и др.). крышкой и слоем песка на
Сильные окислители (нитраты, дне
перманганаты и др.) Отдельный шкаф или
Яды (хлорид бария, хроматы, дихроматы иполка
др.) Относительно безопасные реактивы
То же
Сейф
Открытые полки
На опасные реактивы 2-7 групп в кабинете следует завести картотеку.
Оформление картотеки и ее содержания приводится в статье Л. С. Семенова
Карточки по технике безопасности работы с реактивами. При выполнении
работы составьте одну из карточек на опасный реактив. Ознакомьтесь с
правилами безопасной работы с реактивами в Типовых правилах по технике
безопасности в кабинетах химии общеобразовательных школ.
Большая часть реактивов запаса относится к восьмой группе хранения, их
размещают в секциях шкафов с учетом методических требований и
принадлежности к группам веществ, изучаемым в программе средней школы.
Выделяют следующие группы хранения:
1. Металлы и неметаллы в свободном состоянии.
2. Оксиды металлов.
3. Оксиды неметаллов.
4. Основания.
5. Кислоты
6. Соли галогениды (хлориды, бромиды, иодиды).
7. Соли халькогениды (сульфиды, сульфиты, сульфаты, тиосульфат натрия).
8. Нитраты (шестая группа опасности - отдельная полка или сейф).
9. Фосфаты.
10. Карбонаты и силикаты.
11. Реактивы, применяемые в качестве индикаторов.
12. Углеводороды и их галогенопроизводные.
13. Спирты.
14. Карбоновые кислоты и их соли.
15. Углеводы, азотсодержащие вещества.
16. Высокомолекулярные вещества и образцы продукции из них.
Реактивы запаса хранят только в лаборантской и специально отведенных
секциях шкафов. Этикетки на флаконах и фасовка промышленного производства.
Если реактивы применяют в качестве демонстрационных образцов, их снабжают
самодельной этикеткой со справочными данными. Реактивы-образцы хранят в
секциях шкафов с реактивами запаса, которые постепенно расходуют для
пополнения рабочих
Для хранения реактивов в лаборантской имеется: четыре четырехполочных
секции шкафов, двухполочный металлический сейф, полка в вытяжном шкафу,
подвижный металлический ящик для ЛВЖ.
Сначала определяют места хранения опасных реактивов. Затем размещают
реактивы восьмой группы с учетом классификации и равномерности загрузки
секций шкафов. Для краткости вместо названий части реактивов можно написать
их формулы.
Рабочие реактивы частично хранят в помещении классной комнаты.
Демонстрационные реактивы в виде твердых веществ и растворов фасуют во
флаконы и банки вместимостью 0,25-0,5 л, их снабжают наглядными этикетками.
Часть демонстрационных реактивов наибольшего применения размешают на
демонстрационном столе. Остальные по классам соединений — на открытых
полках в лаборантском помещении или в нижней секции вытяжного шкафа.
Открыто хранят реактивы относительно безопасные, а представляющие опасность
— с реактивами запаса.
Содержание ученического эксперимента по программе средней школы исключает
в большинстве случаев применение опасных реактивов. Применение некоторых из
них требует внимательного отношения учителя при подготовке и проведении
опытов.
Глава 3.
МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ
Так как название методика происходит от слова метод, то следовало бы
ожидать, что приятие метод обучения будет раскрыто с предельной ясностью
в методике обучения химии. В действительности же проблема методов обучения
оказалась малоразработанной в методике обучения не только химии, но и
другим учебным предметам, а также и в дидактике.
При ознакомлении с учебниками и научными работами по педагогике, методике
обучения химии и биологии обнаруживается, что в понятие метода обучения
включилось разное содержание. Это видно из названий методов: комплексный,
метод проектов, лабораторный, дальтон-план, догматический, эвристический,
дедуктивный, индуктивный. Как видим, понятие метод относилось и к
содержанию, и ко всей учебной работе, и к организации учебного процесса, и
к различным логическим операциям.
Чтобы ограничить и уточнить содержание понятия метод обучения, включив
в него лишь то, что относится непосредственно к процессу обучения,
необходимо рассмотреть, хотя бы в общих чертах, сущность этого процесса.
В истории дидактики известна борьба двух направлений в
характеристике учебного процесса. Одно из них, начало, которого уходит в
глубокую древность, характеризуется упрощенным пониманием процесса
обучения, как простой передачи знаний и умений, подобно переливанию
жидкости из одного сосуда в другой. Учителю достаточно хорошо излагать
содержание учебного предмета и требовать от учащегося усвоения изложенного.
Предполагается, что содержание сообщенного учителем адекватно
воспринимается учащимися. Дисциплина поддерживается учителем путем
внешних воздействий. В противоположность этому направлению, в теории
свободного воспитания роль учителя сводится лишь к созданию условий для
самостоятельной учебной работы, задачи и способы их выполнения определяются
интересами учащихся и их возможностями выполнять эти работы.
В советской педагогике достаточно убедительно доказана
ошибочность того и другого направления, отрицается как догматизм в
обучении, постольку поскольку это результат упрощенчества, так и
теория свободного воспитания, основой которого является философия
прогнатизма. Процесс обучения рассматривается в дидактике как совместная,
взаимосвязанная деятельность учителя, называемая преподаванием, и
деятельность учащихся, называемая учением. Преподавание и учение
направлены на достижение образовательных и воспитательных целей и
практически неотделимы друг от друга, они являются двумя сторонами одного и
того же процесса, и выделяться могут лишь условно для исследования.
Развитие способностей учащихся и формирование их мировоззрения возможно
лишь при наличии определенного круга научных знаний, т. е. при условии, что
учащиеся овладевают содержанием изучаемого курса химии! Само же содержание
(объем учебного материала), теоретический уровень и система изложения
определяются общими задачами обучения, куда входят и формирование
мировоззрения, и задачи развития различных сторон личности учащихся. В
каждом конкретном случае решаются учебные задачи ближайшие, частно-
методические и через них общеобразовательные и воспитательные.
Одним из основных дидактических положений педагогики является
утверждение, что руководящая роль в обучении принадлежит учителю. Из этого
правильного и важного положения иногда делаются ошибочные выводы: что все
зависит от учителя, что он силою какого-то наития может изменять ход
учебного процесса как угодно и достигать разными методами одни и те же
педагогические цели.
Такое упрощенное представление о педагогическом мастерстве учителя
приводит в теории и на практике к отрицанию или, по меньшей мере,
недооценке педагогической науки. А между тем уже в настоящее время в
педагогических исследованиях убедительно показано, что деятельность учителя
в учебном процессе детерминирована, что ее результаты зависят от
правильного учета учителем учебных задач и конкретных условий обучения в
каждый его момент. Отыскание этих зависимостей и составляет основную задачу
исследований по методике обучения любому учебному предмету и химии в том
числе. Этим не исключается значение творчества учителя в его повседневной
педагогической работе, а лишь подчеркивается необходимость теоретических
знаний у него и умении правильно учитывать условия обучения.
Ведущая роль учителя состоит в том, что он проектирует учебный процесс не
только по основным направлениям, но и в деталях. Кроме того, он
осуществляет этот проект, руководит учебной работой учащихся. Чтобы
правильно планировать и управлять целенаправленной учебной работой
учащихся, учителю необходимо с предельной ясностью видеть ближайшие цели ее
и связь этих частных учебных задач с общими педагогическими целями
обучения. Обще педагогические задачи могут и не раскрываться перед
учащимися, но достаточно ясно должны быть сформулированы учителем для себя
и учтены в подготовке и проведении учебных занятий. Частные же цели,
относящиеся к содержанию, т. е. к освоению научных знаний пли навыков,
должны быть известны учащимся и осознаны ими.
При изучении одного и того же учебного материала, при условии одних и тех
же научных знаний могут получаться разные результаты в зависимости от того,
с какой полнотой учитель предлагает решать педагогические задачи в
соответственно этому применяет способы руководства деятельностью учащихся.
Например, учитель, подготовляя учебные занятия по химии для изучения закона
сохранения массы, может ограничиться тем, чтобы учащиеся узнали и поняли
этот закон, научились применять его при расчетах количеств веществ,
вступающих в химические реакции и получающихся в результате реакции. Для
этого он может рассказать, как был открыт этот закон, какие опыты
производили ученые, но сам опытов не покажет. Учащиеся со слов учителя
могут понять сущность закона, а затем и научиться применять его, выполняя
определенные упражнения.
Задача вооружения учащихся знаниями будет решена. Но учитель может в
дополнение к этой задаче добавить и более общую педагогическую задачу:
развитие у учащихся наблюдательности и умений ... продолжение
Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.
Похожие работы
Дисциплины
- Информатика
- Банковское дело
- Оценка бизнеса
- Бухгалтерское дело
- Валеология
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Религия
- Общая история
- Журналистика
- Таможенное дело
- История Казахстана
- Финансы
- Законодательство и Право, Криминалистика
- Маркетинг
- Культурология
- Медицина
- Менеджмент
- Нефть, Газ
- Искуство, музыка
- Педагогика
- Психология
- Страхование
- Налоги
- Политология
- Сертификация, стандартизация
- Социология, Демография
- Статистика
- Туризм
- Физика
- Философия
- Химия
- Делопроизводсто
- Экология, Охрана природы, Природопользование
- Экономика
- Литература
- Биология
- Мясо, молочно, вино-водочные продукты
- Земельный кадастр, Недвижимость
- Математика, Геометрия
- Государственное управление
- Архивное дело
- Полиграфия
- Горное дело
- Языковедение, Филология
- Исторические личности
- Автоматизация, Техника
- Экономическая география
- Международные отношения
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности), Защита труда
