Составной частью курса химии являются лабораторные и демонстрационные опыты. Без них нельзя вызвать интерес к предмету, обучить основам химии, развить химическое мышление. Еще М. В. Ломоносов писал: “Химии никаким образом научиться невозможно, не видав самой практики и не принимаясь за химические операции” [1]
Миллионы лет человек жил в условиях дикой природы. От состояния его сигнальной системы (зрения, слуха, осязания, вкуса, обоняния) зависела сама жизнь. Ощущение постоянной готовности к опасной ситуации организовывало по-своему мышление, реакцию, внимание, память. Таким образом, в процессе естественного отбора у человека развилась образная память. Теперь такая память сохранилась лишь у дошкольников. Причем память яркая, четкая – человек жил этим.
Пользуясь образной памятью, человек воспроизводит воспринимаемое им не словами, а образами, то есть продолжает их видеть и уже работает с ними как хочет: то ли списывает, то ли считывает. Но как без слов передать сложнейшие философские, моральные и другие категории? [2]
Сначала надо воспринять, потом понять, потом – подобрать слова. Не всякий способен хорошо описать что-либо, но в воображении все гениальны.
То есть образная память возвращает целостное детское восприятие мира, восстанавливает естественную память, учит творческому мышлению. Это более стойкая форма памяти, разрушить которую почти невозможно, так как она исходит из интересов и профессиональных знаний самого человека и уже неотделима от его личности.
Химический эксперимент не только средство наглядности, но одновременно один из важнейших источников знаний. Таким образом, для развития познавательных интересов студентов я провожу опыты, которые служат не для простой демонстрации обсуждаемого явления, не для развлечения студентов или короткого отдыха во время трудного урока, а обязаны иметь характер научного исследования, стимулирующего мышление и вызывающего у студентов желание обсудить увиденное.
Перед практическими опытами часто создается
проблемная ситуация, которая направляет мысль
учащихся на формирование гипотезы, на поиск
способов ее экспериментальной проверки. [3]
Например, при изучении карбоновых кислот
ставится вопрос: будет ли раствор уксусной
кислоты СН3СООН проводить электрический
ток? Постановка этой проблемы связана с учебным
материалом, изученным ранее. Студенты без труда
объясняют электропроводность СН3СООН тем,
что она диссоциирует на ионы. Какие? Чтобы
ответить на этот вопрос студенты снова делают
опыты: действуют на раствор СН3СООН
индикаторами – лакмусом и метилоранжем. Раствор
краснеет, следовательно, при диссоциации
образуются ионы Н+. Таким образом, студенты
без особого труда записывают равенство
диссоциации:
СН3СООН « СН3СОО-
+ Н+. [4]
Далее ставится следующий проблемный вопрос: будет ли уксусная кислота, как представитель класса карбоновых кислот, реагировать с металлами, основными оксидами, основаниями, солями? В сознании студентов при этом возникают необходимые ассоциации: из материала, изученного ранее, они знают, что неорганические кислоты реагируют с металлами, основными оксидами, солями. Им известны способы осуществления соответствующих реакций.
Демонстрационный эксперимент также дает большую возможность вовлечь студентов в активную работу, используя при этом такой вид их деятельности, как наблюдение и осмысливание происходящих явлений. Например, ознакомление студентов с обесцвечиванием раствора перманганата калия КМnO4 и бромной воды НВr при пропускании через них этилена С2Н4 позволяет проблемно подойти к решению вопроса о свойствах этилена как представителя нового класса соединений, о причинах взаимодействия его со слабыми окислителями в отличие от устойчивости к действию окислителей известных им предельных углеводородов.
Противоречие между известными свойствами предельных углеводородов и наблюдаемым новым явлением заставляет студентов искать причину его, вспомнить строение предельных углеводородов, их устойчивости, а преподавателя – дать дополнительную информацию для объяснения обнаруженных у этилена химических свойств.
Таким образом, демонстрационный эксперимент не только дает зрительное представление о химическом явлении, но и активизирует познавательный интерес студентов к выяснению химической сущности явления, пробуждает в них любознательность.
Весьма важным и интересным является вопрос об осмысленном усвоении студентами теории химического строения А. М. Бутлерова. Если о свойствах вещества студенты достаточно полно могут рассказать, зная его формулу, то обратный процесс – установление структурной формулы вещества на основании изучения его химических свойств – является для них довольно сложным. Здесь требуется “включение” воображения. Например, студентам сообщается молекулярная формула глюкозы С6Н12О6 и ставится вопрос: “Какова структура глюкозы?”. [5] В соответствии с ранее изученным материалом студенты отмечают, что химические свойства сложного органического вещества, состоящего из трех и более элементов, обуславливаются наличием функциональных групп. Что же это за группы в молекуле глюкозы? Студенты предполагают наличие альдегидных, гидроксильных и карбоксильных групп. На вопрос, как можно обнаружить в растворе глюкозы карбоксильную группу, студенты уверенно отвечают, что вещества, содержащие карбоксильную группу, относятся к классу карбоновых кислот, растворы которых изменяют окраску индикатора: лакмус и метилоранж краснеют. Это проверяется на опыте, и студенты убеждаются, что карбоксильной группы в молекуле глюкозы нет. Далее студенты высказывают предположение, что глюкоза многоатомный спирт, так как в ее молекуле 6 атомов кислорода. Студенты ранее изучали многоатомные спирты и знают характерные их свойства, поэтому с большим интересом они самостоятельно делают опыт взаимодействия водного раствора глюкозы с гидроксидом меди, предварительно получив его путем реакции:
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4
В результате опыта получился раствор синего цвета. Студенты делают вывод: глюкоза – многоатомный спирт. Наличие альдегидной группы студенты доказывают двумя опытами: реакцией серебряного зеркала и нагреванием синего раствора, полученного при взаимодействии глюкозы с гидроксидом меди. Эти реакции знакомы студентам из ранее изученного материала:
Таким образом, студенты при помощи создания проблемной ситуации и химического эксперимента убеждаются, что глюкоза содержит два вида функциональных групп – альдегидную и гидроксильную. Так как из ранее пройденного материала студенты знают, что у одного атома углерода может находиться только одна гидроксильная группа, они уверенно записывают структурную формулу глюкозы.
Разнообразные методические подходы к проведению химического эксперимента способствуют развитию у студентов мышления, познавательных интересов к химии, самостоятельности в учебной деятельности, формированию практических умений и навыков, глубокому усвоению курса химии. А также развивают зрительное воображение, позволяют развивать слуховое воображение и совершенствоваться в запоминании информации.
ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА
- Б. Лихачев, Педагогика. Курс лекций. Издание третье. М., “Райт”, 1999 год.
- Д. Карнеги. Совершенствование себя: М., Професс, 1998 год.
- Г. К. Селевко, Современные образовательные технологии. Учебное пособие, М., Народное образование, 1998 год.
- В. В. Сорокин, Э. Г. Злотников, “Тесты по химии”, М., “Просвещение”, 1997 год.
- Г. Е. Рудзитис, Ф. Г. Фельдман, Химия 10 класс, М. “Просвещение”, 1998 год.