Практические занятия по химии

Роль практических занятий в обучении химии. Выше было указано, что ученический эксперимент вошел в практику обучения химии в средней школе в виде репродукции тех практических занятий, которые проводились в высшей школе в конце прошлого века. Они и назывались "практическими" или "лабораторно-практическими занятиями". Основная задача их состояла в закреплении знаний, полученных учащимися на параллельно идущих уроках, и приобретение навыков по технике химического эксперимента. Но уже первое руководство для практических занятий, составленное В. Н. Верховским и С. И. Созоновым, можно было приспособить и для приобретения учащимися новых для них знаний. В 20-х годах нашего века, когда уделялось особое внимание самостоятельной работе учащихся, лабораторные занятия применялись главным образом в процессе приобретения учащимися новых знаний.

Такое понимание назначения лабораторных занятий укрепилось и после перехода школ на урочно-классную систему после Постановления ЦК ВКП(б) о школе 1931 и 1932 гг. Широкое применение в школьной практике нашла особая форма лабораторных занятий - лабораторные уроки, на которых учитель включал отдельные химические опыты для решения какого-нибудь вопроса и для иллюстрации сообщенного. Такое же место ученическому эксперименту в обучении отводилось и в других методических пособиях.

Создавалось "общественное мнение" в методике обучения химии о том, что ученические опыты могут быть использованы будто бы только при изучении нового учебного материала и только включением их в урок-беседу. Эта односторонность является результатом того, что процессу усовершенствования знаний не уделялось должного внимания в методических руководствах и в практике.

Но передовые учителя видели этот существенный недостаток в преподавании химии и искали пути его устранения. Группа московских учителей и научных работников Московского городского института усовершенствования учителей под руководством научных сотрудников создала пособие для практических Занятий по химии в средней школе. Эта небольшая книжечка, изданная в 1939 г., содержала инструкции к лабораторным занятиям, состоящим из серии химических опытов по какой-либо теме. Такие занятия, названные "практическими", рекомендовалось проводить после прохождения темы или ее части^*.

^* (См.: Б. М. Вайнштейн и др. Практические занятия по химии. М., Учпедгиз, 1939.)

В обращении к учителям, помещенном в начале этой книги, авторы указывают три основных достоинства рекомендуемых ими практических работ. Они считают, что практические занятия важны прежде всего как средство конкретизации знаний и их закрепления. Затем обращают внимание читателя на то, что такие работы могут быть использованы более полно, чем опыты на лабораторных уроках для обучения решений экспериментальных задач, которые имеют большое значение в воспитании у учащихся умений применять знания. К достоинствам практических занятий авторы относят также и возможность на них воспитывать у учащихся умения и навыки выполнять простейшие химические опыты.

Авторы не отрицают важности лабораторных занятий, применяемых при изучении нового учебного материала, но они имеют в виду только такие "лабораторные опыты", которые включаются в урок в виде простейших единичных опытов по ходу изложения учителем содержания какой-либо темы. Они не указывали возможность длительных лабораторных занятий, проводимых с познавательной целью. Большинству учителей химии не был известен опыт применения таких лабораторных занятий, на которые включали несколько химических опытов с целью приобретения новых для учащихся знаний. Поэтому описанное руководство использовалось односторонне - с целью закрепления знания и развития навыков. Экспериментальные же работы, включающие несколько опытов с применением исследовательского метода применялись как исключение.

Такое ограничение в использовании ученического эксперимента вызвало возражения со стороны опытных и передовых учителей химии и методистов, которые справедливо считали, что лабораторные занятия могут состоять из серии опытов (а не единичных опытов), объединенных общей познавательной задачей, и продолжаться в течение целого урока и даже уроков. На таких лабораторных занятиях могут решаться все те же задачи, которые решаются и с помощью практических занятий, и, кроме того, учащиеся могут пользоваться химическим экспериментом для самостоятельного приобретения знаний. Но некоторые учителя, правильно оценивая значение лабораторных занятий, применяемых в процессе приобретения учащимися новых знаний, мало сделали для того, чтобы улучшить методику практических занятий, имеющих целью усовершенствование знаний и умений.

Все это привело к тому, что выдвинутая жизнью проблема усовершенствования знаний и обучение учащихся применению их опять начала уходить с поля зрения и учителей, и методистов. Использование же инструкции к проведению практических занятий на лабораторных занятиях, имеющих другую дидактическую задачу, способствовало более широкому применению иллюстративного метода в ущерб исследовательскому. Вследствие этого оказались утерянными положительные результаты опыта школ в период 20-х годов, когда проводились попытки применения исследовательского метода в ученическом эксперименте.

Нет необходимости доказывать, что это находится в противоречии с возрастающими требованиями повышения активности учащихся в учебной работе, развития у них инициативы, самостоятельности мышления и действий. Следовательно, перед методикой химии еще более остро стал вопрос, как добиться более прочных и осознанных знаний основ науки и научить учащихся применять знания, т. е. вопрос о методической разработке второго дидактического звена учебного процесса. В этой проблеме можно выделить для исследования две темы:

1. Применение ученического эксперимента при повторении.

2. Решение экспериментальных задач.

Применение ученического эксперимента при повторении. Повторение изученного применяется: а) в конце урока, б) перед началом урока, в) после изучения темы или ее части (обобщающее повторение). Основные задачи повторения состоят прежде всего в уточнении полученных знаний, в усилении их прочности и развитии навыков.

Ученический эксперимент, выполняемый в конце урока, может состоять из таких опытов, в которых осуществляется та же химическая реакция, которая протекала в демонстрационном опыте, показанном учителем. Ученический опыт в данном случае отличается тем, что он проводится с меньшим количеством веществ и в более простых и меньших по размеру приборах. Например, на уроке учащиеся наблюдали взаимодействие хлора со скипидаром. Они видели появление огня и черного дыма, но им трудно заметить появление вначале тумана, свидетельствующего о том, что в данном опыте образуется и хлористый водород. Учитель же при анализе опыта или перед его демонстрацией рассказал об этой реакции.

В конце урока учащимся предлагается проделать опыт с малыми количествами веществ и наблюдать ту же реакцию на близком расстоянии. При направленном внимании учащийся может заметить лучше самую существенную часть опыта и тем дополнить и уточнить свои представления о химических свойствах хлора. В то же время повторные наблюдения других признаков укрепляют знания того, что ученики видели в демонстрационном опыте.

При формировании более обобщенных понятий на основе выполнения учащимися опытов можно часть их перенести на конец урока и провести их в системе повторения. Выполнение химических опытов с целью повторения в начале урока имеет основной целью установление связи между изучением и тем, что предстоит изучать. В практике обучения химии такие работы встречаются очень редко, хотя они имеют большое значение для успешного приобретения учащимися новых для них знаний. Например, при изучении химических свойств водорода обращается особое внимание на его восстановительные свойства. С этой целью проводится специальная лабораторная работа "Водород - восстановитель". Учащиеся выполняют опыт восстановления водородом меди из окиси меди (рис. 11, 12). Но этим не заканчиваются выводы из опыта. Восстановительные свойства водорода сопоставляются с окислительными свойствами кислорода. С этой целью можно предложить учащимся проделать следующий опыт: поместить в пробирку небольшое количество порошкообразной меди (восстановленной ранее из окиси меди) и пропускать над ней кислород при нагревании той части пробирки, где находится медь. О ходе реакции окисления учащиеся судят по изменению цвета нагреваемого вещества. Таким образом учащиеся повторят свойство кислорода как окислителя на примере не очень яркого проявления этого свойства. Они наблюдают появление продукта этой реакции, с которым они будут иметь дело на данном уроке, осуществляя обратный процесс - восстановление меди из окиси при нагревании ее в струе водорода. Благодаря такому сопоставлению двух опытов и их результатов у учащихся более отчетливо формируется понятие об окислителе и восстановителе на основе атомно-молекулярной теории. Понятие о единстве окислительно-восстановительного процесса формируется позже, на основе электронной теории строения атомов.

Рис. 11. Самодельный прибор для получения, малых количеств водорода

Рис. 12. Восстановление меди из ее окиси водородом

Ученический эксперимент применяется и при обобщающем повторении для уточнения сформированных понятий, приведения их в определенную систему и для установления связи между ними. Для этого важно при уточнении содержания понятий установить связи с представлениями о конкретных предметах и явлениях, с одной стороны, и с отвлеченными понятиями - с другой. Например, при повторении последней темы курса VII класса важно, чтобы учащиеся имели возможность наблюдать непосредственно отдельных представителей окислов, оснований, кислот и солей, отмечать общие свойства веществ, относящихся к данному классу, и вариативные, устанавливать связь между представителями разных классов. Игнорирование какой-либо одной из этих задач приводит к значительным пробелам в знаниях учащихся. Если будет обращено внимание только на общие свойства и повторение начнется с воспроизведения формулировок, определений основных понятий и перечисления их общих свойств, то такое повторение приведет к формализму, к отрыву понятий от представлений о конкретных веществах.

Не лучше получаются результаты в том случае, когда повторяется все заново и не уделяется должного внимания обобщению.

Удовлетворительные результаты получаются, когда повторение проводится с применением ученического эксперимента по заданиям, в которых указывается цель: указать общие существенные признаки в изучаемых объектах. В состав этих лабораторных работ могут входить опыты, сходные с теми, которые демонстрировались учителем или выполнялись учащимися в VII классе, но отличаются тем, что проводятся с другими веществами.

В тех же случаях, когда используются те же вещества и те же реакции, которые наблюдались при первоначальном изучении, можно изменять назначение опыта. Например, в VII классе учащиеся сами проводят или наблюдают демонстрацию опыта взаимодействия окиси меди с серной кислотой для уяснения характерных химических свойств основных окислов. Та же реакция может быть использована и при повторении, но она должна осуществляться для доказательства того, что: а) это действительно окисел, б) что это окисел меди, а не другого металла. При такой постановке цели ученического опыта умственная деятельность учащихся направлена не на простое повторение и упрочение технических навыков, а на развитие логического мышления, на усиление обобщений, так как при этом рассматриваются явления в разных ситуациях.