Виправлення помилок є одним із методів розвитку вірного мислення учнів, загалом їх успішної розумової діяльності. У практичній діяльності школярів існує також велика вірогідність помилок, пов'язаних з порушенням правил техніки безпеки. Тому у подібних ситуаціях необхідно провести спеціальний корегуючий експеримент, який демонструє можливі наслідки при невірному проведенні реакції.
Узагальнювальна функція хімічного експерименту пов'язана з утворенням передумов для побудови різних типів емпіричних узагальнень. У найпростішому випадку з серії хімічних дослідів можна зробити простий узагальнюючий висновок. Але при викладанні хімії іноді виникають такі ситуації, коли узагальнення, здійснене на основі експерименту, доповнюється та уточнюється за допомогою теорії. При узагальненні на базі експерименту важливо не лише подавати хімічні знання, але й формувати загальні правила роботи в лабораторії. Експериментальні вміння школярів є також своєрідними узагальненнями.
Дослідницька функція забезпечує найвищий рівень освіти учнів. Вона пов'язана з розвитком дослідницьких умінь та навичок школярів з аналізу і синтезу речовин, конструювання приладів, установок; освоєння доступних для школи методів науково-дослідної роботи.[6]
За допомогою шкільного хімічного експерименту вчитель може вирішити безліч завдань, зокрема активізувати мислення учнів та задовольнити їх природну допитливість і дослідницький інтерес. Для цього необхідно:
1) сформувати в учнів навички роботи з хімічними реактивами та хімічним посудом;
2) навчити їх самостійно аналізувати й відтворювати потрібну інформацію;
3) виробити системний аналітичний підхід, необхідний для подальшої діяльності.
Формування в учнів умінь проводити хімічний експеримент починається з виховання стійкої уваги, здатності спостерігати за демонстраційним експериментом, що проводить вчитель, осмислювати послідовність дій, прогнозувати кінцевий результат. На уроках хімії, завдяки експериментальному характеру цієї науки, можна створити всі умови для розвитку самостійного творчого мислення школярів, збудження в них інтересу до дослідництва.[7]
Про роль експерименту в навчанні хімії М.В.Ломоносов писав: «Хімії ніяким чином навчитися неможливо, не бачачи самої практики, не беручись за хімічні операції». А російський мислитель-демократ Д.І.Писарєв відзначав, що вчитися хімії за книжкою, без лабораторії ― це все одно, що зовсім не вчитися.[1]
Шкільний хімічний експеримент є своєрідним наочним посібником. Так, вивчаючи теорію електролітичної дисоціації, учням можна продемонструвати досліди з сірчаною кислотою. І вони переконаються, що після взаємодії цинку з концентрованою сірчаною кислотою водень не утворюється. Якщо ж додати води, то почнеться інтенсивне виділення водню. В даному випадку цей дослід є ілюстрацією ролі води в електролітичній дисоціації. В учнівському експерименті відбувається поєднання розумової діяльності з практичною. Водночас виконання дослідів дає змогу познайомити учнів з методами дослідження в хімічній науці.
Творча участь у дослідженні підвищує інтерес учня до навчання і активізує його мислення.[7]
Виконуючи хімічний експеримент, учні переконуються, що теорії чи гіпотези не виникають випадково. А створюються на основі фактів. Вони усвідомлюють, що хімічний експеримент є не тільки методом перевірки гіпотез, а є джерелом знань. Світоглядну спрямованість мають досліди, які підтверджують взаємозв’язок речовин і явищ.
Шкільний хімічний експеримент ― один із засобів навчання, що підвищує якість знань учнів. Він мобілізує увагу, ілюструє пояснення вчителя, підтверджує правильність теоретичних знань. Забезпечує взаємозв’язок теорії з практикою. [6]
У праці « Експеримент з органічної хімії» Л.О.Цвєтков виокремлює такі завдання шкільного експерименту:
а) забезпечити наочне ознайомлення з речовинами;
б) демонструвати взаємоперетворення речовин при хімічних реакціях;
в) допомагати розкрити ідею розвитку речовин;
г) показувати на конкретних фактах залежність хімічних властивостей речовин від їхньої будови та взаємного впливу атомів;
д) формувати практичні вміння і навички при роботі з речовинами й приладами.[1]
Значення шкільного експерименту у вивченні хімії визначає чинна програма. Він є джерелом знань, основою для висунення і перевірки гіпотез, засобом закріплення знань і вмінь, способом контролю якості засвоєння матеріалу і сформованості вмінь.
Оскільки шкільний хімічний експеримент ― це система, то її основними компонентами є:
- демонстрації;
- лабораторні досліди;
- практичні роботи;
- практикуми.
Як окремий вид учнівського експерименту деякі автори розглядають домашній експеримент, який з певних причин майже не згадується у сучасній методичній літературі.(Дод.А)
Розглянемо кожний з видів шкільного хімічного експерименту в порядку зростання дидактичного навантаження у напрямку формування самостійності його виконання.
2.1 Демонстраційний експеримент(демонстрації)
Демонстрації відносять до групи словесно-наочних методів навчання, особливістю яких є поєднання слова вчителя з експериментом. Демонстрації за Цвєтковим — початковий етап, на якому формується спостережливість. Їх проводить учитель перед цілим класом(також може проводити учень). Проводяться головним чином при викладі нового матеріалу і дозволяє за невеликий проміжок часу зробити наочними важливі висновки або узагальнення з області хімії, навчити виконувати лабораторні досліди, окремі прийоми й операції. Для самоосвіти це означає формувати способи дій. [1]
До нього звертаються, коли: 1)учні в достатній мірі не володіють технікою виконання дослідів; 2)технічне оснащення досліду складне для учнів; 3) за умовами техніки безпеки учням не дозволяється працювати з такими реактивами. Демонстраційний хімічний експеримент повинен бути безпечним, простим, супроводжуватися необхідними поясненнями.[8]
Д.М.Кірюшкін і В.С.Полосін визначають чотири форми поєднання слова вчителя з експериментом.
1.Учитель демонструє дослід, здійснюючи словесний супровід. Учні , спостерігаючи, отримують навчальну інформацію.
2.Засобами слова вчитель керує спостереженнями учнів і, опираючись на їхні знання, веде школярів до з’ясування, усвідомлення та формування зв’язків, яких вони не можуть самостійно виявити у процесі сприйняття.
3. Учитель подає «готові» знання про явище чи об’єкт, що вивчається, а потім проводить експеримент, яким підтверджує своє пояснення.
4. Учитель дає повне пояснення явищ і зв’язків між ними, опираючись на знання, які учні отримали під час спостережень.[6]
Демонстрації здійснюють двома методами: ілюстративним і дослідним. При ілюстративному методі вчитель називає ознаки перебігу хімічних реакцій, пояснює на що акцентувати увагу під час спостереження. Використовуючи дослідний метод, учитель формує навчальні цілі, підводить учнів до самостійної відповіді на поставлене запитання. У процесі спостережень за перебігом реакцій, учні здобувають нові знання, роблять висновки.
Отже, враховуючи форми поєднання слова вчителя, демонстрації та методів її проведення, можна стверджувати:
а) перша і друга форми є складовими дослідного методу, оскільки розвивають мислення, а відтак забезпечують глибокі та міцні знання учнів;
б) третя і четверта форми входять до складу ілюстративного методу, який у методичній літературі називають методом «готових» знань. [8]
Методика демонстраційного експерименту визначає умови доцільності демонстрацій. До них належать: складність матеріалу, в якому демонстрації полегшують сприйняття; готовність учнів до спостережень та здатність виявити ознаки реакцій тоді, коли їх важко сприймати; мінімальні затрати часу при досягненні максимального впливу демонстрації на учнів.
2.1.1 Основні вимоги щодо проведення демонстраційного хімічного експерименту
У багатьох працях з хімії, зокрема у такій, як «Методика навчання хімії», значне місце відведено техніці виконання демонстрацій, або інакше кажучи, застосуванню дидактичних засобів та прийомів, за допомогою яких забезпечується ефективність, доступність сприйняття та певний емоційний стан учня. Ефективність досліду забезпечується при умові дотримання таких вимог щодо його проведення: а)наочність; б)безпечність; в) простота; г) надійність; д) необхідність пояснення; е) короткочасність; є) необхідність повторення; ж) дотримання техніки безпеки. Оскільки хімія, як навчальний предмет, формує елементи знань із загальнолюдської культури, то до вищезгаданих вимог необхідно додати: змістовність, переконливість, естетичність, емоційність.[1]
Коротко охарактеризуємо кожну з вимог.
Наочність демонстрації полягає в тому, що демонстровані явища та зміни повинен побачити кожен учень класу, оскільки, з точки зору психології, найефективніше у цьому процесі працює зоровий канал інформації. Тому необхідно обирати засоби і прийоми для найсприйнятливішого вираження суті досліду, а саме: кількість реактивів, приладів, засобів підсилення, зокрема, застосування екрану, підставки. Штативи, на яких закріплюють прилади, мають бути повернуті стрижнем до вчителя, а лівою стороною – до учнів. Терези ставлять завжди лицьовою стороною до класу. На столі вчителя нічого не повинновідволікати увагу учнів. Учителю слід ретельно продумати жести, аби його рухи не заважали спостерігати за тим, що відбувається. [1]
На кожній склянці, в якій зберігаються реактиви, має бути етикетка з його точною назвою і формулою. Щоб етикетки не псувалися, їх покривають безбарвним лаком, парафіном або липкою прозорою плівкою. Якщо речовини взаємодіють з повітрям, то банки закривають гумовими пробками, а якщо розкладаються під впливом світла, то їх зберігають у темних матеріальних банках.