Suy nghĩ tập thể. Tư duy theo nhóm: các tính năng và hậu quả đối với một người

Larina Elena Alexandrovna

thành phố cơ sở giáo dục trường giáo dục trung học số 45 của quận Traktorozavodsky của Volgograd

Thí nghiệm ảo trong giờ học hóa học.

Sự phát triển hứng thú nhận thức của học sinh trong quá trình học tập đã tầm quan trọng lớn cho bất kỳ chủ đề nào. Việc nghiên cứu hóa học có những đặc điểm riêng mà giáo viên cần lưu ý. Trước hết, điều này liên quan đến việc sử dụng thí nghiệm hóa học giáo dục, được sử dụng rộng rãi ở trường dưới nhiều hình thức khác nhau. Để dạy học hóa học thành công, giáo viên cần thành thạo thí nghiệm hóa học ở trường, nhờ đó học sinh lĩnh hội được những kiến ​​thức, kỹ năng cần thiết. Trong trường hợp không có thí nghiệm hóa học trong các bài học hóa học, kiến ​​\u200b\u200bthức của học sinh có thể mang sắc thái chính thức - hứng thú với môn học giảm mạnh.

Hóa học thú vị, nhưng khoa học phức tạp. Trong tất cả các môn khoa học tự nhiên thì hóa học đòi hỏi tư duy logic nhiều nhất và học sinh thường khó tương quan mạch điện với các nguyên tử hoặc phân tử thực là gì, các phương trình phản ứng hóa học với các quá trình hóa học thực.

Thí nghiệm hoá học là một phương pháp dạy học hoá học đặc thù, vì nó phân biệt quá trình dạy học hoá học với dạy học các môn học khác của chu trình khoa học tự nhiên. Một số nhà phương pháp-hóa học coi thí nghiệm là phương pháp, phương tiện dạy học hóa học đặc thù. Chính vì vậy việc sử dụng thí nghiệm hóa học trong dạy học là một trong những vấn đề phát triển nhất trong phương pháp dạy học hóa học.Các thí nghiệm hóa học giúp ghi nhớ các tính chất của các chất hoặc hiểu bản chất của các quá trình đang diễn ra dễ dàng hơn. Trải nghiệm xem để lại cảm giác hiện diện và mang lại hoàn thành bức tranh chuyện gì đang xảy ra.

Trong các trường học, một tình huống khá căng thẳng hiện đã phát triển cả về sự sẵn có của thuốc thử và các vấn đề về sử dụng an toàn của chúng, vì danh sách các chất bị cấm sử dụng và lưu trữ trong phòng hóa học của trường và phòng thí nghiệm hóa học của trường không ngừng tăng lên. TẠI những năm trước có một vấn đề khác. Học sinh đến trường với các bệnh dị ứng khác nhau, rất nhạy cảm với các mùi khác nhau. Nhưng trong quá trình giải thích vật chất mới cần tiến hành những thí nghiệm không thể tiến hành “trực tiếp”. trong câu hỏi trong sách giáo khoa của trường, các mô tả của chúng được đưa ra, các phương trình được đưa ra, ví dụ: tương tác của thủy ngân với lưu huỳnh, sự phân hủy nitrat, tương tác của kim loại với clo và brom. Trong tất cả những trường hợp này, thí nghiệm ảo là cơ hội duy nhất để tận mắt làm quen với những phản ứng này, để “hiện thực hóa” trong tâm trí học sinh những gì đôi khi không thể nhìn thấy hoặc thậm chí không thể mô tả như một vật thể vĩ mô. Vì vậy, trong thực tế của tôi, tôi bắt đầu sử dụng một thí nghiệm ảo khi thực hiện các bài học hóa học. Điều này giúp có thể nghiên cứu ảo tính chất của bất kỳ chất nào, kể cả chất độc hoặc chất nổ, để chứng minh các thí nghiệm hóa học cần thuốc thử bị cấm sử dụng trong phòng học và phòng thí nghiệm hóa học ở trường.

Thí nghiệm hóa học ảo nên hiểu như thế nào, có những dạng nào, thí nghiệm hóa học ảo nên được sử dụng ở đâu và như thế nào?

Thí nghiệm hóa học ảo là một loại thí nghiệm hóa học giáo dục trong đó trình diễn hoặc mô phỏng có nghĩa là quá trình hóa học và hiện tượng là công nghệ máy tính. Định nghĩa ban đầu về thí nghiệm ảo được đề xuất bởi I.S. Ivanova. Cô ấy tin rằng thí nghiệm ảo là mô phỏng trên máy tính công việc trong phòng thí nghiệm, giả định rằng đối tượng nghiên cứu và thiết lập thử nghiệmđang ở trong một không gian ảo tưởng tượng.

Có hai loại thí nghiệm hóa học ảo chính - trình diễn ảo và phòng thí nghiệm ảo.

Trình diễn ảo - một chương trình máy tính tái tạo hình ảnh động trên máy tính để tạo hiệu ứng hình ảnh bắt chước các dấu hiệu và điều kiện của các quá trình hóa học. Một chương trình như vậy không cho phép người dùng can thiệp vào thuật toán thực hiện công việc của nó.

Phòng thí nghiệm ảo - một chương trình máy tính cho phép bạn mô phỏng quá trình hóa học trên máy tính, thay đổi các điều kiện và thông số thực hiện của nó. Một chương trình như vậy tạo ra những cơ hội đặc biệt cho việc thực hiện Học tập tương tác. Các phòng thí nghiệm ảo cho phép bạn mô phỏng một thí nghiệm hóa học, vì lý do nào đó không thể thực hiện được trong phòng thí nghiệm hóa học của trường (chi phí thuốc thử cao, nguy hiểm, hạn chế về thời gian). Các mô hình máy tính giúp có được những hình ảnh minh họa trực quan, dễ nhớ về sự phức tạp hoặc nguy hiểm thí nghiệm hóa học, để tái tạo các chi tiết tinh tế của chúng có thể thoát ra trong quá trình thử nghiệm thực tế. Mô phỏng máy tính cho phép thay đổi thang thời gian, thay đổi các tham số và điều kiện của thử nghiệm trong phạm vi rộng, đồng thời mô phỏng các tình huống không thể tiếp cận được trong một thử nghiệm thực.

Thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và công việc thực tế bằng cách sử dụng các phòng thí nghiệm ảo, học sinh độc lập khám phá các hiện tượng và mô hình hóa học, đảm bảo độ tin cậy của chúng trong thực tế. Đương nhiên, điều này Hoạt động thực hành học sinh không thể thực hiện được nếu không có sự hướng dẫn của giáo viên. Một lợi thế quan trọng của thí nghiệm giáo dục ảo là học sinh có thể quay lại nhiều lần, điều này góp phần tiếp thu tài liệu mạnh mẽ và sâu sắc hơn.

Trong các bài học hóa học, tôi sử dụng ấn bản điện tử “Hóa học. Phòng thí nghiệm ảo cho lớp 8-11"

Đĩa thể hiện rõ ràng và đầy màu sắc tất cả các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm của khóa học hóa học cơ bản và cơ bản. Trung học phổ thông, tất cả các tài liệu tham khảo được lưu trữ, có một tạp chí về công việc trong phòng thí nghiệm. Phiên bản điện tử "Phòng thí nghiệm ảo dành cho lớp 8-11" bao gồm hơn 150 thí nghiệm hóa học được thực hiện trong phòng thí nghiệm được thực hiện trên màn hình điều khiển, được trang bị các thuốc thử và thiết bị thí nghiệm cần thiết. sự chú ý lớnĐây là nơi các biện pháp phòng ngừa an toàn phát huy tác dụng. Sử dụng thuốc thử và thiết bị ảo, bạn có thể tiến hành các thí nghiệm giống như trong phòng thí nghiệm thực. Học sinh có cơ hội lắp ráp các thiết bị khác nhau, cài đặt từ các yếu tố cấu thành, thực hiện các phép đo, nhập các quan sát của họ vào "Tạp chí Phòng thí nghiệm", "chụp ảnh" từ màn hình bằng máy ảnh ảo và lập phương trình phản ứng.

Chương trình kiểm soát mọi hành động của học sinh, dẫn dắt anh ta qua tất cả các giai đoạn cần thiết để hoàn thành thành công trải nghiệm. Khi tiến hành một số công việc thực tế, bạn có thể sử dụng các video clip cho phép bạn xem thí nghiệm của họ trong phòng thí nghiệm thực. Đồng thời, học sinh tăng hứng thú nhận thức, phát triển kỹ năng làm việc tuân thủ các quy định về an toàn, khả năng quan sát, nêu ý chính và rút ra kết luận từ quan sát.

Thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm về công nghệ máy tính giới thiệu các tính năng nhất định vào quá trình giáo dục.

Có thể thiết lập các thí nghiệm không chỉ trong quá trình trình bày một cái gì đó mới mà còn trong quá trình củng cố tài liệu, khái quát hóa kiến ​​​​thức và giải quyết các vấn đề thực nghiệm.

Việc tổ chức phòng thí nghiệm và công việc thực hành đang được cải thiện. Học sinh có cơ hội tự mình thực hiện các thí nghiệm, điều này không thể không ảnh hưởng đến sự phát triển tính độc lập, hình thành kỹ năng phòng thí nghiệm chung, tổ chức và các kỹ năng thực hành khác.

Khi thực hiện các thí nghiệm ảo, tiết kiệm được thời gian đào tạo, nên sử dụng để giải quyết các vấn đề thí nghiệm sáng tạo, củng cố tài liệu hoặc hiểu đúng bản chất của các phản ứng đang diễn ra.

Virtual Lab Drive khuyến khích học sinh thử nghiệm và tận hưởng những khám phá của riêng mình.

Tóm tắt kinh nghiệm của tôi với việc sử dụng thử nghiệm ảo, tôi muốn lưu ý rằng thử nghiệm ảo giúp:

Để hình thành khả năng làm việc với thông tin, phát triển kỹ năng giao tiếp;

Để đồng hóa các tài liệu giáo dục càng nhiều càng tốt;

Hình thành kỹ năng nghiên cứu, khả năng độc lập đưa ra quyết định tối ưu.

Tăng khối lượng tài liệu giáo dục, tiết kiệm thời gian đáng kể;

Cải thiện khả năng hiển thị của việc trình bày tài liệu giáo dục do màu sắc, âm thanh và chuyển động;

Khả năng chứng minh những thí nghiệm hóa học nguy hiểm cho sức khỏe của trẻ em;

Tăng tốc độ của bài học do thành phần cảm xúc.

Tóm tắt những điều trên, tôi muốn chúc các đồng nghiệp của mình: “Đừng sợ, hãy thử nghiệm và bạn sẽ thành công, bởi vì chỉ có một người thầy thông thạo hình thức hiện đại làm việc, có thể khơi dậy hứng thú của học sinh đối với môn học của họ!

Hóa học là một môn khoa học thực nghiệm thú vị nhưng cũng rất phức tạp. Và vai trò của nó trong trường học, với tư cách là một khoa học thực nghiệm, là giáo dục học sinh thông qua các hình thức làm việc khác nhau với các chất và vật liệu tự nhiên. Như là hoạt động thí nghiệm tăng hứng thú học tập môn học này cho học sinh. Thí nghiệm hóa học là một phương pháp dạy học đặc thù, vì nó phân biệt quá trình dạy học bộ môn khoa học này với quá trình dạy học các môn học khác của chu trình khoa học tự nhiên. Việc sử dụng hình thức làm việc này cho phép bạn ghi nhớ tốt hơn các đặc tính của các chất đã nghiên cứu, cũng như tìm ra bản chất của các quá trình đang diễn ra. Nhưng do không có phòng thí nghiệm, thiếu thuốc thử và dụng cụ nên công việc thí nghiệm rất hiếm khi được thực hiện. Một giải pháp thay thế cho những công việc này là sử dụng phòng thí nghiệm ảo. hoạt động học tập, trong đó sinh viên có thể biến kiến ​​thức lý thuyết thành kiến ​​thức thực tế, có thể được mô phỏng bằng phòng thí nghiệm ảo. Việc sử dụng phòng thí nghiệm ảo cho phép học sinh lặp lại bất kỳ thí nghiệm nào được thực hiện sai và nghiên cứu chi tiết hơn. Theo chúng tôi, phòng thí nghiệm ảo có một số lợi thế so với các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm truyền thống.

1. Các thí nghiệm sử dụng phòng thí nghiệm ảo sẽ an toàn hơn (không tiếp xúc trực tiếp với thuốc thử hóa học và các sản phẩm tương tác của chúng, điều này là do thực tế là trong thời gian gần đây số lượng học sinh mắc các bệnh dị ứng, rất mẫn cảm với các loại mùi ngày càng tăng).

2. Sinh viên có thể thực hiện được các thí nghiệm mà trong phòng thí nghiệm thực tế không thể thực hiện được do thiếu hóa chất và thiết bị thực hiện. Ngoài ra, việc sử dụng DER cho phép bạn nghiên cứu ảo các đặc tính của bất kỳ chất nào, kể cả chất độc dễ nổ và chứng minh thí nghiệm hóa học yêu cầu thuốc thử bị cấm sử dụng trong phòng thí nghiệm hóa học của trường.

3. Để thực hiện nhiều thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, cần nhiều thời gian và việc sử dụng DER cho phép giải quyết vấn đề này.

4. Một trong những vấn đề của trường học là xử lý thuốc thử hóa học đã sử dụng, vì vậy phòng thí nghiệm ảo cũng có thể giải quyết vấn đề này.

5. DER cho phép mỗi học sinh tham gia vào các hoạt động thử nghiệm.

Các thí nghiệm được tiến hành ảo cho phép sinh viên, so với phương pháp truyền thốngđể nghiên cứu quy trình chi tiết hơn. DER có thể được sử dụng ở các giai đoạn khác nhau của bài học:

- vì vậy, ở giai đoạn giải thích tài liệu mới, như một minh họa cho lý thuyết;

- ở giai đoạn sửa tài liệu - đây là việc sử dụng cả các bài kiểm tra đào tạo và chương trình giả lập;

- những tài nguyên này cho phép sinh viên thực hiện công việc mô hình hóa các phân tử vô cơ và chất hữu cơ.

Việc sử dụng một phòng thí nghiệm ảo giúp giáo viên trong việc hình thành quan trọng nhất khái niệm hóa học, tìm hiểu cấu tạo nguyên tử, phân tử, liên kết hóa học.

Phòng thí nghiệm ảo khuyến khích học sinh thử nghiệm và tận hưởng những khám phá của riêng mình.

II. PHƯƠNG PHÁP VÀ KỸ THUẬT THÍ NGHIỆM HÓA HỌC GIÁO DỤC TRONG TRƯỜNG HỌC

2.1. Định nghĩa khái niệm thực nghiệm giáo dục,

phân loại và vị trí của nó trong dạy học hóa học

Theo khái niệm “thí nghiệm hóa học giáo dục tự nhiên”, chúng tôi muốn nói đến phương tiện dạy học hóa học dưới hình thức thí nghiệm với các chất (thuốc thử) được tổ chức và tiến hành đặc biệt, được giáo viên đưa vào quá trình giáo dục nhằm mục đích nhận thức, kiểm chứng hoặc chứng minh bằng học sinh một sự kiện hóa học, hiện tượng hoặc định luật được biết đến với khoa học, cũng như học tập của học sinh phương pháp nhất định nghiên cứu khoa học hóa học.

Thí nghiệm hóa học giáo dục trước hết cần được coi là công cụ giáo khoađể đạt được mục tiêu học tập chính. Với sự trợ giúp của thí nghiệm hóa học ở trường, bạn có thể dạy trẻ quan sát hiện tượng, hình thành khái niệm, nghiên cứu tài liệu giáo dục mới, củng cố và nâng cao kiến ​​​​thức, hình thành và nâng cao kỹ năng thực hành, thúc đẩy sự phát triển hứng thú đối với môn học, v.v.

Không giống như các phương tiện trực quan khác, một thí nghiệm hóa học giáo dục có một động lực nhất định về thời gian, nghĩa là, biểu hiện ra bên ngoài Quá trình này liên tục thay đổi, do kết quả của thí nghiệm, các chất mới thu được có các tính chất khác với các chất ban đầu và có thể tiến hành các thí nghiệm mới.

Tính đặc thù và tính đa dạng của các hiện tượng hóa học, và do đó, của thí nghiệm hóa học giáo dục cho phép sử dụng nó theo nghĩa đen dưới mọi hình thức và ở mọi giai đoạn của quá trình giáo dục.

Thông thường, các thí nghiệm giáo dục được thực hiện trong các bài học hóa học, tùy thuộc vào đối tượng tiến hành, được chia thành trình diễn, thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và công việc thực hành. Một thí nghiệm trình diễn được thực hiện bởi một giáo viên hoặc học sinh cho tất cả học sinh trong lớp xem; một người tiến hành thí nghiệm, những người còn lại quan sát quá trình. Theo quy định, các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm được thực hiện bởi tất cả học sinh trong lớp trong khi giáo viên giải thích. Các thí nghiệm này phải đơn giản, thời gian ngắn (2-3 phút) và an toàn để thực hiện. Mọi thứ cần thiết cho các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm nên được chuẩn bị trước trên bàn của học sinh. Công việc thực hành là một thí nghiệm về nghiên cứu một chủ đề cụ thể, được thực hiện bởi học sinh dưới sự hướng dẫn của giáo viên trong suốt bài học.

Về cơ bản phân loại này thí nghiệm giáo dục được chấp nhận không chỉ liên quan đến các bài học, mà còn đối với các hình thức khác của quá trình giáo dục, chẳng hạn như: môn tự chọn, hội thảo, khóa học tự chọn, vòng tròn hóa học và các hình thức ngoại khóa khác, v.v.

Tùy thuộc vào số lượng thuốc thử lấy cho thí nghiệm và kích thước của dụng cụ thủy tinh hóa học, thí nghiệm hóa học giáo dục được chia thành thí nghiệm vĩ mô và thí nghiệm vi mô, thí nghiệm với số lượng thuốc thử ít.

Thí nghiệm vi mô (micromethod) dưới dạng phản ứng nhỏ giọt và kiểm tra trầm tích bằng kính hiển vi được sử dụng rộng rãi trong hóa học phân tích. Nó có một số ưu điểm rõ ràng: nó đơn giản hóa quá trình phân tích; kết quả mong muốn thu được nhanh hơn, điều này đặc biệt quan trọng trong công việc của các phòng thí nghiệm hóa học và công nghệ lâm sàng, vệ sinh và vệ sinh; tiêu thụ ít thuốc thử hơn; đạt được độ nhạy cao hơn, v.v.

Tuy nhiên, trong điều kiện trường học, việc sử dụng một thí nghiệm vi mô trong hầu hết các trường hợp là không phù hợp. Trước hết, điều này áp dụng cho các thí nghiệm trình diễn, không có ý nghĩa ở dạng phản ứng nhỏ giọt, vì học sinh sẽ không thể quan sát diễn biến của phản ứng cũng như kết quả của nó. Ngoài ra, việc sử dụng một thí nghiệm vi mô đòi hỏi phải có đủ số lượng thiết bị đặc biệt (cho tất cả học sinh): micropipette, đĩa phản ứng, v.v.

Theo chúng tôi, trong các tiết học thực hành và khi tiến hành thí nghiệm trong phòng thí nghiệm nên sử dụng phương pháp sử dụng một lượng nhỏ thuốc thử, thí nghiệm trình diễn nên tiến hành dưới hình thức thí nghiệm vĩ mô để đảm bảo mọi học sinh đều có thể quan sát được rõ ràng.

Do thực tế là không thể thể hiện một số phản ứng ở trường, các giáo viên khi nghiên cứu hóa học đã dùng đến cái gọi là " thí nghiệm suy nghĩ"- học sinh đại diện trong tâm trí của họ, mà không cần quan sát bằng kinh nghiệm, một số quá trình đặc trưng cho tính chất của các chất, quá trình sản xuất của chúng, v.v., và trong tâm trí của họ dự đoán kết quả mà kinh nghiệm này hoặc kinh nghiệm đó có thể dẫn đến. thí nghiệm không phải là "tư duy" mà là "thí nghiệm ảo" Vì chúng tôi tin rằng từ "ảo" phù hợp hơn với thời đại tin học hóa, tức là thời đại của chúng ta, hiện đại. từ điển giải thích ngôn ngữ và từ điển tiếng Nga từ ngoại quốc từ "ảo" có nghĩa là "không tồn tại, nhưng có thể", "có thể, có thể xuất hiện trong những điều kiện nhất định".

Theo địa điểm, có thể chọn ra một thí nghiệm hóa học giáo dục ở trường, ở nhà và tại hiện trường. Ngoài ra, vai trò đặc biệt thí nghiệm giải trí nên được chơi ở trường. TẠI nhìn chung việc phân loại thí nghiệm hóa học giáo dục có thể được trình bày dưới dạng bảng.

Không cần phải nói rằng mỗi loại thí nghiệm hóa học giáo dục đều có các mục tiêu và đặc điểm hiệu suất cụ thể của riêng nó. Thí nghiệm biểu diễn trong hóa học có thể được tiến hành dưới dạng các quá trình hoặc phản ứng tự nhiên; ở dạng thí nghiệm mô phỏng, khi một số chất được thay thế bằng các chất khác nhằm mục đích an toàn, rõ ràng và tiết kiệm hơn; dưới hình thức thí nghiệm đa phương tiện, tức là chiếu thí nghiệm trên TV, bằng máy chiếu phim hoặc máy vi tính.

Phân loại thí nghiệm hóa học giáo dục

KINH NGHIỆM PHÒNG THÍ NGHIỆM

CÔNG TRÌNH THỰC TIỄN CỦA SINH VIÊN

BIỂU DIỄN-
CUỘC THÍ NGHIỆM

Mục tiêu: học tài liệu mới.

Mục đích: củng cố và nâng cao kiến ​​thức, hình thành và nâng cao kỹ năng, năng lực thực hành.

Mục đích: hình thành các khái niệm hóa học; học cách quan sát hiện tượng.

Hoạt động của các chất chỉ thị trên axit và bazơ.

Phản ứng màu với

thí nghiệm mô phỏng

Một thí nghiệm được thực hiện theo hướng dẫn

vấn đề thực nghiệm

thí nghiệm đa phương tiện

Lấy kim cương từ than chì.

Điều chế và tính chất của phenol.

Thay nước brom bằng nước iốt.

Thay fomandehit bằng glucozơ trong phản ứng tráng gương bạc.

Nhận được đồng oxit bằng ba cách và chứng minh rằng chất này là một oxit bazơ.

Chứng minh bằng kinh nghiệm rằng polyetylen chứa cacbon và hydro.

Thu được carbon monoxide (IV) và thí nghiệm với nó.

thu được ancol etylic của axit axetic.

THÍ NGHIỆM HÓA HỌC GIÁO DỤC

THÍ NGHIỆM HIỆN TRƯỜNG

THÍ NGHIỆM ẢO

TRANG CHỦCUỘC THÍ NGHIỆM

TRẢI NGHIỆM GIẢI TRÍ

Mục đích: làm cho các thí nghiệm hóa học an toàn hơn, rẻ hơn và trực quan hơn; phát triển tư duy của học sinh.

Mục đích: thúc đẩy sự phát triển hứng thú với môn học và tiếp thu kiến ​​​​thức khoa học một cách có ý thức hơn.

Mục đích: hình thành và phát triển hứng thú học tập ở học sinh.

Sự phân hủy oxit thủy ngân hoặc muối Bertolet.

tổng hợp hữu cơ
kết nối.

Thu được bột không khói.

Phun trào.

Tự bốc cháy
đèn thần.

Phân tích nhanh đất và nước tại hiện trường.

hóa học trong
Cuộc sống hàng ngày

thu được các chất

Nghiên cứu tính chất của các chất

Thí nghiệm với tinh bột.

thí nghiệm đường.

Bắt các chỉ số.

Lấy tinh bột.

Tính chất của muối ăn, giấm, soda, v.v.

Mục tiêu chính của các thí nghiệm trình diễn là phát triển khả năng quan sát, hình thành kiến ​​​​thức và khái niệm mới về hóa học. Ưu điểm chính của các thí nghiệm trình diễn là khả năng hiển thị của chúng, khả năng hướng sự chú ý của học sinh kịp thời vào liên kết chính trong quy trình, tiết kiệm thời gian và thuốc thử. Tuy nhiên, loại thí nghiệm này không mang lại cho học sinh cơ hội phát triển các kỹ năng đặc biệt.

Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm đáng chú ý ở chỗ khi chúng được đưa vào phần giải thích về tài liệu mới, cá nhân học sinh bị thuyết phục về tính đúng đắn của một số tuyên bố của giáo viên, đồng thời có được một số kỹ năng làm thí nghiệm hóa học, phát triển kỹ năng quan sát. Đồng thời, việc chuẩn bị để tiến hành các thí nghiệm này cần nhiều thời gian hơn, thuốc thử tốn nhiều hơn và giáo viên phải chú ý nhiều hơn đến việc đảm bảo an toàn trong lớp học. Mục đích chính của các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm là cung cấp sự rõ ràng khi học tài liệu mới.

Công việc thực tế, là một nguồn quan trọng của việc học tài liệu mới, cũng góp phần hình thành và nâng cao các kỹ năng thực hành của sinh viên. Các vấn đề chính trong việc thực hiện chúng là việc cung cấp thuốc thử, đồ dùng và thiết bị cho tất cả học sinh, cũng như việc tất cả học sinh tuân thủ các quy tắc an toàn.

Thực hiện các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và công việc thực tế, học sinh độc lập khám phá các hiện tượng và mô hình hóa học, đảm bảo độ tin cậy của chúng trong thực tế. Đương nhiên, hoạt động thực hành này của học sinh không thể thực hiện được nếu không có sự hướng dẫn của giáo viên. Cần đảm bảo rằng khi tiến hành thí nghiệm, học sinh thể hiện được cách tiếp cận sáng tạo, tức là biết vận dụng kiến ​​thức trong điều kiện mới. Một lợi thế quan trọng của các loại thí nghiệm giáo dục này là, không giống như các thí nghiệm trình diễn, học sinh bao gồm hầu hết tất cả các giác quan trong quá trình nhận thức, điều này góp phần vào việc đồng hóa tài liệu mạnh mẽ và sâu sắc hơn.

Các lớp thực hành thường được tổ chức vào cuối quá trình nghiên cứu một hoặc nhiều chủ đề của khóa học và có mục tiêu cụ thể.

Thứ nhất, đó là sự củng cố kiến ​​thức trong hóa học, bao gồm cả vật liệu thí nghiệm chính, bằng cách tự hoàn thành kinh nghiệm nhất định của học sinh. Đồng thời, các bài tập thực hành được thực hiện khi kết thúc một số chủ đề giúp có thể khái quát hóa thành công kết quả thử nghiệm và tài liệu lý thuyết, điều không phải lúc nào cũng thực hiện được trong một tiết học bình thường.

Thứ hai, có sự phát triển hơn nữa về kỹ năng thực hành và nắm vững kỹ thuật thí nghiệm hóa học.

Ba là, vận dụng sáng tạo tri thức được thực hiện trong quá trình thực nghiệm giải quyết vấn đề và những vấn đề thiết thực có ý nghĩa rất quan trọng đối với việc hình thành kĩ năng vận dụng kiến ​​thức vào Mẫu hoạt động, mở rộng tầm nhìn của học sinh về ứng dụng của hóa học trong cuộc sống.

Việc tổ chức khéo léo thí nghiệm hóa học tại nhà góp phần khơi dậy hứng thú học tập của học sinh đối với môn hóa học, mở rộng tầm nhìn, tiếp thu kiến ​​thức hóa học có ý thức hơn. Khi hỗ trợ học sinh tổ chức thí nghiệm tại nhà, giáo viên phải thông báo cho phụ huynh biết để tránh những hậu quả không mong muốn khi tiến hành thí nghiệm ở nhà.

Các thí nghiệm giải trí đôi khi có thể được thực hiện trong lớp học, nhưng thường được sử dụng trong các hoạt động ngoại khóa nhằm hình thành và phát triển hứng thú của học sinh đối với hóa học. Tuy nhiên, trong mọi trường hợp không nên biến các thí nghiệm hóa học thành thủ thuật, ngay cả khi chúng được thể hiện ở các lớp tiểu học. Vì vậy, việc áp dụng thí nghiệm hóa học giáo dục ngoài bài tập trên lớp, cần sử dụng rộng rãi các loại TN, trong đó có TN hiện trường.

Là thí nghiệm hiện trường, chúng tôi có thể đề xuất phản ứng định tính về nội dung của các phần tử riêng lẻ trong các đối tượng môi trường bên ngoài. Thuốc thử hóa học và dụng cụ cần thiết cho việc này được đặt trong các hộp hoặc hộp đặc biệt cho phép chuyển hoặc vận chuyển chúng mà không gặp bất kỳ rủi ro hoặc hư hỏng nào. Mỗi gói chứa các hướng dẫn về kỹ thuật phân tích, bút chì và một tờ giấy trắng để hoàn thành công việc.

Một thí nghiệm ảo được khuyến nghị trong trường hợp không có sẵn các chất ban đầu, các phản ứng kéo dài, kèm theo việc giải phóng các chất độc hại, yêu cầu thiết bị phức tạp, v.v. Ngoài ra, trải nghiệm ảo rất hữu ích trước khi tiến hành các quy trình thực để đảm bảo rằng học sinh nhận thức đầy đủ về quá trình trải nghiệm sắp tới. Trong mọi trường hợp, trải nghiệm ảo dựa trên những biểu hiện của trí tưởng tượng và để chúng gần gũi hơn với hiện tượng thực tế, trước tiên cần hình thành ở học sinh những biểu hiện trí nhớ phù hợp. Một dạng đặc biệt của thí nghiệm hóa học ảo là các thí nghiệm có thể được thiết kế và "thực hiện" bằng cách sử dụng chương trình máy tính(Chem. Lab., Phòng thí nghiệm hóa học ảo, v.v.).

Cũng như các bộ môn khoa học tự nhiên khác, thí nghiệm giáo dục trong dạy học hóa học nhằm góp phần giải quyết các nhiệm vụ giáo dục cơ bản như: nắm vững những kiến ​​thức cơ bản của khoa học hóa học, làm quen với các phương pháp nghiên cứu hóa học, nắm vững những kỹ năng, năng lực đặc biệt; hình thành và phát triển năng lực, hoạt động nhận thức và trí tuệ của học sinh; đào tạo kỹ thuật bách khoa và định hướng học sinh theo nghề hóa chất; sự hình thành thế giới quan của học sinh và thế giới quan khoa học tự nhiên trong trí óc các em; thực hiện lao động, đạo đức, giáo dục môi trường; phát triển toàn diện nhân cách, v.v.

Theo nhiều nhà phương pháp luận, thí nghiệm hóa học đóng vai trò chủ đạo trong giải pháp thành công các nhiệm vụ giáo dục trong việc giảng dạy hóa học theo nhiều hướng như một nguồn kiến ​​​​thức ban đầu về các hiện tượng, như một phương tiện cần thiết và thường là duy nhất để chứng minh tính đúng đắn hoặc sai lầm của giả định được đưa ra, cũng như xác nhận (minh họa) các điều khoản không thể tranh cãi được báo cáo bởi giáo viên hoặc học sinh học từ sách giáo khoa; là phương tiện duy nhất để hình thành và cải thiện các kỹ năng thực tế trong việc xử lý thiết bị, chất, trong việc thu thập và nhận biết các chất; như một phương tiện quan trọng để phát triển, cải thiện và củng cố kiến ​​​​thức lý thuyết; như một cách để kiểm tra kiến ​​thức và kỹ năng của học sinh; là phương tiện hình thành ở học sinh hứng thú học tập hóa học, phát triển óc quan sát, óc tò mò, óc chủ động, tự giác tìm tòi, nâng cao kiến ​​thức cũng như ứng dụng vào thực tiễn.

Một thí nghiệm hóa học giáo dục có thể được áp dụng thành công ở tất cả các giai đoạn của quá trình giáo dục. Trước hết, thí nghiệm giúp học sinh làm quen trực quan với các chất đã nghiên cứu. Với mục đích này, các mẫu chất, bộ sưu tập dưới dạng tài liệu phát tay được trình diễn, các thí nghiệm được tiến hành đặc trưng cho tính chất vật lý vật liệu xây dựng. Sau đó, học sinh bắt đầu làm quen với các tính chất hóa học của nó.

Khi giải thích vật liệu mới, thí nghiệm giúp minh họa chủ đề đang nghiên cứu không chỉ bằng các hiện tượng hóa học có liên quan mà còn bằng các hiện tượng cụ thể. ứng dụng thực tế kết quả là học sinh nhận thức rõ hơn về cơ sở lý thuyết hoá học.

Sử dụng thí nghiệm để củng cố một chủ đề mới cho phép giáo viên xác định cách học tài liệu mới, đồng thời vạch ra phương pháp và kế hoạch nghiên cứu sâu hơn về vấn đề này.

Việc sử dụng thí nghiệm tại nhà giúp thu hút học sinh công việc độc lập sử dụng không chỉ sách giáo khoa, mà còn bổ sung, tài liệu tham khảo.

Với mục đích hiện tại, cũng như kiểm tra và hạch toán kiến ​​thức thực tế, một trong những phương tiện cũng là một thí nghiệm hóa học dưới dạng bài tập thực hành cho học sinh và giải quyết các vấn đề thực nghiệm. Thông qua thí nghiệm có thể đánh giá được nhiều phẩm chất của học sinh, từ mức độ hiểu biết về lý thuyết đến kỹ năng thực hành của học sinh.

Những cơ hội tuyệt vời trong việc giáo dục và giáo dục học sinh nằm ở việc áp dụng thí nghiệm giáo dục về các môn tự chọn, trong khuôn khổ giáo dục chuyên biệt và trong các hoạt động ngoại khóa. Tại đây, sinh viên được cung cấp các thí nghiệm phức tạp hơn, bao gồm cả những thí nghiệm có định hướng bách khoa rõ rệt hơn.

Vai trò của thí nghiệm hóa học giáo dục trong việc hình thành hứng thú nhận thức ở học sinh với tư cách là động cơ của hoạt động nhận thức cần được đặc biệt nhấn mạnh, vì nó quyết định và định hướng tất cả quá trình tinh thần giáo lý: nhận thức, trí nhớ, suy nghĩ, chú ý, v.v.

Tầm quan trọng của việc sử dụng thí nghiệm hóa học khi giáo viên sử dụng phương pháp nêu vấn đề là rất lớn. Hoạt động của giáo viên ở đây là hình thành vấn đề và tiết lộ cách giải quyết dựa trên bằng chứng thông qua việc thiết lập một thí nghiệm. Đồng thời, điều quan trọng là học sinh phải tự rút ra kết luận về sự cần thiết phải thiết lập các thí nghiệm phù hợp, tham gia vào quá trình phát triển và thực hiện chúng. Và thí nghiệm ở đây có thể đóng vai trò là phương pháp quan trọng nhất để chứng minh tính đúng hay sai của các giả thuyết được đưa ra.

Việc sử dụng thí nghiệm hóa học cho phép học sinh thành thạo các kỹ năng thực hành được thiết lập theo tiêu chuẩn giáo dục là bắt buộc, bao gồm: kỹ thuật (xử lý thuốc thử, làm việc với thiết bị, lắp ráp dụng cụ và lắp đặt từ các bộ phận và cụm lắp ráp đã hoàn thiện, thực hiện các thao tác hóa học, tuân thủ các quy tắc an toàn) ; đo lường (đo nhiệt độ, mật độ và thể tích chất lỏng và khí, cân, xử lý kết quả đo); thiết kế (sản xuất dụng cụ và lắp đặt, sửa chữa, cải tiến và thiết kế đồ họa).

Thông qua thí nghiệm có thể đánh giá được nhiều phẩm chất của học sinh, từ mức độ hiểu biết về lý thuyết đến kỹ năng thực hành của học sinh.

Với tất cả những điều này, chúng ta không được quên rằng thí nghiệm hóa học, thực hiện các chức năng giáo khoa khác nhau, có thể được sử dụng dưới nhiều hình thức khác nhau và phải được kết hợp với các phương pháp và đồ dùng dạy học khác. Đó là một hệ thống sử dụng nguyên tắc tăng dần tính độc lập của học sinh: từ việc chứng minh hiện tượng thông qua tiến hành thí nghiệm dưới sự hướng dẫn của giáo viên đến làm việc độc lập khi thực hiện các bài tập thực hành và giải quyết các vấn đề thực nghiệm.

Thí nghiệm hóa học phát triển tư duy, hoạt động trí óc của học sinh. Thông thường, một thí nghiệm trở thành nguồn gốc của những ý tưởng đã hình thành, nếu không có nó thì hoạt động tinh thần hiệu quả không thể tiến hành. Trong sự phát triển trí tuệ, lý luận đóng vai trò chủ đạo nhưng thống nhất với thực nghiệm, với thực tiễn.

2.2. Phương pháp và kỹ thuật thực nghiệm giáo dục toàn diện

Thực thi trường thí nghiệm có những yêu cầu nhất định về phương pháp và kỹ thuật.

Thí nghiệm biểu diễn được thực hiện với mục đích hình thành ở học sinh những ý niệm nhất định về chất, hiện tượng, quá trình hóa học, sau đó là hình thành các khái niệm hóa học. Tuy nhiên, các thí nghiệm trình diễn không phát triển các kỹ năng và khả năng thí nghiệm cần thiết ở học sinh, do đó, chúng phải được bổ sung bằng các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và các bài tập thực hành.

Thí nghiệm trình diễn được tiến hành khi thí nghiệm phức tạp, học sinh không tự thực hiện được; học sinh không sở hữu thiết bị cần thiết vì kinh nghiệm này; các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm không cho kết quả chính xác; không thể cung cấp số lượng thiết bị cần thiết theo ý của học sinh; thí nghiệm gây nguy hiểm cho học sinh.

Thí nghiệm trình diễn, bất kể ai tiến hành, giáo viên hay học sinh, trước hết phải đảm bảo an toàn cho cả người thí nghiệm và người quan sát. Các yêu cầu khác mà thí nghiệm phải đáp ứng bao gồm: khả năng hiển thị, khả năng nhìn thấy tất cả các chi tiết và khoảnh khắc trải nghiệm của tất cả học sinh, độ tin cậy, tính biểu cảm, cảm xúc, tính thuyết phục, thực hiện nhanh chóng và đơn giản. Thí nghiệm minh họa nên được kết hợp với lời của giáo viên. Liên quan đến các yêu cầu này, một số khuyến nghị về phương pháp luận có thể được phân biệt.

Giáo viên chịu trách nhiệm về sự an toàn của học sinh, vì vậy phải có quỹ trong lớp học an toàn cháy nổ, tủ hút để làm việc với các chất độc hại và có mùi, các sản phẩm sơ cứu. Thuốc thử thí nghiệm phải được kiểm tra trước, đĩa thí nghiệm phải sạch sẽ. Khi tiến hành thí nghiệm nguy hiểm màn hình bảo vệ nên được sử dụng.

Thí nghiệm trình diễn nên được tiến hành trong bình cầu, cốc hoặc ống nghiệm lớn để hiện tượng hóa học có thể được quan sát từ bất cứ nơi nào trong lớp học. Không nên có gì thừa trên bàn trình diễn. Giáo viên không nên che khuất thiết bị và đồ dùng mà mình vận hành khỏi tầm nhìn của học sinh bằng bất kỳ đồ vật nào. Có thể sử dụng bàn nâng hoặc máy chiếu trên cao.

Thiết bị trình diễn thí nghiệm không được chứa các chi tiết không cần thiết để học viên không bị phân tâm khỏi quá trình hóa học. Bạn không nên quá quan tâm đến những trải nghiệm ngoạn mục, vì những trải nghiệm ít ngoạn mục hơn sẽ không còn được quan tâm nữa.

Một thí nghiệm phải luôn thành công, và vì mục đích này, kỹ thuật của thí nghiệm phải được nghiên cứu cẩn thận trước khi tiến hành; tất cả các giai đoạn của thí nghiệm nên được nghĩ ra; sơ suất trong thiết kế thí nghiệm là không thể chấp nhận được, cần phải thấy trước những hỏng hóc có thể xảy ra trong quá trình thí nghiệm và chuẩn bị cho những trường hợp như vậy phụ kiện thay thế của thiết bị và thuốc thử. Mọi thứ cần thiết cho trải nghiệm đều nằm trong tầm tay của giáo viên. Trong trường hợp không đạt, cần tìm ra nguyên nhân, rút ​​kinh nghiệm ở bài này hoặc bài sau. Nếu có thể, các thí nghiệm nên được lặp lại nhiều lần để học sinh ghi nhớ chúng tốt hơn, nếu không sau một thời gian, những ý tưởng nhận được một lần sẽ bị xóa khỏi trí nhớ của học sinh.

Bất kỳ kinh nghiệm nào cũng nên được kết hợp với lời của giáo viên, vì chỉ riêng nhận thức cảm tính không thể đảm bảo cho học sinh phát triển những ý kiến ​​​​đúng đắn. Trong quá trình quan sát, họ có thể chuyển sự chú ý của mình không phải vào các đặc điểm chính của một đối tượng hoặc hiện tượng mà chuyển sang các đặc điểm phụ hoặc tình cờ đi kèm và kết quả là có được một ý tưởng không đầy đủ, mờ nhạt và thậm chí bị bóp méo về đối tượng. nghiên cứu. Sự phản ánh đúng đắn hơn về thế giới thực, nhận thức đầy đủ hơn về nó sẽ trở thành khi hoạt động tư duy được thêm vào các cảm giác, trong trường hợp này được hướng dẫn bởi lời của giáo viên.

Giáo viên có nghĩa vụ chỉ ra cho học sinh những gì và làm thế nào họ nên quan sát trong quá trình thí nghiệm. Nếu điều quan trọng đối với giáo viên là học sinh phải nhận thức đúng những gì giáo viên cho họ xem, thì giáo viên phải tổ chức trước quá trình quan sát, chuẩn bị trước cho học sinh và sau đó giúp nhận thức đúng trong quá trình thí nghiệm.

Sự kết hợp của thí nghiệm với lời của giáo viên hoặc học sinh được thực hiện những cách khác, được xác định bởi nhiều lý do, có thể được minh họa dưới dạng thuật toán.

Khi nghiên cứu các tính chất vật lý của các chất, thuật toán sau được sử dụng: "Nhìn và đặt tên (danh sách)", nghĩa là giáo viên trình diễn một mẫu chất đang nghiên cứu hoặc đưa cho học sinh tài liệu phát tay, chẳng hạn như mẫu nhôm và yêu cầu học sinh liệt kê các tính chất vật lý của kim loại, được xác định trực tiếp bằng các giác quan ( trạng thái tổng hợp, màu sắc, mùi, v.v.). Cũng có thể dùng kỹ thuật tương tự khi chứng minh tính chất cùng loại của các chất cùng loại, chẳng hạn khi chứng minh phenolphtalein tác dụng với dung dịch KOH, nếu trước đó đã chứng minh thí nghiệm với dung dịch NaOH.

Khi nghiên cứu các vấn đề phức tạp hơn, tuy nhiên, học sinh có thể tương đối dễ hiểu, thuật toán có thể được sử dụng: "Hãy nhìn; hãy kể những gì bạn đã thấy; hãy giải thích hiện tượng này." Chẳng hạn, khi học các khái niệm về sự thủy phân của muối, giáo viên trình bày tác dụng của chất chỉ thị đối với các muối khác nhau. HS nhận thấy chất chỉ thị làm mất màu dung dịch muối theo các cách khác nhau, lưu ý môi trường của các dung dịch là khác nhau. Giáo viên yêu cầu giải thích dấu hiệu bên ngoài kinh nghiệm, tức là bộc lộ bản chất của hiện tượng, từ đó đặt ra tình huống có vấn đề, đương nhiên không phải lúc nào học sinh cũng trả lời được câu hỏi do giáo viên đặt ra. Bản chất của quá trình thủy phân được giáo viên giải thích sau trong quá trình trò chuyện.

Trong các biến thể được xem xét, thí nghiệm (thể hiện kinh nghiệm) đi trước một cuộc thảo luận bằng lời nói về những gì được nhìn thấy. Các tùy chọn để kết hợp các từ và trực quan được gọi là nghiên cứu.

Hãy xem xét điều ngược lại. Ví dụ, khi nghiên cứu tính chất của axit sunfuric, giáo viên có thể nói: "Axit sunfuric ở dạng dung dịch nước có những tính chất đặc trưng của axit vô cơ và phản ứng được với kim loại, oxit bazơ, axit, muối." Sau đó, một cuộc biểu tình thích hợp hoặc thí nghiệm trong phòng thí nghiệm được thực hiện. Thuật toán cho sự kết hợp giữa các từ và hình dung này có thể được diễn đạt như sau: "Sự thật như sau ... bây giờ hãy xem nó trông như thế nào." Sự kết hợp giữa lời nói và hình dung này được gọi là minh họa. Khi áp dụng, việc tạo ra tình huống có vấn đề trở nên khó khăn hơn trong lớp.

Phương pháp minh họa phù hợp khi giải thích các vấn đề phức tạp đòi hỏi sự phản ánh và hiểu biết sơ bộ đầy đủ về phía học sinh. Ví dụ, để chứng minh bằng thực nghiệm công thức đồ thị thực sự của etanol, trước tiên giáo viên thảo luận về các biến thể có thể có của các công thức. Sau đó giáo viên đặt vấn đề: làm thế nào để chứng minh công thức nào tương ứng với etanol; tiến hành một cuộc thảo luận kỹ lưỡng về vấn đề về mặt lý thuyết; và chỉ sau đó bắt đầu thử nghiệm. Sau thí nghiệm, một kết luận được rút ra về giá trị của vấn đề. Phương án này cũng mang tính minh họa, tuy nhiên, trong quá trình thực hiện, một hoạt động nhận thức và tinh thần lớn của học sinh diễn ra, điều này ở một mức độ nhất định bù đắp cho nhược điểm chính của phương pháp này - thời lượng. Thuật toán có thể được diễn đạt như sau: "Có một sự thật không thể giải thích được, không thể hiểu được hoặc vấn đề học tập; các giả thuyết để giải quyết vấn đề được thể hiện; một biến thể của thí nghiệm được phát triển về mặt tinh thần để xác nhận (hoặc bác bỏ) giả thuyết; thiết bị được lắp đặt và tiến hành thí nghiệm; quan sát, phép đo cần thiết, tính toán được thực hiện; kết luận giải quyết được rút ra vấn đề ban đầu; các thử nghiệm bổ sung được thực hiện nếu cần thiết.

Việc chia phương pháp kết hợp lời kể và kinh nghiệm thành phương pháp minh họa và khám phá không có nghĩa là giáo viên không nói một lời nào trong suốt quá trình thực nghiệm. Trong mọi trường hợp, giáo viên nên giải thích quá trình thí nghiệm và hướng sự chú ý của học sinh đến điều cần thiết nhất trong thời điểm này quá trình.

Theo quy định, thí nghiệm trình diễn không nên dài. Nếu không thể chọn một trải nghiệm trong thời gian ngắn, thì tốt nhất là trình bày cho học sinh trong bài học một số giai đoạn trung gian của thử nghiệm và kết quả cuối cùng của nó.

Thời gian tạm dừng phát sinh trong khi chờ kết quả thí nghiệm nên được sử dụng để tổ chức đối thoại với học sinh, làm rõ các điều kiện tiến hành thí nghiệm và các dấu hiệu của phản ứng hóa học.

Có tầm quan trọng giáo dục và giáo dục lớn là thí nghiệm do chính học sinh thực hiện (thí nghiệm trong phòng thí nghiệm, bài tập thực hành, v.v.), cũng có một số đặc điểm. So với thí nghiệm trình diễn của giáo viên, tất nhiên, mỗi học sinh phải thực hiện được một cách an toàn và khả thi; để thúc đẩy sự phát triển các kỹ năng và khả năng của kỹ thuật làm việc trong phòng thí nghiệm, độ chính xác, sự thận trọng và thái độ cẩn thậnđến vật liệu và hạng mục thiết bị; Khuyến khích học sinh sáng tạo trong giải quyết vấn đề.

Các thí nghiệm trong phòng thí nghiệm được thực hiện trong khi giáo viên giải thích theo hướng dẫn bằng miệng của mình. Trong trường hợp này, thuật toán thường được sử dụng nhất: "Thêm A vào chất (dung dịch) B; quan sát kỹ ...; viết ra các quan sát và phương trình phản ứng của bạn." Thể tích thuốc thử sử dụng phải nhỏ nhất để chỉ thực hiện các phản ứng đã định trước và các dấu hiệu tương ứng được biểu hiện rõ ràng trong một thời gian đủ để học sinh nhận biết và ghi nhớ.

Có hai loại công việc thực hành (lớp học): được thực hiện theo hướng dẫn và nhiệm vụ thí nghiệm.

Hướng dẫn là một cơ sở chỉ định cho các hoạt động của học sinh. Nó chi tiết trong viết mỗi giai đoạn của thí nghiệm nên được mô tả, hướng dẫn về cách tránh các hành động sai lầm có thể xảy ra, hướng dẫn an toàn cho công việc này.

Trước khi học sinh thực hành theo hướng dẫn, giáo viên cần trình bày rõ ràng, ngắn gọn cho các em những kỹ thuật, thao tác thí nghiệm cần thiết. Điều này có thể được thực hiện trong quá trình chuẩn bị sơ bộ cho công việc thực tế.

Nhiệm vụ thử nghiệm không chứa hướng dẫn mà chỉ có điều kiện. Học sinh phải độc lập xây dựng kế hoạch giải quyết và đưa nó vào thực tế, từ đó thu được một kết quả vật chất nhất định.

Trước khi tiến hành bài học thực hành, cần cho học sinh làm quen với kiểu dáng thiết bị, phương pháp sử dụng thiết bị thí nghiệm, phân tích mục đích, nội dung của công việc và liên kết điều này với bài tập về nhà phân tích hướng dẫn.

trên bài thực hành khi bắt đầu bài học, nên tổ chức một cuộc trò chuyện ngắn về các quy tắc an toàn và các điểm chính của công việc. Trên bàn trình diễn, bạn cần đặt tất cả các thiết bị được sử dụng trong công việc đã lắp ráp. Học sinh được yêu cầu phải hoàn thành công việc của họ cho phù hợp.

Yêu cầu nắm giữ trải nghiệm giải trí và thí nghiệm hiện trường và phương pháp thực hiện chúng tuân theo các khuyến nghị được mô tả ở trên.

Vấn đề nổi cộm trong tổ chức thí nghiệm hóa học giáo dục là tuân thủ các quy định về an toàn khi thực hiện thí nghiệm, vệ sinh nơi làm việc, rửa bát đĩa và xử lý thuốc thử đã sử dụng.

2.3. Thống nhất thí nghiệm giáo dục

Theo sự thống nhất của một thí nghiệm hóa học trong giáo dục, chúng tôi có nghĩa là giảm hợp lý các loại dụng cụ và cài đặt mà các thí nghiệm được thực hiện. Trong thiết bị được đề xuất (đôi khi có bổ sung hoặc thay đổi), có thể thực hiện thành công nhiều phản ứng hoá học cả trong các thí nghiệm trình diễn và trong thí nghiệm của sinh viên.

Cơ sở của thiết bị là bình cầu hoặc bình có dung tích 50-200 ml, nút có phễu chiết (tương ứng là bình) 25-100 ml, thiết bị phải có ống thoát khí. Có thể thực hiện nhiều sửa đổi khác nhau của thiết bị thống nhất (sử dụng bình Wurtz, Bunsen, v.v.) (Hình 2).

Cơm. 2. Một số sửa đổi của thiết bị hợp nhất.

Việc sử dụng cài đặt này đảm bảo an toàn cho các thí nghiệm hóa học, do việc giải phóng khí và dễ bay hơi các chất độc hại có thể điều chỉnh chúng một cách định lượng và gửi chúng trực tiếp để thực hiện các phản ứng liên quan đến các khí này hoặc để bẫy bằng các thiết bị hấp thụ.

Một ưu điểm nữa của thiết bị này là khả năng định lượng nhanh và chính xác các chất ban đầu dùng cho thí nghiệm. Các chất và dung dịch được đặt trước trong bình và phễu chiết, trước khi bắt đầu các lớp học, trong số lượng yêu cầu, chứ không phải nhìn bằng mắt thường như trường hợp biểu diễn thí nghiệm trong ống nghiệm hoặc cốc thủy tinh, khi các chất, dung dịch được thu trực tiếp vào bài khi biểu diễn thí nghiệm.

Khi sử dụng thiết bị, tất cả học sinh đều đạt được nhận thức về kinh nghiệm chứ không chỉ những học sinh ngồi ở bàn đầu tiên, như trường hợp tiến hành thí nghiệm trong ống nghiệm. Thiết bị được đề xuất cho phép bạn thực hiện các thí nghiệm định tính và định lượng trong hóa học ở trường, cũng như ở trường trung học đặc biệt trở lên cơ sở giáo dục. Hãy để chúng tôi minh họa ứng dụng cơ bản của thiết bị trên ví dụ về một số thử nghiệm, nhóm chúng theo các tính năng tương tự.

lấy khí. Hầu hết các khí được học ở trường đều dựa trên phản ứng dị thể giữa các pha rắn và lỏng. Pha rắn được cho vào bình có nút đậy bằng phễu và ống thoát khí. Một dung dịch thích hợp hoặc thuốc thử phản ứng dạng lỏng được đổ vào phễu, việc bổ sung vào bình được định lượng bằng cách sử dụng vòi phễu tách. Nếu cần, đun nóng bình chứa hỗn hợp phản ứng, điều chỉnh thể tích khí sinh ra và tốc độ phản ứng.

Sử dụng thiết bị và thuốc thử thích hợp, có thể thu được oxy, ozon, clo, hydro, carbon dioxide, carbon monoxide và sulfur dioxide, hydro halogenua, nitơ và các oxit của nó, axit nitric từ nitrat, ethylene, axetylen, bromoethane, axit axetic từ axetat, anhydrit axetic, este và nhiều chất khí và dễ bay hơi khác.

Đương nhiên, đồng thời khi nhận khí với sự trợ giúp của thiết bị, có thể chứng minh tính chất vật lý và Tính chất hóa học.

Phản ứng giữa các dung dịch. Thật thuận tiện khi thực hiện các thí nghiệm trong thiết bị này, trong đó việc bổ sung thuốc thử lỏng phải được thực hiện theo từng phần nhỏ hoặc từng giọt, khi quá trình phản ứng bị ảnh hưởng bởi sự dư thừa hoặc thiếu hụt một trong các chất ban đầu, v.v. ., Ví dụ:

Hòa tan axit sunfuric trong nước và tuân thủ các quy tắc an toàn trong quá trình vận hành này;

Thí nghiệm minh họa sự khuếch tán của các chất trong chất lỏng hoặc chất khí;

Sự định nghĩa mật độ tương đối chất lỏng không hòa tan lẫn nhau và sự hình thành nhũ tương;

Giải tán chất rắn, hiện tượng tuyển nổi và tạo huyền phù;

Phản ứng thủy phân muối, nếu điều quan trọng là chỉ ra sự thay đổi mức độ thủy phân tùy thuộc vào thể tích nước thêm vào dung dịch muối;

Thí nghiệm minh họa màu của chất chỉ thị trong môi trường khác nhau và phản ứng trung hòa;

Phản ứng giữa các dung dịch chất điện ly;

Phản ứng, trong thời gian dài;

Phản ứng của các chất hữu cơ (brom hóa và nitrat hóa benzen, oxy hóa toluen, sản xuất xà phòng và anilin, thủy phân cacbohydrat).

trình diễn tính chất đặc trưng chất đang nghiên cứu. Với sự trợ giúp của thiết bị, có thể chứng minh một cách nhất quán và rõ ràng, với thời gian tối thiểu, các tính chất vật lý và hóa học đặc trưng của chất đang nghiên cứu. Đồng thời, thuốc thử được tiết kiệm, đạt được sự an toàn cần thiết của thí nghiệm (khí độc hại thoát ra và các chất dễ bay hơi được thu giữ bằng các dung dịch hấp thụ thích hợp) và đảm bảo nhận thức tốt hơn về thí nghiệm của tất cả học sinh trong lớp.

Xem xét việc chuẩn bị và tiến hành một thí nghiệm chứng minh tính chất của axit clohydric. Trước buổi học, giáo viên chuẩn bị số lượng bình cần thiết (theo số lượng phản ứng đã học) và một nút đậy có phễu chiết và ống thoát khí trong đó. Các chất hoặc dung dịch (kẽm, đồng, đồng (II) oxit, đồng (II) hydroxit, dung dịch natri hydroxit với phenolphtalein, natri cacbonat, dung dịch bạc nitrat, v.v.) được cho vào bình trước. Khoảng 30 ml dung dịch (10-20%) axit clohydric được đổ vào phễu chiết. Trong giờ học, giáo viên chỉ cần sắp xếp lại nút bần bằng phễu chiết chứa đầy axit từ bình này sang bình khác, tiêu tốn 3-5 ml dung dịch cho mỗi phản ứng.

Nếu trong quá trình phản ứng hình thành các hợp chất bay hơi độc hại thì ống thoát khí của thiết bị được hạ xuống các dung dịch thích hợp để hấp thụ các chất này và hỗn hợp phản ứng trong bình được trung hòa sau khi kết thúc thí nghiệm.

Độ tan của chất khí trong nước. Chúng ta hãy xem xét thí nghiệm chứng minh về độ hòa tan của khí trong nước bằng ví dụ về oxit lưu huỳnh (IV). Hai thiết bị được yêu cầu cho thí nghiệm. Trong thiết bị thứ nhất (trong bình - natri sulfit, trong phễu chiết - dung dịch axit sunfuric đậm đặc), thu được lưu huỳnh oxit (IV), được thu vào bình của thiết bị thứ hai bằng phương pháp loại bỏ không khí. Sau khi đổ đầy khí vào bình này, nước được đổ vào phễu, ống thoát khí được hạ xuống một cốc nước có tẩm quỳ tím hoặc một chất chỉ thị khác (Hình 3).

Cơm. 3. Biểu diễn tính tan của chất khí.

Nếu bây giờ chúng ta mở kẹp hoặc van của ống thoát khí, thì do bề mặt tiếp xúc nhỏ (qua lỗ bên trong của ống) của lưu huỳnh oxit (IV) và nước, sự hòa tan khí đáng chú ý với chất lỏng phun ra sau đó vào bình không xảy ra ngay mà sau một thời gian khá dài, cho đến khi bình không tạo đủ chân không.

Để tăng tốc quá trình này, 1-2 ml nước được đổ từ phễu vào bình (đã đóng kẹp trên ống thoát khí) và lắc nhẹ.

Thể tích nước này khá đủ để áp suất trong bình giảm xuống và nước có màu của chất chỉ thị, khi tháo kẹp ra khỏi ống thoát khí, sẽ tràn vào bình bằng một đài phun nước, làm đổi màu chất chỉ thị. Để nâng cao hiệu quả, có thể úp ngược bình, trước đó đã đậy nắp phễu chiết bằng nút và không tháo ống thoát khí ra khỏi cốc nước.

Sự đổi màu của thuốc nhuộm. Khoảng 0,5 g thuốc tím được cho vào bình của thiết bị. TẠI phần dưới nút chai được tiêm bằng hai cây kim, trên đó chúng chích một mảnh vải nhuộm hoặc một dải giấy quỳ. Một trong các mẫu được làm ẩm bằng nước, mẫu thứ hai được để khô. Đậy kín bình bằng nút, rót vài ml axit clohydric đậm đặc vào phễu chiết, ống thoát khí được hạ xuống dung dịch natri thiosunfat để hấp thụ lượng clo dư thoát ra (Hình 4).

Trong quá trình trình diễn thí nghiệm, mở nhẹ vòi của phễu chiết và rót từng giọt axit vào bình cầu, sau đó đóng vòi lại. Trong bình xảy ra phản ứng giữa các chất với sự giải phóng clo, một miếng vải ướt hoặc một dải giấy quỳ đổi màu nhanh chóng và một khô mẫu - sau đó, vì nó được làm ẩm.

Cơm. 4. Biểu diễn sự đổi màu của thuốc nhuộm.

Ghi chú. Nhiều loại vải được nhuộm bằng clo và thuốc nhuộm kháng thuốc tẩy khác, vì vậy việc thử nghiệm trước và chọn trước các mẫu vải phù hợp là điều cần thiết. Theo cách tương tự, có thể chỉ ra sự đổi màu của thuốc nhuộm bằng sulfur dioxide.

Tính chất hấp phụ của than hoặc silica gel. Khoảng 0,5 g bột hoặc vụn đồng được cho vào bình. Một đoạn dây kim loại có đầu uốn cong được đưa vào phần dưới của phích cắm, trên đó có gắn một lưới nhỏ để giữ chất hấp thụ kích hoạt có trọng lượng 5–15 g (Hình 5).

Cơm. 5. Cài đặt để chứng minh sự hấp phụ khí.

Bình của thiết bị được đậy bằng nút được chuẩn bị theo cách này và axit nitric được đổ vào phễu. Một ống thoát khí được trang bị kẹp (kẹp được mở trước khi bắt đầu thí nghiệm), rơi vào một ly với nước màu. Sau khi lắp ráp, thiết bị được kiểm tra rò rỉ. Khi tiến hành thí nghiệm, mở nhẹ vòi phễu chiết và cho một vài giọt dịch chảy ra. axit vào bình trong đó xảy ra phản ứng giải phóng oxit nitric (IV). Không thêm axit dư, thể tích khí thoát ra phải bằng thể tích bình.

Sau khi kết thúc phản ứng, được xác định bằng sự ngừng giải phóng bọt khí di chuyển từ bình qua ống thoát khí, kẹp trên nó được đóng lại. Thiết bị được cài đặt trước một màn hình trắng. Sự hấp phụ của oxit nitric (IV) trong bình được đánh giá bằng sự biến mất màu của khí. Ngoài ra, do sự hình thành của một khoảng chân không nhất định trong bình, chất lỏng từ thủy tinh được hút vào đó nếu mở kẹp trên ống thoát khí.

Thí nghiệm nghiên cứu tính dẫn điện của chất và dung dịch. Nếu chúng ta luồn thêm hai thanh kim loại hoặc tốt hơn là hai thanh than chì (điện cực) qua nút chặn của thiết bị, các đầu dưới của chúng gần như chạm vào đáy bình và nối chúng qua bóng đèn hoặc điện kế với nguồn dòng điện, sau đó chúng tôi nhận được một cài đặt để xác định tinh dân điện giải pháp của các chất và nghiên cứu các quy định của lý thuyết phân ly điện phân(Hình 6).

Cơm. 6. Thiết bị xác định độ dẫn điện của dung dịch.

Các thí nghiệm định lượng dựa trên các phản ứng xảy ra với việc giải phóng khí. Nếu bạn đặt ống thoát khí của thiết bị dưới xi lanh chia độ có nước lắp trong thiết bị kết tinh bằng nước và thu khí thoát ra trong quá trình phản ứng bằng cách cho nước thay thế, thì bạn có thể tiến hành tính toán định lượng bằng thể tích khí thu được để thiết lập khối lượng mol của các chất, xác nhận quy tắc động học hóa học và nhiệt hóa học, xác định công thức của etanol và các chất khác, v.v... (Hình 7). Nếu khí thoát ra trong phản ứng hòa tan hoặc phản ứng với nước thì phải sử dụng chất lỏng và dung dịch khác trong thí nghiệm. Các ví dụ được đưa ra không phát huy hết khả năng của thiết bị thống nhất được đề xuất trong thí nghiệm hóa học giáo dục. Nếu bạn có sẵn nút chặn với hai ống thoát khí hoặc hai phễu tách, cũng như các tùy chọn lắp đặt khác, thì số lượng thí nghiệm sử dụng một thiết bị thống nhất có thể tăng lên đáng kể, điều này sẽ góp phần tổ chức lao động một cách khoa học

giáo viên môn Hóa học.

Cơm. 7. Thiết bị thí nghiệm định lượng chất khí.

Ghi chú . Các bộ phận cấu thành của thiết bị: bình định mức, phễu chiết chia độ, nút chặn, kẹp, v.v. - nên được bao gồm trong bộ dụng cụ và thiết bị điển hình cho lớp học trường học hóa học và giáo dục phòng thí nghiệm hóa học cơ sở giáo dục đại học sư phạm.

Sử dụng phòng thí nghiệm ảo để học từ xa trong bài học hóa học

Tình cờ là do đặc thù của trường nơi tôi làm việc, một số sinh viên đã phải ở nước ngoài trong một thời gian dài. Có người ra đi để điều trị, có người đi tu nghiệp, có người ra đi vì lý do gia đình. Quá trình giáo dục cho những học sinh như vậy không bị gián đoạn mà chuyển sang một cấp độ khác. h Cứu giúp cho những sinh viên nàyđến d học từ xa, đó là lựa chọn học tập duy nhất có thể.Công nghệ học từ xa nằm ở chỗ việc đào tạo và kiểm soát việc đồng hóa tài liệu diễn ra với sự trợ giúp của Internet, sử dụng các công nghệ trực tuyến và ngoại tuyến.Khả năng thực hiện đào tạo từ xa là sử dụng các chương trình máy tính khác nhau. Đây là cả Skype và i-school, E-mail, cuối cùng, nhưng trong hóa học, một thí nghiệm rất quan trọng, lớp học trong phòng thí nghiệm lý thuyết được áp dụng, và ngoài ra, các kỹ năng thực hành được hình thành trong việc tiến hành, xử lý và trình bày kết quả. Sau đó, phòng thí nghiệm ảo đến giải cứu cho các sinh viên của chúng tôi.

Thí nghiệm hoá học là một phương tiện dạy học hoá học cụ thể, đóng vai trò là nguồn và phương pháp quan trọng nhất kiến thức, ông không chỉ giới thiệu cho sinh viên các vật thể và hiện tượng mà còn cả các phương pháp khoa học hóa học. Trong quá trình thí nghiệm hóa học, học sinh không chỉ học cách quan sát, so sánh, phân tích mà còn học cách sử dụng đúng các thiết bị thí nghiệm, làm quen với các dụng cụ và dụng cụ thủy tinh hóa học, rèn luyện các kỹ năng và năng lực. Khả năng tiến hành, quan sát và giải thích một thí nghiệm hóa học, xử lý các chất và thiết bị là một trong những kỹ năng quan trọng nhất thành phần quan trọng kiến thức hóa học.

Phòng thí nghiệm ảo là một chương trình cho phép bạn mô phỏng các quá trình hóa học trên máy tính, thay đổi các điều kiện và thông số thực hiện. Một chương trình như vậy tạo ra những cơ hội đặc biệt để thực hiện học tập tương tác. Các phòng thí nghiệm ảo có thể được phân loại theo mức độ tương tác, đặc trưng cho mức độ tương tác học tập của sinh viên với một chương trình máy tính.

Sự khác biệt giữa thí nghiệm hóa học ảo và tự nhiên là khi sử dụng thí nghiệm đầu tiên, hình ảnh của các chất và thiết bị được vận hành. Công việc trong phòng thí nghiệm ảo là một tổ hợp phần mềm và phần cứng cho phép bạn tiến hành các thí nghiệm mà không cần tiếp xúc trực tiếp với thuốc thử và thiết bị hóa học. Do đó, phòng thí nghiệm ảo trong dạy học hóa học được trình bày dưới dạng mô phỏng máy tính của phòng thí nghiệm hóa học giáo dục.

Có một số nguyên tắc cần xem xét khi chọn phòng thí nghiệm ảo. Chúng phải dễ truy cập, miễn phí, dễ dàng cho người học có kỹ năng sử dụng máy tính ở mức độ người dùng và phù hợp với mục đích.

Phòng thí nghiệm ảo - ưu điểm và nhược điểm.

So với phòng thí nghiệm truyền thống, phòng thí nghiệm ảo có một số lợi thế.:

• Không cần phải mua thuốc thử đắt tiền và không lành mạnh. Ví dụ, đối với công việc trong phòng thí nghiệm trên hóa học hữu cơ cần có tủ hút với một số chất.
• Không cần phải lưu trữ các chất này trong một phòng riêng biệt trong một số điều kiện (tủ kim loại, kệ riêng, v.v.).
• Phòng thí nghiệm ảo có hình ảnh trực quan hơn về các quá trình vật lý hoặc hóa học. Có thể lặp lại thí nghiệm nhiều lần mà không tốn thuốc thử.
• Khả năng tiến hành một thử nghiệm với tốc độ "của bạn", có ngắt quãng mà không sợ thay đổi kết quả do phản ứng phụ. Điều này rất quan trọng đối với những học sinh hiếu động và bồn chồn, cũng như những học sinh bị bại não.
• Sự an toàn. Có thể tiến hành thí nghiệm với hóa chất độc hại, cháy nổ (ví dụ khi nghiên cứu các halogen, kim loại kiềm). Và đối với trẻ bị rối loạn hệ cơ xương, đây vẫn là biểu hiện không sợ đổ, đổ, không cầm được trên tay.
• Tiết kiệm thời gian học tập: a) công việc có thể được thực hiện độc lập như bài tập về nhà; b) không dành thời gian vào đầu bài học để tổ chức thí nghiệm.
• Huấn luyện tuân thủ các yêu cầu an toàn trong môi trường an toàn phòng thí nghiệm ảo.
• Học sinh có thể độc lập thực hành chủ đề của một phần cụ thể vào thời gian thuận tiện cho họ mà không giới hạn bản thân trong bài học
• Vô hại. Đối với những học sinh bị dị ứng, bệnh phổi, đây là cơ hội để thực hiện một thí nghiệm mà không gây hại cho sức khỏe.
• Khi tiến hành một số công việc thực tế, sinh viên có thể sử dụng các video clip cho phép họ xem thí nghiệm trong phòng thí nghiệm thực.

Tuy nhiên, ảocông trình phòng thí nghiệm cũng có nhược điểm. Cái chính là thiếu tiếp xúc trực tiếp với đối tượng nghiên cứu, dụng cụ, thiết bị.

Các phòng thí nghiệm ảo chính được sử dụng trong đào tạo từ xa

1. Tài nguyên trực tuyến miễn phí Virtulab.Net - một trong những cổng dành riêng cho ảo phòng thí nghiệm giáo dục. Trang web cung cấp các tác phẩm tương tác giáo dục cho phép học sinh thực hiện các thí nghiệm ảo về hóa học, sinh học, sinh thái học, vật lý và các môn học khác.
2. tài nguyên miễn phí bộ sưu tập duy nhất DER - công việc trong phòng thí nghiệm tương tác về hóa học và các môn học khác. Dữ liệu tài nguyên giáo dục có thể được sử dụng cả trực tuyến và ngoại tuyến.
3. Bộ đĩa do nhà xuất bản Drofa phát hành: Bài tập thí nghiệm môn hóa học lớp 8-11.

Tóm tắt tất cả những điều trên, chúng ta có thể nói rằng các phòng thí nghiệm ảo có thể được sử dụng cả trong lớp học và tự chuẩn bị cho các lớp học, chúng cho phép bạn hiểu rõ hơn về các định luật hóa học, cũng nhưgóp phần phát triển các kỹ năng nghiên cứu và thử nghiệm. Việc vận dụng kiến ​​thức, kĩ năng hoá học là cần thiết đối với mỗi người để giải quyết các vấn đề thực tiễn của cuộc sống hàng ngày.

VĂN CHƯƠNG

Belokhvostov AA, Arshansky E. Ya. Phương tiện điện tử dạy hóa học; phát triển và phương pháp sử dụng. -Minsk, Aversev, 2012

Gavronskaya Yu. Yu., Oksenchuk V. V. Phương pháp tạo bài báo ảo trong hóa học:Những vấn đề hiện đại của khoa học và giáo dục,http://www.science-education.ru/ru 2015

Trukhin A.V. Các loại phòng thí nghiệm máy tính ảo // Mở và giáo dục từ xa. - 2003. - №3(11).

Pak M. S. Lý thuyết và phương pháp giảng dạy hóa học: sách giáo khoa cho các trường đại học - St. Petersburg, Đại học sư phạm bang Herzen, 2015

Với việc đưa công nghệ thông tin vào quá trình giáo dục ngày càng phổ biến, nhiều giáo viên đặt câu hỏi: “Có thực sự cần máy tính trong tiết dạy vật lý không? Mô phỏng máy tính sẽ thay thế thí nghiệm thực tế từ quá trình giáo dục? Các giáo viên của trường chúng tôi tin rằng việc sử dụng máy tính trong lớp học là hợp lý, trước hết, trong những trường hợp nó mang lại lợi thế đáng kể so với hình thức truyền thống học tập. Tôi hoàn toàn đồng ý với họ. Một trong những trường hợp như vậy là việc sử dụng các mô hình máy tính và phòng thí nghiệm ảo.

Lợi thế của mô phỏng máy tính so với thử nghiệm toàn diện là gì? Mô hình hóa trên máy tính giúp minh họa trực quan các thí nghiệm và hiện tượng, để tái tạo các chi tiết tinh tế của chúng mà người quan sát có thể không chú ý đến trong các thí nghiệm thực tế. Việc sử dụng các mô hình máy tính và phòng thí nghiệm ảo được cung cấp như một cơ hội duy nhất để hình dung một mô hình đơn giản hóa của một hiện tượng thực. Trong trường hợp này, các yếu tố bổ sung có thể được đưa vào xem xét dần dần, điều này dần dần làm phức tạp mô hình và đưa nó đến gần hơn với hiện tượng thực tế. Ngoài ra, máy tính cho phép bạn mô phỏng các tình huống không thể thực hiện được bằng thực nghiệm.

Ví dụ, khi học chủ đề “Lò phản ứng hạt nhân” ở lớp 11, tôi sử dụng mô hình “Vận hành lò phản ứng hạt nhân” trong giáo án. bản điện tử“Vật lý lớp 7-11. Practicum” của công ty PHYSICON trình bày một cách sinh động và rõ ràng các quá trình xảy ra trong quá trình vận hành lò phản ứng hạt nhân. Công việc của sinh viên với các mô hình máy tính và phòng thí nghiệm ảo cực kỳ hữu ích, vì họ có thể thiết lập nhiều thí nghiệm và thậm chí tiến hành các nghiên cứu nhỏ. Tính tương tác mở ra cơ hội nhận thức to lớn cho sinh viên, khiến họ không chỉ là người quan sát mà còn là người tham gia tích cực vào các thí nghiệm đang diễn ra. Quá trình tạo mô hình trên máy tính cho học sinh rất hấp dẫn và mang tính hướng dẫn, vì kết quả của việc tạo mô hình luôn thú vị và trong một số trường hợp, nó có thể khá bất ngờ. Bằng cách tạo ra các mô hình và xem chúng hoạt động, học sinh có thể làm quen với nhiều hiện tượng, nghiên cứu chúng ở mức độ định tính và cũng có thể tiến hành nghiên cứu quy mô nhỏ. Tất nhiên, một phòng thí nghiệm máy tính không thể thay thế một phòng thí nghiệm vật lý hoặc hóa học thực sự.

Tuy nhiên, khi thực hiện công việc trong phòng thí nghiệm máy tính, học sinh phát triển các kỹ năng hữu ích cho các thí nghiệm thực tế - chọn điều kiện cho thí nghiệm, thiết lập các thông số của thí nghiệm, v.v. Tất cả điều này biến việc thực hiện nhiều nhiệm vụ thành nghiên cứu vi mô, kích thích sự phát triển suy nghĩ sáng tạo học sinh, làm tăng hứng thú của các em đối với các môn học thuộc chu trình khoa học tự nhiên. Công việc của sinh viên với các mô hình máy tính rất hữu ích vì khả năng thay đổi các điều kiện ban đầu của thí nghiệm trên một phạm vi rộng, các mô hình máy tính cho phép họ thực hiện nhiều thí nghiệm ảo. Một số mô hình cho phép đồng thời với quá trình thí nghiệm quan sát việc xây dựng các phụ thuộc đồ họa tương ứng, điều này làm tăng độ rõ ràng của chúng. Những mô hình như vậy có giá trị đặc biệt, vì theo quy luật, học sinh gặp khó khăn đáng kể trong việc xây dựng và đọc biểu đồ.

Ví dụ, chúng ta có thể trích dẫn mô hình "Chuyển động gia tốc đều của cơ thể" từ đĩa có tên ở trên. Trong mô hình này, ngoài một vận động viên đang chuyển động, theo các điều kiện ban đầu nhất định, giảm tốc độ, quay đầu và tăng tốc theo hướng ngược lại, độ dài và hướng của vectơ tốc độ của anh ta thay đổi tương ứng và đồ thị của tọa độ, mô-đun dịch chuyển và phép chiếu tốc độ được vẽ ở chế độ động. Hơn nữa, một sự độc lập như vậy hoạt động nghiên cứuđối với họ thú vị và hấp dẫn đến mức các vấn đề đảm bảo kỷ luật và sự chú ý hoàn toàn không nảy sinh.

Tất nhiên, trình diễn máy tính sẽ thành công nếu giáo viên làm việc với một nhóm nhỏ học sinh có thể ngồi gần màn hình. Vì số lượng máy tính và số lớp học của trường chúng tôi ít nên tôi có cơ hội sử dụng rộng rãi công nghệ thông tin trong quá trình giáo dục. Đồng thời, tôi sử dụng máy tính để tự học học sinh (nghiên cứu ghi chú, xem video, tiến hành công việc thực tế). Tôi tiến hành công việc trong phòng thí nghiệm của lớp (trong lớp máy tính), công việc thực hành độc lập của học sinh (giải các ví dụ từ cơ sở dữ liệu câu hỏi và nhiệm vụ), chuẩn bị tài liệu để thực hiện các bài kiểm tra trong phiên bản truyền thống ("giấy") trong lớp, để chuẩn bị cho bài học hoặc Công việc kiểm soát, để học sinh thực hiện công việc sáng tạo dưới sự hướng dẫn của giáo viên, cũng như độc lập. Các mô hình máy tính dễ dàng phù hợp với bài học truyền thống và cho phép giáo viên tổ chức các loại hoạt động học tập mới.

Để làm ví dụ, tôi sẽ đưa ra ba loại bài học sử dụng các mô hình mà tôi đã thử nghiệm trong thực tế. thứ tự- giải quyết các vấn đề với xác minh máy tính tiếp theo của các câu trả lời nhận được. Bạn có thể cung cấp cho học sinh giải pháp độc lập trong lớp học hoặc dưới dạng bài tập về nhà, tính đúng đắn của giải pháp mà họ có thể kiểm tra bằng cách thiết lập các thí nghiệm trên máy tính. Việc tự xác minh các kết quả thu được với sự trợ giúp của thí nghiệm trên máy tính giúp tăng cường hứng thú nhận thức của học sinh, làm cho công việc của họ trở nên sáng tạo và trong một số trường hợp, nó gần gũi hơn với bản chất nghiên cứu khoa học. Kết quả là, ở giai đoạn củng cố kiến ​​thức, nhiều học sinh bắt đầu tự nghĩ ra bài toán, giải bài rồi kiểm tra tính đúng đắn của suy luận bằng máy tính. Các nhiệm vụ do học sinh biên soạn có thể được sử dụng trong bài tập trên lớp hoặc giao cho các học sinh khác tự học dưới dạng bài tập về nhà.

Bài khái quát, hệ thống hóa kiến ​​thức- nghiên cứu. Ở giai đoạn tổng quát hóa và hệ thống hóa tài liệu mới, sinh viên được mời độc lập thực hiện một nghiên cứu nhỏ bằng mô hình máy tính hoặc phòng thí nghiệm ảo và thu được kết quả cần thiết. Các mô hình máy tính và phòng thí nghiệm ảo giúp thực hiện một nghiên cứu như vậy chỉ trong vài phút. Tất nhiên, giáo viên xây dựng các chủ đề nghiên cứu, đồng thời giúp học sinh trong giai đoạn lập kế hoạch và tiến hành thí nghiệm.

Bài học về ứng dụng phức tạp của ZUN- công việc phòng thí nghiệm máy tính. Để tiến hành một bài học như vậy, trước hết, cần xây dựng các tài liệu phát tay phù hợp, tức là các hình thức làm việc trong phòng thí nghiệm. Các nhiệm vụ trong biểu mẫu công việc nên được sắp xếp khi độ phức tạp của chúng tăng lên. Đầu tiên, thật hợp lý khi đề xuất nhiệm vụ đơn giản có tính chất giới thiệu và các nhiệm vụ thử nghiệm, sau đó là các nhiệm vụ tính toán và cuối cùng là các nhiệm vụ có tính chất sáng tạo và nghiên cứu. Tôi lưu ý rằng các nhiệm vụ có tính chất sáng tạo và nghiên cứu làm tăng đáng kể hứng thú học tập của học sinh đối với các môn học và là một yếu tố thúc đẩy bổ sung. Vì lý do này, các bài học của hai loại cuối cùng đặc biệt hiệu quả, vì học sinh thu được kiến ​​​​thức trong quá trình tự học. Công việc có tính sáng tạo. Họ cần kiến ​​thức này để có được một kết quả cụ thể hiển thị trên màn hình máy tính. Giáo viên trong những trường hợp như vậy chỉ là một trợ lý trong quá trình sáng tạo hình thành kiến ​​thức.

Gần đây, người ta đã nói nhiều về cách tiếp cận cá nhân trong việc dạy học sinh. Làm thế nào một cách tiếp cận cá nhân có thể được thực hiện khi sử dụng các mô hình máy tính trong quá trình giáo dục? Tại công việc cá nhân sinh viên rất quan tâm "tinker" với các mô hình đề xuất, thử điều chỉnh của họ, tiến hành thí nghiệm. Chúng ta hãy xem xét các loại nhiệm vụ cho các mô hình máy tính từ quan điểm sử dụng chúng khi làm việc với học sinh năng khiếu và học sinh kém. Ví dụ, các nhiệm vụ giới thiệu, thí nghiệm máy tính đơn giản, nhiệm vụ thí nghiệm và định tính phù hợp hơn với học sinh yếu. Trong khi nhiệm vụ tính toán sau đó là kiểm tra trên máy tính phù hợp với cả học sinh yếu và học sinh năng khiếu. Trong trường hợp này, mọi thứ phụ thuộc vào mức độ phức tạp của các nhiệm vụ được đề xuất.

Nhưng các nhiệm vụ mơ hồ, nhiệm vụ thiếu dữ liệu, nhiệm vụ sáng tạo, nghiên cứu và giải quyết vấn đề phù hợp hơn với những học sinh giỏi. Mặc dù, nếu giáo viên có thể hỗ trợ đáng kể cho học sinh yếu, thì các em có thể vượt qua một số nhiệm vụ này. Những sinh viên có năng lực nhất có thể được giao các nhiệm vụ nghiên cứu, nghĩa là các nhiệm vụ trong đó họ sẽ cần lập kế hoạch và tiến hành một loạt các thí nghiệm trên máy tính cho phép họ xác nhận hoặc bác bỏ các mẫu nhất định. Những sinh viên mạnh nhất có thể được mời để xây dựng các mô hình như vậy một cách độc lập. Cần lưu ý rằng trong các bài học, các nhiệm vụ sáng tạo để phát minh ra các nhiệm vụ của riêng họ đều đạt được thành công lớn và liên tục, cả ở những học sinh giỏi và kém.

Ngoài ra, tôi sử dụng rộng rãi công nghệ thông tin không chỉ trong lớp học, mà còn trong lớp học thêm. Đặc biệt khi chuẩn bị cho học sinh chứng nhận cuối cùng dưới dạng một bài kiểm tra.

Tải xuốngĐể tải tài liệu hay !