Современный химический эксперимент в условиях центра «Точка роста».

Важнейшая задача современной школы – неотъемлемое сочетание обучения, воспитания и развития. Химия как учебный предмет средней школы вносит существенный вклад в ее решение. Ведущее место в преподавании химии занимает школьный химический эксперимент. Это основной и специфический метод обучения, который непосредственно знакомит с химическими явлениями и одновременно развивает познавательную деятельность обучающихся.

Поэтому моя тема над которой я работаю «Современный химический эксперимент в условиях центра «Точка роста».

Химическое образование на всех этапах базируется на основных дидактических принципах обучения (научности, системности, систематичности, доступности, связи теории с практикой, наглядности и других) в сочетании с использованием эффективных подходов к обучению: системно-деятельностного, личностно-ориентированного, компетентностного, социально ориентированного и культурологического.

Изучение химии происходит по двум важнейшим направлениям: теория и практика.

Практика, химический эксперимент – это отличительная особенность химии, осуществляющая взаимосвязь теоретического материала с реальными химическими процессами. В своей работе, на уроках теорию подкрепляю эффектными демонстрационными опытами, иллюстрирующими химическую сущность протекающих процессов и явлений.

Познание начинается с удивления. Удивление, вызванное новым, ведет к развитию любознательности с последующим формированием у обучающихся устойчивого интереса к предмету.

Действительно, химия и есть та наука, которая вызывает живой интерес у обучающихся. Нередко школьники приходят ко мне на урок с вопросом: «А сегодня мы будем химичить?».

Оснащение общеобразовательных школ современным аналоговым и цифровым оборудованием является материальной базой реализации Федерального государственного образовательного стандарта. Это открывает новые возможности в урочной и внеурочной, деятельности и является неотъемлемым условием формирования высокотехнологичной среды школы, без которой сложно представить не только профильное обучение, но и современный образовательный процесс в целом. Разрастается поле взаимодействия ученика и учителя, которое распространяется за стены школы в реальный и виртуальный социум. Использование учебного оборудования становится средством обеспечения этого взаимодействия, тем более в условиях обучения предмету на углублённом уровне, предполагаемом профилизацией обучения.

В рамках национального проекта «Образование» стало возможным оснащение школ современным оборудованием центра «Точка роста». Внедрение этого оборудования позволяет качественно изменить процесс обучения химии. Появляется возможность количественных наблюдений и опытов для получения достоверной информации о химических процессах и объектах. На основе полученных экспериментальных данных обучаемые могут самостоятельно делать выводы, обобщать результаты, выявлять закономерности, что способствует повышению мотивации обучения школьников.

Эксперимент является источником знаний и критерием их истинности в науке. Концепция современного образования подразумевает, что в учебном эксперименте ведущую роль должен занять самостоятельный исследовательский ученический эксперимент. В Федеральном государственном образовательном стандарте (ФГОС) прописано, что одним из универсальных учебных действий, приобретаемых учащимися должно стать умение «проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов».

В моей работе Цифровая лаборатория полностью изменила методику и содержание экспериментальной деятельности. Широкий спектр датчиков позволяет учащимся знакомиться с параметрами химического эксперимента не только на качественном, но и на количественном уровне. Цифровая лаборатория позволяет вести длительный эксперимент даже в отсутствие экспериментатора, а чистота их измерений неподвластна человеческому восприятию.

В процессе формирования экспериментальных умений мои ученики обучаются представлять информацию об исследовании в четырёх видах:

• в вербальном: описывать эксперимент,

• в табличном: заполнять таблицы данных,

• в графическом: строить графики по табличным данным, что даёт возможность перехода к выдвижению гипотез о характере зависимости между величинами в виде математических уравнений.

Представление информации об опыте занимает довольно большой промежуток времени. В 7―8 классах этот процесс необходим, но в старших классах можно было бы это время потратить на решение более важных задач. В этом плане цифровые лаборатории существенно экономят время. Это время можно потратить согласно ФГОС на формирование исследовательских умений учащихся, которые выражаются в следующих действиях:

• определение проблемы;

• постановка исследовательской задачи;

• планирование решения задачи;

• построение моделей;

• выдвижение гипотез;

• экспериментальная проверка гипотез;

• анализ данных экспериментов или наблюдений;

• формулирование выводов.

Последние годы у учащихся наблюдается низкая мотивация изучения естественно-научных дисциплин и как следствие падение качества образования. В моей практике современные средства обучения, в рамках проекта «Точка роста», помогают активизировать познавательную деятельность обучающихся, позволяют добиться высокого уровня усвоения учебного материала, устойчивого роста познавательного интереса школьников.

В нашей школе кабинет «Точка роста» естественной направленности был оборудован в 2022 году. В течение двух лет мы с обучающимися осваиваем данную лабораторию. Хочется отметить, что данное оборудование довольно просто и удобно в обращении.

Использую его в демонстрационном эксперименте, если этот эксперимент опасен для выполнения учащимися или имеющийся прибор представлен в единственном экземпляре. Для наглядности и удобства данный эксперимент вывожу на экран через мультимедийный проектор.

Используя температурный датчик, провожу демонстрационные эксперименты «Свойства изомеров», «Изучение температуры кипения одноатомных спиртов», «Определение тепловых эффектов растворения веществ в воде». По результатам эксперимента на мониторе компьютера выстраиваются графики, что наглядно демонстрирует свойства вещества.

Используя датчик рН среды растворов провожу демонстрационный эксперимент «Изучение силы карбоновых кислот», «Гидролиз этилацетата в присутствии раствора щелочи», «Влияние одноименных ионов на смещение химического равновесия», «Определение рН растворов солей», «Влияние температуры на степень гидролиза солей».

В урочное и внеурочное время я использую данное оборудование при выполнении лабораторных опытов, химических экспериментов и экспериментов экологического содержания.

Ряд лабораторных опытов провожу в виде демонстрационного эксперимента или в виде лабораторной работы. Такие работы для базового уровня провожу демонстрационно, т.к. время ограниченно. А для профильного уровня ребята сами проводят лабораторные опыты с использованием цифрового оборудования.

В 10 классе с датчиком высокой температуры выполняются работы: «Изучение температуры кипения одноатомных спиртов», в 11 классе «Определение теплоты реакции нейтрализации», «Закон Гесса», «Определение теплоты осаждения сульфата бария».

С датчиком рН в 10 классе проводим лабораторные опыты: «Определение среды растворов аминокислот», «Влияние жесткой воды на мыло», в 11 классе: «Влияние одноименных ионов на смещение химического равновесия», «Определение рН растворов солей», «Влияние температуры на степень гидролиза солей».

В результате выполнения лабораторных работ мои обучающиеся получают возможность для формирования личностных, метапредметных результатов (регулятивных, познавательных, коммуникативных) и предметных результатов.

Ни у кого не вызывают сомнений важность своевременного обнаружения одаренного ребенка и дальнейшего развития его способностей.

Развитию общей одаренности школьников может способствовать целенаправленная организация исследовательской деятельности. Исследовательская деятельность имеет творческий характер, и в то же время это один из способов индивидуализации обучения. Непосредственное, длительное по времени общение ученика и учителя в рамках этой работы позволяет мне лучше узнать особенности ума, характера, мышления школьника и в результате я предлагаю ему ту тему, которая для него интересна, значима и на которую он будет тратить свое личное время.

Исследовательская деятельность, как никакая другая, позволяет обучающемуся с признаками одаренности реализовать свои возможности, продемонстрировать весь спектр своих способностей, раскрыть таланты, получить удовольствие от проделанной работы.

В курсе внеурочной деятельности «Химия в нашей жизни» для учащихся 7-9 классов, я и мои ученики проводим химические опыты и эксперименты по изучению окружающей среды с использованием цифровой лаборатории.

За эти два года возросло количество учащихся, которые увлеклись проектной и исследовательской деятельностью. Свои работы они защищают на школьных, муниципальный, региональных и даже федеральных конкурсах. Так в 2021 году ученик 8 класса Аксененко Андрей провел исследование с применением цифровой лаборатории на тему «Анализ качества воды р.Маныч Веселовского района» и успешно выступил на федеральном этапе в г. Москва на конкурсе «Созвездие».

Исследовательская работа – это не только условие успешной самореализации творческой личности, но и возможность общения с единомышленниками. Работа, выполненная в научной лаборатории, способствует повышению самооценки сельского ребенка, приобретению опыта выступления перед публикой, умений четко излагать свои мысли, анализировать, обобщать, делать выводы.

Таким образом, в результате проектной и исследовательской работы, мои обучающиеся овладевают базовыми исследовательскими действиями: владеть основами методов научного познания веществ и химических реакций; владеть навыками самостоятельного планирования и проведения эксперимента, совершенствовать умения наблюдать за ходом процесса, самостоятельно прогнозировать его результат, формулировать обобщения и выводы; составлять обоснованный отчёт о проделанной работе; применять различные методы познания.

Использование в учебном процессе практических работ исследовательского характера дает мне ­­возможность создавать на уроке проблемные ситуации, способствует мотивации для обобщения учебного материала, расширяет возможности для индивидуального и дифференцированного подхода к обучению, повышает творческую активность, позволяет расширять кругозор обучающихся. Очень важно придавать им прикладную направленность, тем самым создавать условия для выработки у обучающихся умений применять полученные знания при решении реальных задач естественно-научной грамотности.