АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЗАДАЧ
В основу решения экспериментальных задач на первоначальном этапе преподавания химии были положены два требования. Первое: глубокое понимание учеником задачи, умение провести анализ ее условия (что дано или известно, что требуется найти, как связаны между собой данные и неизвестные величины). Учащийся может приступить к решению задачи после того, когда хорошо поймет ее содержание. Понимание задачи проверяем путем пересказа ее текста. Второе требование: хорошее владение знаниями, без которых ученик не сможет разобраться в задаче. Нет смысла давать задачи, для решения которых требуются не изученные факты. Учащийся должен иметь также определенные экспериментальные умения (обращения с лабораторным оборудованием, химической посудой, реактивами). Перед решением задачи ученик составляет план проведения химического эксперимента: - записывает уравнения химических реакций; - продумывает последовательность действий с учетом простоты, легкости проведения операций, их минимального числа; - выбирает наиболее доступные реактивы. Только после этого приступает к практическому решению задачи. Решение задачи завершается составлением письменного отчета. Перед решением задачи важно определить, какого она типа. Постановка этого вопроса полезна. Учащиеся, отнеся, рассматривая задачу к определенному типу, сопоставляют ее с другими, решенными ранее, вспоминают метод решения. Поэтому при обучении решению задач мы считаем необходимым знакомить учеников с их классификацией и порядком решения каждого типа (алгоритмами). Алгоритмы особенно полезны в начале обучения химии (УШ класс), так как они избавляют учащихся от лишних действий, ошибок, приучают к порядку и организованности, к экономии времени. Обучение решению экспериментальных задач начинаем при изучении темы «Кислород, Оксиды. Горение». К этому времени ученики имеют определенный запас теоретических знаний и практических умений. На одном из первых уроков даем определение понятия «экспериментальная задача» и знакомим учащихся с инструкцией: 1. Проанализируйте условие задачи и установите ее тип.
2. Выясните, какие, изученные ранее теории, законы и факты необходимы для решения задачи. 3. Составьте план решения задачи. 4. Решите задачу. 5. Составьте отчет о решении задачи. Затем знакомим с классификацией задач и подробнее с одним из типов (задачи на распознавание веществ). Объясняем ученикам сущность этих задач, для чего нужно уметь их решать. После этого решаем конкретную задачу: «Перед вами две пронумерованные пробирки, закрытые пробками. В одной из них кислород, в другой- воздух. Определите опытным путем, где находится кислород». В ходе бесед учащимися вводим алгоритм решения задач этого типа: 1. Проанализируйте условие задачи. 2. Определите, можно ли распознать указанные в ней вещества по физическим свойствам. 3. Вспомните, какими характерными химическими свойствами обладает каждое вещество. 4. Разработайте технику экспериментального определения каждого вещества. 5. Проведите определении веществ. 6. Составьте отчет о решении задачи. Отчет учащиеся составляют в виде таблицы с графами: 1. Номер пробирки. 2. Чем и как определяли вещества (указывают реактивы, приемы) 3. Вывод (номер пробирки, в которой находится определяемое вещество). На уроке по теме «Получение кислорода» при закреплении изученного материала решаем задачу нового типа - на конструирование и работу с приборами. Алгоритм решения: 1. Делайте анализ условия задачи. 2. Вспомните, каковы свойства исходных веществ и продуктов реакции, которые будут получены в приборе. 3. Составьте уравнение реакции, вспомните условия ее протекания. 4. Сделайте выводы о требованиях к конструкции прибора. 5. Делайте чертеж прибора. 6. Смонтируйте прибор. 7. Получите в приборе заданное вещество и докажите его наличие.
Изучая химию, учащиеся знакомятся все с новыми и новыми веществами и с качественными реакциями на них, что дает возможность разнообразить содержание задач на проведение характерных реакций. Даем понятие «характерная реакция» и сообщаем алгоритм ее решения: 1. Делайте анализ условия задачи. 2. Составьте формулу вещества, указанного в задаче; проанализируйте его химический состав. 3. Определите, к какому классу веществ оно относится. Какие свойства характерны для веществ данного класса. 4. Подумайте, какие свойства обусловливают атомы (группы атомов), входящие в состав вещества. 5. Подумайте, какие опыты нужно проделать, чтобы подтвердить наличие данных свойств у этого вещества. Составьте уравнение реакции. 6. Проделайте необходимые опыты. 7. Оформите отчет о решении задачи. После того, как учащиеся изучат свойства всех классов неорганических веществ, рассматриваем с ними задачи еще одного типа – на проведение качественных реакций и идентификации растворенных солей («сеточный» подход). Принцип «сеточного» подхода к идентификации растворенной соли заключается в поочередном добавлении к порциям исследуемого раствора остальных предлагаемых растворов и последующем исследовании на растворимость полученных осадков в растворах кислот и щелочей, а также при нагревании на водяной бане. Результаты испытаний оформляют в виде таблицы- сетки. Алгоритм решения: 1. Исследование реакции среды растворов: а) растворы, имеющие кислую реакции среды б) растворы, имеющие нейтральную реакции среды с) растворы, имеющие основную реакции среды 2. Попарное сливание каждого из растворов серии «с» с растворами серии «а» и «б» позволяет обнаружить (по выделению газов) карбонаты и ионы аммония. 3. Обнаружение хлорид-ионов. 4. Идентификация ионов - бария и сульфат-ионов 5. Оформление таблицы сетки.