ВИДЫЭКСПЕРИМЕНТА И МЕТОДИКА ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
Общеизвестно, что школьный химический эксперимент классифицируют на демонстрационный и ученический. В зависимости от цели и способа организации ученический эксперимент подразделяют на лабораторные опыты, практические занятия и домашние опыты.
Демонстрационный эксперимент
Демонстрационный химический эксперимент – главное средство наглядности на уроке.
Демонстрационный эксперимент проводит учитель или лаборант. В отдельных случаях несложный эксперимент может быть показан и учеником.
Когда применяется демонстрационный эксперимент на уроке?
• В начале школьного курса – для привития экспериментальных умений и навыков, интереса к химии, ознакомления с посудой, веществами, оборудованием.
• Когда он сложен для самостоятельного выполнения учащимися (получение озона).
• Когда он опасен для учащихся (взрыв водорода с кислородом).
• Нет соответствующего оборудования и реактивов.
Общеизвестны и требования к демонстрационному эксперименту.
1. Н а г л я д н о с т ь – большой объем реактивов и посуды, виден с последних рядов, на столе не должно быть лишних деталей. Для усиления наглядности могут быть использованы кодоскоп, компьютер, предметный столик, цветные экраны.
2. П р о с т о т а – в приборах не должно быть нагромождения лишних деталей. Следует помнить, что объект изучения не прибор, а химический процесс, происходящий в нем. Чем проще прибор, тем легче объяснить опыт. Поэтому при использовании аппарата Киппа, газометра, прибора Кирюшкина необходимо объяснить принцип работы прибора.
3. Б е з о п а с н о с т ь – учитель химии несет ответственность за жизнь учащихся. Поэтому все опыты должны проводиться с соблюдением правил техники безопасности. При демонстрации опытов со взрывами необходимо использовать защитный экран; при получении и демонстрации ядовитых газов – принудительную вентиляцию (вытяжку) и т.д.
4. Н а д е ж н о с т ь – неудавшийся опыт вызывает разочарование у учащихся. Поэтому необходима отработка эксперимента до урока. При этом уточняется время, которое затрачивается на его проведение.
5. Т е х н и к а в ы п о л н е н и я о п ы т а должна быть безукоризненная. Поэтому если осваивается новый эксперимент, то он должен быть хорошо отработан. Ошибки, допущенные учителем, легко переносятся на учеников.
6. Н е о б х о д и м о с т ь о б ъ я с н е н и я д е м о н с т р а ц и о н н о г о э к с п е р и м е н т а. Перед демонстрацией опыта необходимо указать на цель эксперимента, сориентировать наблюдения эксперимента учащимися, после проведения опыта сделать выводы.
Методика проведения демонстрационных опытов
1. Постановка цели опыта: для чего проводится данный опыт, в чем должны убедиться учащиеся, что понять.
2. Описание прибора, где проводится опыт, и условий его проведения.
3. Организация наблюдений учащихся: учитель должен сориентировать учеников, за какой частью прибора должны вестись наблюдения.
4. Выводы.
Ученический эксперимент
Ученический эксперимент разделяют на лабораторные опыты и практические работы. Некоторые методисты выделяют еще и практикум, который проводится на заключительном этапе изучения химии.
Дидактическая цель лабораторных опытов состоит в приобретении новых знаний, т.к. они проводятся при изучении нового материала. Практические работы обычно проводятся в конце изучения темы, и их целью является закрепление и систематизация знаний, формирование и развитие экспериментальных умений учащихся.
При выполнении ученического эксперимента необходимо учитывать следующие этапы:
1) осознание цели опыта;
2) изучение веществ;
3) монтаж прибора (где это необходимо);
4) выполнение опыта;
5) анализ результатов;
6) объяснение полученных результатов, написание химических уравнений;
7) формулировка выводов и составление отчета.
По форме организации лабораторные опыты могут быть индивидуальными, групповыми и коллективными. Очень важно правильно организовать деятельность учащихся, чтобы на выполнение опыта затрачивалось лишь отведенное время. Для этого необходима тщательная подготовка учебного оборудования и реактивов. Склянки с реактивами должны иметь этикетки. Если реактивы выдаются в пробирках, то они должны быть пронумерованы, а на доске или на листочках сделаны соответствующие записи. Во время выполнения опытов необходимо руководить действиями учащихся. После выполнения работы нужно организовать обсуждение результатов. Оформление результатов опытов следует вести в рабочих тетрадях. Недостатком лабораторных опытов является то, что при их выполнении невозможно формировать экспериментальные умения и навыки. Эту задачу выполняют практические занятия.
Практические занятия делятся на два вида: проводимые по инструкции и экспериментальные задачи. Инструкция для практической работы представляет собой ориентировочную основу деятельности учащихся. На начальном этапе изучения химии даются подробные инструкции с детальным описанием выполняемых операций. По мере выполнения практических работ и усвоения экспериментальных умений инструкции делаются более свернутыми. Экспериментальные задачи не содержат инструкций, в них есть только условия. Разрабатывать план решения задачи и осуществлять его ученик должен самостоятельно.
Перед началом любой практической работы учитель знакомит учащихся с правилами безопасной работы в кабинете химии, обращает внимание на выполнение сложных операций. При выполнении первых практических работ учитель приводит примерную форму отчета, помогает учащимся сделать выводы.
Домашний эксперимент
Домашний химический эксперимент является одним из видов самостоятельной работы учащихся, имеющей большое значение как для развития интереса к химии, так и для закрепления знаний и многих практических умений и навыков. При выполнении некоторых домашних опытов ученик выступает в роли исследователя, который должен самостоятельно решать стоящие перед ним проблемы. Поэтому важна не только дидактическая ценность этого вида ученического эксперимента, но и воспитывающая, развивающая.
ФУНКЦИИ ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
В процессе обучения химический эксперимент выполняет различные функции1. Рассмотрим некоторые из них.
Эвристическая функция химического эксперимента проявляется в установлении новых
а) фактов; б) понятий и в) закономерностей.
а) В качестве примера можно привести реакцию взаимодействия газообразного водорода с оксидом меди(II). Наблюдая данную демонстрацию, ученики устанавливают, что водород при определенных условиях может реагировать с оксидами металлов, восстанавливая металл до простого вещества.
б) Химический эксперимент обладает большими потенциальными возможностями для формирования новых понятий. Например, при изучении темы «Кислород» учитель демонстрирует способ получения кислорода из пероксида водорода. Для ускорения процесса разложения пероксида водорода в пробирку вводится диоксид марганца. После завершения реакции учитель дает определение катализатора.
в) Особенно ярко функция выявления зависимостей и закономерностей проявляется при изучении темы «Закономерности протекания химических реакций». Демонстрационный эксперимент позволяет выявить зависимость скорости химической реакции от природы реагирующих веществ, концентрации, поверхности соприкосновения реагирующих веществ и т.д.
Корректирующая функция химического эксперимента проявляется в преодолении трудностей освоения теоретического материала и исправлении ошибок учащихся. Очень часто учащиеся считают, что при взаимодействии растворов хлороводорода и серной кислоты с медью выделяется водород. Для исправления таких ошибок полезно продемонстрировать следующий опыт. В пробирки с соляной кислотой и раствором серной кислоты прибавляют кусочки меди. Учащиеся наблюдают, что при обычных условиях и при нагревании водород не выделяется.
Корректировке процесса приобретения экспериментальных умений способствуют эксперименты, которые демонстрируют последствия неправильного выполнения некоторых химических операций. Например, как проводить разбавление концентрированной серной кислоты водой. Для этого в высокий химический стакан наливают концентрированную серную кислоту. Стакан закрывают листом фильтровальной бумаги и через отверстие в бумаге приливают пипеткой горячую воду. При соприкосновении воды с кислотой происходит образование паров и разбрызгивание раствора. При приливании серной кислоты в воду и перемешивании раствора растворение протекает спокойно.
Обобщающая функция химического эксперимента позволяет выработать предпосылки для построения различных типов эмпирических обобщений. С помощью серии опытов можно сделать обобщенный вывод, например, о принадлежности различных классов веществ к электролитам.
Исследовательская функция химического эксперимента наиболее ярко проявляется в проблемном обучении. Рассмотрим этот вопрос более подробно.
2. Напишите структурные формулы изомерных углеводородов состава С8Н18, имеющих в главной цепи шесть углеродных атомов и назовите их по систематической номенклатуре.
1.СН3-СН-СН-СН2-СН2-СН3
| |
СН3 СН3
2,3 ди метил гексан
2.СН3-СН2-СН-СН-СН2-СН3
| |
СН3 СН3
3,4 ди метил гексан
3.СН3-СН2-СН-СН2-СН2-СН3
|
С2Н5 3 этил гексан
СН3
|
4. СН3-С-СН-СН2-СН2-СН3
|
СН3 2,2 ди метил гексан
СН3
|
5. СН3-СН2-С-СН2-СН2-СН3
|
СН3 3,3 ди метил гексан
Биология 12 билет
1. Закономерности наследования признаков. Наследование при моногибридном скрещивании. Взаимодействие аллельных генов. Неполное доминирование. Анализирующее скрещивание
Основные закономерности наследования признаков в поколениях были открыты чешским исследователем Г. Менделем.
Наследственность – это свойство организма воспроизводить себе подобное, преемственность в поколениях. Наследование – процесс передачи генетической информации от одного поколения к другому. В первых опытах Г. Мендель принимал во внимание только одну пару признаков. Такое скрещивание носит название моногибридного. После анализа результатов скрещивания гороха, Г. Мендель сформулировал основные закономерности наследования признаков: Закон доминирования или закон единообразия гибридов первого поколения. При скрещивании особей отличающихся друг от друга одному признаку, в первом поколении гибридов получаются потомки, схожие только с одним из родителей. Соответствующий признак другого родителя не проявляется. Проявившийся в первом поколении гибридов признак называется доминантным, а непроявившийся – рецессивным. Закон расщепления гибридов 2-го поколения описывает появление во втором поколении гибридов особей с доминантными и рецессивными признаками в соотношении 3:1. Введены буквенные символы: Р – родительские организмы, F1 – первое поколение гибридов, F2 – второе поколение, полученное от скрещивания особей первого поколения между собой. А – доминантный признак, а - рецессивный признак, или ген. Соответствующие друг другу гены называются аллельными. Аллель – одна из двух и более альтернативных форм гена, имеющая определенную локализацию в хромосоме и уникальную последовательность нуклеотидов. Организмы, имеющие либо два доминантных (АА), либо два рецессивных (аа) аллеля, называются гомозиготными. Всё их потомство (F1) будет нести как ген доминантного, так и ген рецессивного признака, т.е. будет гетерозиготным. Генотипом называют совокупность генов, характеризующую данный организм. Фенотип – это совокупность признаков, проявляющихся в результате действия генов в определенных условиях среды.
В случае, когда наличие одного признака определяют несколько генов (аллелей), имеет место взаимодействие аллельных генов. Явление, когда взаимодействуют аллели одного и того же гена, называется аллельным взаимодействием, если разных генов – неаллельным.
Существуют такие типы взаимодействия аллельных генов:
1. Полное доминирование
2. Неполное доминирование
3. Кодоминирование
Неполное доминирование – тип взаимодействия, при котором гетерозиготный гибирид имеет фенотип, который отличается от фенотипа обоих гомозиготных родительских форм. Проявление признака будут промежуточными с появлением признаков одного и другого родителя в большей или меньшей степени. Механизм данного явления обусловлен тем, что рецессивный аллельный ген неактивный, а активность доминантного аллеля недостаточна, чтобы полностью проявился признак доминантного гомозиготного родителя. Пример неполного доминирования – наследование цвета венчика цветков ночной красавицы. Так, у гомозиготных родителей цветки либо красного, либо белого цвета. При их скрещивании гибриды имеют розовые цветки. Если скрещивать гибриды, то наблюдают расщепление признаков ночной красавицы по окраске цветов: одна красная, две розовые и одна белая.
Анализирующее скрещивание — скрещивание гибридной особи с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям, то есть "анализатором". Смысл анализирующего скрещивания заключается в том, что потомки от анализирующего скрещивания обязательно несут один рецессивный аллель от "анализатора", на фоне которого должны проявиться аллели, полученные от анализируемого организма. Для анализирующего скрещивания (исключая случаи взаимодействия генов) характерно совпадение расщепления по фенотипу с расщеплением по генотипу среди потомков. Таким образом, анализирующее скрещивание позволяет определить генотип и соотношение гамет разного типа, образуемых анализируемой особью.
Мендель, проводя эксперименты по анализирующему скрещиванию растений гороха с белыми цветками (аа) и пурпурных гетерозигот (Аа), получил результат 81 к 85, что почти равно соотношению 1:1.Он определил, что в результате скрещивания и образования гетерозиготы, аллели не смешиваются друг с другом и в дальнейшем проявляются в "чистом виде". В дальнейшем Бэтсон на этой основе сформулировал правило чистоты гамет.
2.Урок, как основная форма обучения биологии. Современные требования к уроку биологии. Типология уроков биологии, их характеристика.
Основной формой организации процесса обучения биологии является урок. Его построение и методы проведения – главнейшая проблема методики обучения. Вся учебно-воспитательная система, весь комплекс сложных компонентов содержания, методов воспитания реализуется в уроке.
На уроках биологии учащиеся под руководством учителя систематически и последовательно соответственно государственной программе приобретают теоретические знания, практические умения и навыки, формируют отношение к окружающей действительности. Учащиеся одного класса представляют собой коллектив, в котором проходит основная, наиболее основательная часть их учебной деятельности. Между всеми формами учебной работы с учащимися и уроком имеет место постоянная прямая и обратная связь, обеспечивающая целостность учебно-воспитательной системы школы. Образно говоря, урок – это солнце, вокруг которого, как планеты, вращаются все другие формы учебных занятий.