Wybrane zagadnienia organizacji wirtualnych zajęć praktycznych z chemii. Raport "Szkolny eksperyment chemiczny w laboratorium rzeczywistym i wirtualnym w kontekście nauczania problemowego"
Wstęp.
Chemia jako nauka eksperymentalna szkoli studentów poprzez różne formy pracy z substancjami i materiałami naturalnymi:
- eksperymenty demonstracyjne prowadzone przez nauczyciela w procesie uczenia się nowego materiału;
- prace laboratoryjne (czołowe) wykonywane przez uczniów w kolejności opanowania nowej wiedzy i umiejętności;
- praktyczna praca, wykonywane przez uczniów frontalnie, aby sprawdzić przyswajanie omówionego materiału;
- eksperymenty laboratoryjne, które uczeń może wykonać jako kontrolę, gdy zostanie wezwany do tablicy;
Eksperymenty i zajęcia, które uczniowie mogą przeprowadzać na zewnątrz działania edukacyjne,
na przykład podczas realizacji projektów związanych z zastosowaniem wiedzy, umiejętności i zdolności do pracy z substancjami itp.
Umiejętność prowadzenia, obserwowania i wyjaśniania eksperymentu chemicznego, posługiwania się substancjami i sprzętem jest jednym z najważniejszych elementów umiejętności chemicznych.
Technologia informacyjna w nauczaniu chemii staje się niezastąpieni asystenci, jeśli rozmawiamy o badanie substancji toksycznych lub wybuchowych (np. halogeny, metale alkaliczne).
W tym przypadku możliwość przeprowadzenia eksperymentu wirtualnie jest jedyna.
Jednym z najbardziej udanych programów stosowanych (PPS) do pracy laboratoryjnej i praktycznej jest „Wirtualne Laboratorium Chemiczne” dla klas 8-11.
Wykonywanie eksperymentów laboratoryjnych z wykorzystaniem technologia komputerowa, jak pokazało doświadczenie, wprowadza do procesu edukacyjnego pewne cechy:
możliwość zakładania eksperymentów nie tylko w procesie przedstawiania nowego, ale także w utrwalaniu materiału, uogólnianiu wiedzy, rozwiązywaniu problemów eksperymentalnych.
Eksperyment wirtualny - komputerowa symulacja pracy laboratoryjnej, zakłada, że nie tylko przedmiot badań, ale cały układ eksperymentalny znajduje się w wyimaginowanej wirtualnej przestrzeni komputera.
Należy zauważyć, że wprowadzenie tego typu eksperymentu chemicznego do szkolnego kursu chemii ma zarówno zalety, jak i wady.
Wśród zalet wirtualnego laboratorium można wymienić:
1) Przygotowanie studentów do warsztatu chemicznego w warunkach rzeczywistych:
Rozwój podstawowych umiejętności pracy ze sprzętem;
Szkolenie w zakresie zgodności z wymogami bezpieczeństwa w bezpieczne otoczenie wirtualne laboratorium;
Rozwój obserwacji, umiejętność podkreślania najważniejszej rzeczy, określania celów i zadań pracy, planowania przebiegu eksperymentu, wyciągania wniosków;
Rozwój umiejętności wyszukiwania optymalne rozwiązanie, możliwość przeniesienia zadania rzeczywistego na warunki modelowe i odwrotnie;
Rozwój umiejętności projektowania badań.
2) Przeprowadzanie eksperymentów niedostępnych w szkolnej pracowni chemicznej ze względu na szkodliwość substancji i produktów reakcji lub niewystarczający sprzęt i odczynniki.
3) Wizualizacja procesów chemicznych i obiektów pokazujących mechanizmy reakcje chemiczne i dynamika procesy technologiczne przemysł chemiczny.
4) Oszczędność czasu nauki. Skraca się czas na zorganizowanie i przeprowadzenie eksperymentu frontalnego i demonstracyjnego.
„Wirtualne Laboratorium Chemiczne” można wykorzystać na wszystkich etapach lekcji
jako sposób na zwiększenie motywacji do studiowania przedmiotu.
Sposoby korzystania z kadry dydaktycznej „Wirtualne Laboratorium Chemiczne” zależą od wyposażenia technicznego szkoły:
Na zajęciach komputerowych podczas zajęć praktycznych;
W trybie tablicy interaktywnej jako dodatkowy materiał ilustracyjny, aby zademonstrować interaktywne rozwiązywanie problemów obliczeniowych i eksperymentalnych podczas pracy czołowej z klasą oraz wykonywania interaktywnych zadań testowych i eksperymentów laboratoryjnych z Praca indywidualna;
Do niezależna praca studenci (w domu, w bibliotece);
Praca z kolekcją obiektów edukacyjnych, wirtualnymi L/P, zadaniami, dodatkowym materiałem edukacyjnym do pogłębionego szkolenia z tematu.
PPS „Wirtualne Laboratorium Chemiczne” obejmuje cztery tematy: „Właściwości substancje nieorganiczne”, „Właściwości substancji organicznych”, „Reakcje chemiczne”, „Atomy i cząsteczki”.
W każdym z tematów wykonywane są prace laboratoryjne, testy bezpieczeństwa.
Laboratorium obejmuje następujące sekcje: wirtualne laboratorium; konstruktor molekularny; symulator rozwiązywania problemów chemicznych; testy; stoły; czytelnik; zbiór ponad 600 ilustracji (animacje, filmy, grafiki itp.).
Wirtualne laboratorium pozwala na symulację procedur wykonywania eksperymentów w prawdziwym laboratorium chemicznym. Zawiera eksperymenty chemiczne przewidziane w programie szkolnej edukacji chemicznej.
Studenci mają możliwość składania różnych urządzeń, instalacji chemicznych z elementów składowych, przeprowadzania wirtualnych eksperymentów i pomiarów z wykorzystaniem modeli narzędzia pomiarowe. Na wszystkich etapach pracy laboratorium program podaje odpowiednie uwagi i zalecenia. Dużo uwagi poświęca się przestrzeganiu przepisów bezpieczeństwa.
Podczas wykonywania szeregu prac praktycznych uczniowie mogą korzystać z klipów wideo, które pozwalają im zobaczyć eksperyment w prawdziwym laboratorium.
Planowane jest wykonanie eksperymentów o różnych parametrach.
Uczniowie przetwarzają i podsumowują wyniki eksperymentów w „Laboratory Journal”. Podczas wypełniania „Dziennika laboratoryjnego” używany jest specjalny program „Edytor wzorów chemicznych”. Wyniki pracy laboratorium ucznia są przechowywane w indywidualnym pliku, który jest dostępny dla nauczyciela do przeglądania i oceny.
Praktyka wprowadzania pracy w wirtualnych laboratoriach do procesu edukacyjnego pokazała potrzebę tworzenia uczniowskich kart pracy, które wyznaczają określoną trajektorię aktywności edukacyjnej ucznia w klasie.
Aby kontrolować wiedzę studentów, każdej pracy laboratoryjnej towarzyszy testy dwa typy:
Test sprawdzający wiedzę uczniów na temat bezpieczeństwa podczas pracy z urządzeniami chemicznymi i odczynnikami. Jest wykonywany przed laboratorium.
Kolokwium zaliczeniowe sprawdzające wiedzę zdobytą przez studenta w wyniku pracy laboratoryjnej.
Przez Konstruktor cząsteczki studenci potrafią samodzielnie modelować molekuły substancji organicznych i nieorganicznych z dostarczonego zestawu atomów; pierwiastki chemiczne, co pozwala lepiej zrozumieć strukturę przestrzenną cząsteczek i na tej podstawie przewidzieć właściwości substancji. Na podstawie „Projektanta Cząsteczek” wykonywanych jest szereg prac laboratoryjnych.
Możliwe jest wykorzystanie „Projektanta cząsteczek” we frontalnym wyjaśnieniu nowego materiału, gdy nauczyciel musi pokazać modele cząsteczek badanych związków, zwrócić uwagę uczniów na budowę orbitali elektronowych, ich hybrydyzację i cechy ich nakładania się podczas tworzenia wiązania chemicznego.
Jednocześnie wysoką skuteczność pedagogiczną korzystania z „Projektanta cząsteczek” osiąga się dzięki indywidualnej i grupowej pracy uczniów w klasie.
Szczególnie interesujące są kreatywne zadania które mają charakter eksploracyjny. Długotrwałą, stałą dbałość o badane obiekty zaobserwowano przy wykonywaniu zadań polegających na samodzielnym opracowywaniu modeli cząsteczek związków o określonych właściwościach lub odwrotnie, przewidywaniu właściwości związku, którego model molekularny został stworzony przez samego studenta.
Rozdział „Zadania” zawiera zróżnicowane zadania wraz z interaktywnym sposobem sprawdzania poprawności ich rozwiązania. Każde zadanie jest wyposażone w system
wskazówki dotyczące każdego etapu rozwiązania, a także ściągawkę, z której możesz natychmiast znaleźć wynik. Sekcja ma szczególną wartość, gdy samodzielny trening studenci na zajęcia i egzaminy (w tym egzamin).
W rozdziale Informacje i materiały referencyjne zawiera dodatkowe informacje ilustracyjne (zdjęcia, filmy, animacje, grafiki, wzory, teksty edukacyjne, tabele i inne materiały referencyjne dotyczące chemii, biografie chemików) niezbędne do prowadzenia prac laboratoryjnych, rozwiązywania problemów i opanowania materiału edukacyjnego w granicach przewidzianych normą edukacji chemicznej.
Dostęp do informacji możliwy jest ze wszystkich sekcji wydanie elektroniczne i jest realizowany przez system menu i hiperłączy.
Podczas pracy z dyskiem lokalna sieć„Interfejs nauczyciela” pozwala nauczycielowi:
sprawować kontrolę nad pracą grupy studentów (wyniki prac laboratoryjnych i kolokwiów), wystawiać oceny w dzienniku laboratoryjnym studenta, zarządzać dostępem studentów do niektórych zadań edukacyjnych (doświadczenia i testy).
Analizując „Wirtualne Laboratorium Chemiczne”, można wymienić sposoby wykorzystania go w procesie edukacyjnym:
I. Nauka nowego materiału.
1. Frontalna praca z klasą. (Nauczyciel wyjaśnia materiał za pomocą projektora multimedialnego lub monitorów komputerowych, aby zademonstrować materiały edukacyjne na ten temat: diagramy, animacje, klipy wideo itp.)
2. Samodzielna praca studentów.
Uczeń otrzymuje od nauczyciela: plan nauki nowego materiału, pośrednie pytania kontrolne, „szablon tematyczny” do wypełnienia i samodzielnej pracy oraz wypełnia „szablon tematyczny” (podsumowanie tematu i odpowiedzi na pytania kontrolne itp.)
II. Rozwój umiejętności uczenia się na ten temat
1. Badanie przednie. Nauczyciel przeprowadza ankietę za pomocą projektora multimedialnego lub monitorów komputerowych, aby zademonstrować materiały edukacyjne bez dźwięku. Student wyraża je. (Materiały „Kolekcja” zawierają ukryty tekst, który jest wywoływany tylko po naciśnięciu odpowiedniego przycisku.)
2. Samodzielna praca studentów przy testach komputerowych i zadaniach .
Metody nauczania rozwiązywania problemów: uczeń samodzielnie lub w parze z innym uczniem rozwiązuje problem na komputerze; następnie powtarza rozwiązanie, wyłączając podpowiedzi; rozwiązuje drugi podobny problem w zeszycie i sprawdza swoje rozwiązanie, wywołując „ściągawkę”; rozwiązuje podobny problem zestawiony przez nauczyciela do oceny lub układa podobny problem i rozwiązuje go do oceny. Zadania o zwiększonej złożoności są przeznaczone dla domowe rozwiązanie.
3. Seminaria .
Najlepiej jest przeprowadzić ta sprawa sparowane lekcje. Na przykład:
a) Uczniowie otrzymują pytania na dany temat, ułożone w formie 3 bloków (po 4-5 pytań) o różnym stopniu złożoności.
b) Uczniowie wybierają poziom trudności i przygotowują się na te pytania przez 30 minut, korzystając ze zwykłego podręcznika. Na tym etapie uczniowie mogą łączyć się w pary lub grupy, aby wspólnie szukać odpowiedzi na pytania.
c) W pozostałych 10-12 minutach nauczyciel wybiórczo zadaje każdemu uczniowi 1-2 pytania, aby odpowiedzieć na wybraną ocenę.
d) Student odpowiada na pytania kontrolne już bez korzystania z podręczników.
4. Samodzielna praca studentów z kadrą dydaktyczną w celu wyeliminowania luk w wiedzy. (np. po opuszczeniu zajęć z powodu choroby). W takim przypadku nauczyciel zobowiązany jest do sporządzenia planu pracy ucznia z kadrą pedagogiczną oraz zwykłego podręcznika.
5. Niezależny zadanie domowe studenci wraz z kadrą nauczycielską przygotowujący się do nadchodzącego testu.
III. Kontrola wiedzy
Ankieta czołowa za pomocą monitorów komputerowych lub projektora multimedialnego (kadra nauczycielska służy jako demonstrator diagramów, animacji lub klipów wideo, na które uczniowie odpowiadają).
Sterowanie za pomocą testów komputerowych, rozwiązań.
Regularna kontrola wiedzy (praca samodzielna i kontrolna, dyktanda itp.)
Rzecz:chemia, klasa 9
Temat lekcji:« Ogólna charakterystyka elementów głównej podgrupy grupy I. metale alkaliczne".
Rodzaj lekcji:lekcja nauki i pierwotna konsolidacja nowej wiedzy.
Wykorzystany PPS:Wirtualne laboratorium chemiczne
Deweloper:Laboratorium systemów multimedialnych MarGTU, 2005.
Cel:Badanie właściwości metali alkalicznych. Rozwijanie umiejętności pracy studentów z programem „Wirtualne Laboratorium Chemiczne”.
Zadania:Zapoznanie się z pozycją metali alkalicznych w PSCE. Powtórz strukturę atomu i zależność właściwości chemiczne związki z właściwości atomów na przykładzie metali alkalicznych. Badanie właściwości fizycznych i chemicznych metali alkalicznych. Aby przewidzieć toksyczność działania jonów niektórych pierwiastków, wymienność jonów w organizmie. Zastosuj wiedzę, aby odkryć chemię działania ważnych leków.
Podczas zajęć:
1. Moment organizacyjny. Sprawdzam pracę domową. - 2 minuty
2. Nauka nowego materiału: -15 min
Ogólna charakterystyka metali alkalicznych
- pozycja w układzie okresowym D.I. Mendelejew
- cechy budowy atomów metali alkalicznych
Właściwości fizyczne metale alkaliczne
Właściwości chemiczne metali alkalicznych i środki ostrożności podczas pracy z
metale aktywne.
Pytanie dotyczące problemu: Dlaczego te metale są nazywane alkalicznymi?
Podanie. Biologiczna rola metali alkalicznych.
3. Konsolidacja materiału poprzez prowadzenie prac w wirtualnym laboratorium chemicznym nad badaniem właściwości chemicznych metali alkalicznych.
-20 minut
4. Omówienie wyników eksperymentów wirtualnych - 6 min
5. Praca domowa -2 min
Notatka:Ta lekcja odbywa się w klasie komputerowej, tak aby każdy uczeń mógł pracować indywidualnie, ale można też zorganizować pracę grupową 2-3 osób. Podczas prowadzenia tej lekcji wykorzystano prezentację skompilowaną przez nauczyciela na podstawie kolekcji dysku „Wirtualne laboratorium” i pracę z wirtualnym laboratorium, które pozwala przeprowadzić wirtualny eksperyment:
Zbieranie/ Właściwości substancji nieorganicznych/ Metale alkaliczne i ziem alkalicznych
Pozycja w tabeli D.I. Mendelejewa
Cechy w strukturze atomów metali alkalicznych
Właściwości fizyczne metali alkalicznych
Magazynowanie metali alkalicznych
Oddziaływanie metali alkalicznych z tlenem
Oddziaływanie sodu z wodą
Ponieważ metale alkaliczne są metalami bardzo aktywnymi i podczas pracy z nimi należy przestrzegać specjalnych zasad bezpieczeństwa, eksperyment laboratoryjny z tymi substancjami jest trudny do przeprowadzenia w laboratorium szkolnym. Cała praca powinna być wykonana w dygestorium, co również jest praktycznie niemożliwe do zrealizowania, ponieważ wszyscy uczniowie nie będą mogli zakwaterować się w pobliżu dygestorium.
Wykorzystane laboratorium wirtualne pozwala na przeprowadzenie trudnego eksperymentu w czasie rzeczywistym.
Przeprowadzenie eksperymentu laboratoryjnego w laboratorium wirtualnym odbywa się w następującej kolejności:
1. Sprawdzenie wiedzy o środkach ostrożności podczas pracy, przechowywania metali alkalicznych.
2. Otrzymanie instrukcji w formie tekstowej (procedura wykonywania pracy laboratoryjnej).
3. Montaż, w razie potrzeby, zestawu laboratoryjnego z przedstawionego „nadmiarowego” sprzętu (metodą „przeciągnij i upuść”).
4. Przeprowadzenie eksperymentu.
5. Przetwarzanie wyników eksperymentu i projekt „Dziennika laboratoryjnego”.
Przykład przeznaczony dla studentów karta instrukcji:
INSTRUKCJA WYKONYWANIA PRACY LABORATORYJNEJ nr 1
TEMAT: „Metale alkaliczne”.
Środki ostrożności: Prace prowadzone są pod wyciągiem za szybą ochronną w rękawiczkach.
1. Na pulpicie znajdź nazwę Virtual Lab i wejdź do programu (lub naciśnij START, wybierz WSZYSTKIE PROGRAMY, potem LSMM, potem WIRTUALNE LABORATORIUM Grade 9).
2. Zarejestruj się - wpisz klasę PHI.
3. Wybierz sekcję „Właściwości substancji nieorganicznych”.
4. Wybierz pracę laboratoryjną nr 1 „Metale alkaliczne i ziem alkalicznych oraz ich związki”.
5. Przed rozpoczęciem pracy wykonaj test bezpieczeństwa. Jeśli popełnisz błędy w teście, test zaczyna się od nowa, dopóki nie zrobisz tego poprawnie. Pamiętaj, jakie środki ostrożności musisz przestrzegać podczas przeprowadzania eksperymentu.
6. Praktycznie wykonuj pracę nr 1 zgodnie z proponowaną instrukcją zgodnie z przepisami bezpieczeństwa i stosuj się do zaleceń asystenta chemika. Zrób tabelę zgodnie z modelem i wyciągnij wnioski z pracy.
ZAKOŃCZENIE PRAC
1. W pracy laboratoryjnej nr 1 wybierz Eksperyment nr 1 „Spalanie metali alkalicznych w powietrzu”.
Cel: Praktycznie badaj reakcje jakościowe na jony metali alkalicznych.
Ćwiczenie: W 6 kolbach znajdują się substancje stałe metale (sole metali). Zdecyduj, w której kolbie znajduje się każda substancja. Wyciągnij wniosek, w jaki sposób można określić metale i jakie produkty powstają w wyniku spalania metali.
2. W pracy Laboratorium nr 1 wybierz Eksperyment nr 2 „Oddziaływanie metali alkalicznych z wodą”.
Cel: Praktycznie badaj oddziaływanie metali alkalicznych z wodą.
Ćwiczenie: Zbadaj oddziaływanie metali alkalicznych z wodą. Wyciągnij wnioski dotyczące szybkości ich interakcji z wodą, jakie produkty powstają w wyniku reakcji i jak można je określić.
7. Dokumentuj wyniki eksperymentu, zapisz wnioski w dzienniku laboratoryjnym.
Nazwa eksperymentu Co zrobili (rysunek (schemat) Co zaobserwowali Równania reakcji chemicznych
Wniosek. Aprobata tego zasobu w 9 klasie od 2001 r. wykazała wzrost zainteresowania poznawczego uczniów rzeczywistym eksperymentem po pracy w wirtualnym laboratorium, rozwój ich umiejętności badawczych i eksperymentalnych: przestrzeganie ogólnych i szczegółowych zasad bezpieczeństwa, dobór optymalne algorytmy wykonania eksperymentu, umiejętność obserwacji, podkreślenia najważniejsze jest skupienie się na najważniejszych zmianach. Poprawia się organizacja pracy laboratoryjnej i praktycznej.
Analizując elementy kadry nauczycielskiej i biorąc pod uwagę kalendarz i planowanie tematyczne, w razie potrzeby można na ogół wykorzystać „Wirtualne Laboratorium Chemiczne” w klasach 8-11 na większości lekcji chemii.
Skarb Miasta ogólny instytucja edukacyjna
"Przeciętny Szkoła ogólnokształcąca nr 1 "miasta Armiańska
Republika Krymu
Podmiot: Użyj na lekcjach chemii
„Wirtualne Laboratorium Chemiczne”
(na przykładzie tematu „Metale alkaliczne i ich związki”)
Armiańsk, 2016
Wykorzystanie ICT w prowadzeniu wirtualnych prac laboratoryjnych z fizyki
Anokhina G. I. Nauczycielka fizyki i matematyki, MOU „Szkoła średnia im. Aleksashkino, obwód petersburski, obwód saratowski
Nauczanie fizyki nie może odbywać się wyłącznie w formie zajęć teoretycznych, nawet jeśli uczniom pokazywane są w klasie demonstracyjne eksperymenty fizyczne. Do wszystkich rodzajów percepcji zmysłowej należy dodać „pracę z rękami” w klasie. Osiąga się to, gdy uczniowie wykonują laboratorium eksperyment fizyczny kiedy sami montują instalacje, mierzą wielkości fizyczne, przeprowadzają eksperymenty.Zajęcia laboratoryjne wzbudzają duże zainteresowanie wśród studentów, co jest całkiem naturalne, gdyż w tym przypadku student poznaje otaczający go świat na podstawie własnych doświadczeń i własnych doznań.
Praca laboratoryjna jest metodą badawczą nadającą charakter naukowy kurs szkolny. Podczas wykonywania pracy laboratoryjnej rozwijane są i utrwalane umiejętności i zdolności, co jest bardzo ważne w procesie uczenia się. Ale nie jest tajemnicą, że często na lekcjach fizyki jest za mało pomoce wizualne, urządzenia i materiały. Co robić? Jak przeprowadzić prace laboratoryjne na ten temat?
W nowoczesnych warunkach intensywnego rozwoju technologii informatycznych istnieje potrzeba stworzenia innego środowisko edukacyjne. Obecnie istotna jest kwestia wykorzystania oprogramowania, narzędzi pedagogicznych i telekomunikacyjnych w procesie edukacyjnym szkoły, aw szczególności w nauczaniu fizyki.
Każdy nauczyciel wie, że proces uczenia się zależy nie tyle od działań nauczyciela, ile od aktywności uczniów i ich chęci zdobywania wiedzy. Kierowanie uczniów do pracy twórczej Najlepszym sposobem przyczynia się do włączenia lekcji z wykorzystaniem komputera do szkolnego programu nauczania. Nowoczesne multimedialne programy komputerowe i technologie telekomunikacyjne zapewniają uczniom dostęp do nietradycyjnych źródeł informacji – elektronicznych podręczników hipertekstowych, serwisów edukacyjnych, systemów nauczania na odległość itp., ma to na celu zwiększenie efektywności rozwoju samodzielności poznawczej i zapewnienie nowych możliwości dla twórczego rozwoju uczniów.
Istnieje wiele możliwości wykorzystania ICT na lekcjach fizyki.
1. Wyjaśnienie nowy temat- wyjaśnienia i pokazy za pomocą elektroniki
podręczniki, strony internetowe, edukacyjne i programy edukacyjne, oglądanie filmów, płyt CD, gotowych lekcji, prezentacji. Nauczyciel w tym przypadku służy jako przewodnik i pomaga dzieciom w dokonywaniu uogólnień i wniosków.
2. Ankieta na ten temat - test on-line umieszczony w Internecie lub na płycie CD-ROM lub stworzony przez samego nauczyciela za pomocą testera.
3. Praca z encyklopedią, w której studenci zapoznają się z biografią naukowców, z historią odkryć i wynalazków, śledząc chronologię odkryć i wynalazków fizycznych.
5. Konsolidacja materiału – praca z programami szkoleniowymi.
6. Prowadzenie pracy w laboratorium wirtualnym.
7. Konwersja jednostek za pomocą specjalnych programów.
8. Praca z tabelarycznymi wielkościami fizycznymi.
Odpowiadając na postawione na początku pytanie: Jak wykonywać prace laboratoryjne, gdy brakuje sprzętu? Z pomocą przychodzą wirtualne laboratoria.
Wirtualne laboratoria mają cała linia zalety: istnieje możliwość bezpośredniej obserwacji, badania, eksperymentalnej weryfikacji poprawności założeń teoretycznych, co znacznie zwiększa efektywność lekcji. Możesz przeprowadzić eksperyment, który w normalnych warunkach jest niemożliwy (na przykład, jeśli proces jest długotrwały lub wymaga specjalnych instalacji), możesz spróbować poeksperymentować z „efektem Dopplera”.
Prace wirtualne mają też wady: nie dają możliwości rozwijania przez uczniów praktycznych umiejętności mierzenia wielkości fizycznych, posługiwania się przyrządami pomiarowymi, nie uczą metodyki przeprowadzania fizycznych eksperymentów i eksperymentów. Ale po ukończeniu wirtualnej pracy uczniowie, jeśli to konieczne, będą łatwiej zorientować się w wykonywaniu tej samej rzeczywistej pracy. Dlatego nie należy całkowicie rezygnować z prawdziwej pracy na rzecz wirtualnych.
Na etap początkowy nauczanie fizyki (klasy 7-9) prawdziwa praca jest bardzo korzystna, ponieważ młodzież ma bardziej rozwiniętą obiektywną aktywność niż myślenie wizualno-figuratywne. Ale w szkole średniej (10-11), kiedy uczenie się uczniów opiera się na teoretycznym poziomie uogólnienia, można używać modeli komputerowych, które rozwijają logikę i myślenie uczniów.
Również w swojej pracy wykorzystuję Wirtualne Laboratorium Fizyczne, wydawane przez wydawnictwo Drofa. „Praca laboratoryjna z fizyki” przeznaczona jest do wykonywania prac laboratoryjnych w klasach 7-11 ,/7-9kl/ przewidywany program nauczania. Dzieci w klasie chętnie pracują z komputerem, ten program jest łatwy w obsłudze, instrukcje podane są w przystępnej formie i w prezentacji etapowej, można wrócić do początku pracy i powtórzyć eksperyment w celu lepszego przyswojenia materiału. Uzupełnienia prac laboratoryjnych nowy materiał prace te można wykorzystać do badania nowego materiału i jego konsolidacji.
Na przykład w klasie 9 prowadzę w grupach pracę laboratoryjną „Studium Uniformly Accelerated Motion”, jedna grupa faktycznie wykonuje pracę, a druga wirtualną pracę laboratoryjną.
W obu grupach plan pracy jest taki sam:
1. Powtórzenie teorii
2. Zaproponuj przestudiowanie pytania: czy ruch piłki po rynnie jest równomiernie przyspieszony? Używaj tylko dostarczonego sprzętu.
3. Przebieg badania: bez zmiany wysokości skarpy rynny wyznaczamy przyspieszenie kul podczas przechodzenia na różnych odległościach, następnie zmieniamy wysokość skarpy rynny i ponownie przeprowadzamy odpowiednie pomiary i obliczenia.
4. Porównując uzyskane wyniki, wyciągnij wnioski.
Następnie porównujemy wnioski grup dzieci i okazuje się, że ci, którzy wykonywali pracę wirtualną, zwracali uwagę na to, że wraz ze wzrostem kąta nachylenia wzrasta przyspieszenie, co robiły dzieci, które faktycznie wykonywały pracę. nie mów. Czas wykonania wirtualnej pracy jest krótszy niż czas, ponieważ raport powstaje w trakcie wykonywania pracy, a chłopaki byli w stanie wypełnić test na temat, na który druga grupa chłopaków nie miała czasu.
Dlatego możemy wyróżnić zalety prowadzenia pracy w laboratorium wirtualnym nad tradycyjnym:
1. Nie ma potrzeby ponownego montażu całej instalacji przed każdą lekcją, spędzania czasu na oględzinach urządzeń, zakładaniu ich na miejsce.
2. Środki bezpieczeństwa są o rząd wielkości wyższe niż w normalnych warunkach
3. Możliwe jest przeprowadzenie kilku eksperymentów w krótkim czasie w różnych warunkach początkowych, a następnie uogólnienie wyników i wyciągnięcie wniosków.
4. Możesz spowolnić lub przyspieszyć czas demonstracji.
Jak widać, obie prace laboratoryjne mają zalety i wady, ale w trakcie ankiety wśród studentów (tydzień po pracy laboratoryjnej) okazało się, że studenci, którzy wymagają jaśniejszego prowadzenia, preferują pracę wirtualną (są bardziej „słabi” dzieci). A studenci ze średnią lub wysoki poziom uczniowie są gotowi poświęcić więcej czasu na eksperyment, ale „czują” to. Dlatego w praktyce szkolnej konieczne jest wprowadzanie prac wirtualnych, nie zastępujących rzeczywistych, a jedynie je uzupełniających.
Jakiekolwiek zastąpienie rzeczywistych obiektów fizycznych ich obrazami na ekranie, wykonywanie pracy z urządzeniami wirtualnymi, oczywiście rozwija umiejętność obserwacji, mierzenia wielkości fizycznych, przeprowadzania eksperymentów i badania zależności różnych wielkości fizycznych, poznawania urządzeń urządzeń fizycznych . Stwarza to jednak zupełnie inne umiejętności. Nie są ani lepsze, ani gorsze od umiejętności, które powstają podczas pracy z prawdziwymi przedmiotami, są inne! Taka zamiana nie może być równoznaczna, dlatego należy uznać, że wprowadzenie komputerowych analogów do procesu studiowania zamiast żywej rzeczywistości nieuchronnie pociąga za sobą zniekształcenie treści przedmiotów, w których istotną rolę odgrywa praca edukacyjna z realnymi przedmiotami. Wszystko to powinno być wyjaśnione uczniom podczas pracy z wirtualnymi instrumentami i włączać je w proces edukacyjny tylko w przypadkach, gdy ich użycie jest właściwe. Właściwe połączenie eksperymentów rzeczywistych i wirtualnych pozwoli na głębsze zrozumienie ich istoty.
Podsumowując, chciałbym powiedzieć, że nowy Specjalna edukacja oparte na wykorzystaniu technologii informatycznych powinny uzupełniać, ale nie zastępować tradycyjnych. Pełnią ściśle określone funkcje w procesie edukacyjnym i są wykorzystywane na określonych etapach szkolenia. Niemniej jednak współczesny nauczyciel po prostu musi umieć pracować nowoczesne środki uczenie się. Przecież wykorzystanie w pracy nauczyciela rzutnika multimedialnego, tablicy elektronicznej i komputera z dostępem do Internetu pomaga uczynić naukę bardziej urozmaiconą, ciekawą, ekscytującą i indywidualną.
Literatura
1. Selevko G.K. Nowoczesny technologie edukacyjne. - M., " Edukacja publiczna”, 1998.
2. Polat E.S. Nowe pedagogiczne i technologia informacyjna w systemie edukacji. - M., 2002.
3. Fizyka. Gazeta metodyczna dla nauczycieli fizyki nr 19,2007; nr 9 2008; nr 5 2008.
3. Metody nauczania fizyki w klasach 7-8 Liceum. // Wyd. A. W. Usowoj. - Moskwa: Edukacja, 1990.
5. Wirtualne laboratoria CD.
Wraz z powszechnym wprowadzaniem technologii informatycznych do procesu edukacyjnego, wielu nauczycieli ma pytania: „Czy komputer naprawdę jest potrzebny na lekcjach fizyki? Czy symulacje komputerowe zastąpią prawdziwy eksperyment z? proces edukacyjny? Nauczyciele naszej szkoły uważają, że wykorzystanie komputera w klasie jest uzasadnione przede wszystkim w tych przypadkach, w których zapewnia znaczną przewagę nad tradycyjne formy uczenie się. Całkowicie się z nimi zgadzam. Jednym z takich przypadków jest wykorzystanie modeli komputerowych i wirtualnych laboratoriów.
Jaka jest zaleta symulacji komputerowej w porównaniu z eksperymentem na pełną skalę? Modelowanie komputerowe umożliwia wizualną ilustrację eksperymentów i zjawisk, odtworzenie ich subtelnych szczegółów, które mogą być niezauważone przez obserwatora w rzeczywistych eksperymentach. Wykorzystanie modeli komputerowych i wirtualnych laboratoriów jest wyjątkową okazją do wizualizacji uproszczonego modelu rzeczywistego zjawiska. W takim przypadku do rozważań można stopniowo włączać dodatkowe czynniki, które stopniowo komplikują model i zbliżają go do rzeczywistego zjawiska. Ponadto komputer pozwala na symulację sytuacji, których nie da się zrealizować eksperymentalnie.
Na przykład, studiując temat „Reaktor jądrowy” w klasie 11, korzystam z modelu „Operacja reaktora jądrowego” z edukacyjnej publikacji elektronicznej „Klasy 7-11 z fizyki. Practicum” firmy PHYSICON, który obrazowo i przejrzyście przedstawia procesy zachodzące podczas pracy reaktora jądrowego. Praca studentów z modelami komputerowymi i wirtualnymi laboratoriami jest niezwykle przydatna, ponieważ mogą oni przeprowadzać liczne eksperymenty, a nawet prowadzić małe badania. Interaktywność otwiera przed uczniami ogromne możliwości poznawcze, czyniąc z nich nie tylko obserwatorów, ale także aktywnych uczestników trwających eksperymentów. Proces modelowania komputerowego dla studentów jest fascynujący i pouczający, ponieważ wynik modelowania jest zawsze interesujący, aw niektórych przypadkach może być dość nieoczekiwany. Tworząc modele i obserwując je w działaniu, studenci mogą zapoznać się z wieloma zjawiskami, badać je na poziomie jakościowym, a także prowadzić badania na małą skalę. Oczywiście laboratorium komputerowe nie może zastąpić prawdziwego laboratorium fizyki czy chemii.
Niemniej jednak, wykonując pracę w laboratorium komputerowym, uczniowie rozwijają umiejętności, które przydadzą im się do prawdziwych eksperymentów - doboru warunków do eksperymentów, ustawiania parametrów eksperymentów itp. Wszystko to zamienia wykonywanie wielu zadań w mikrobadania, stymuluje rozwój kreatywne myslenie studentów, zwiększa ich zainteresowanie tematyką cyklu przyrodniczego. Praca studentów z modelami komputerowymi jest przydatna, ponieważ dzięki możliwości zmiany warunków początkowych eksperymentów w szerokim zakresie, modele komputerowe pozwalają na wykonywanie wielu eksperymentów wirtualnych. Niektóre modele pozwalają jednocześnie z przebiegiem eksperymentów obserwować budowę odpowiednich zależności graficznych, co zwiększa ich przejrzystość. Takie modele są szczególnie cenne, ponieważ studenci z reguły doświadczają znacznych trudności w konstruowaniu i odczytywaniu wykresów.
Jako przykład możemy przytoczyć model „Ruch ciała jednostajnie przyspieszony” z wyżej wymienionego dysku. W tym modelu oprócz poruszającego się sportowca, który zgodnie z założonymi warunkami początkowymi zwalnia, zawraca i nabiera prędkości w przeciwnym kierunku, odpowiednio zmienia się długość i kierunek jego wektora prędkości, a wykresy współrzędna, moduł przemieszczenia i rzut prędkości są wykreślane w trybie dynamicznym. Ponadto taka samodzielna działalność badawcza jest dla nich tak interesująca i ekscytująca, że kwestie zapewnienia dyscypliny i uwagi w ogóle się nie pojawiają.
Oczywiście demonstracje komputerowe odniosą sukces, jeśli nauczyciel będzie pracował z małą grupą uczniów, którzy mogą siedzieć blisko monitora. Ponieważ liczba komputerów i liczba zajęć w naszej szkole jest niewielka, mam możliwość szerokiego wykorzystania technologii informatycznych w procesie edukacyjnym. Jednocześnie wykorzystuję komputery do samodzielnego przygotowania uczniów (notatki z nauki, oglądanie filmów, prowadzenie zajęć praktycznych). Prowadzę zajęcia laboratoryjne (w klasie komputerowej), samodzielną pracę praktyczną studentów (rozwiązywanie przykładów z bazy pytań i zadań), przygotowuję materiały do przeprowadzenia kolokwiów w wersji tradycyjnej („papierowej”) na zajęciach, przygotowanie do lekcja lub test, aby uczniowie mogli wykonywać twórczą pracę pod kierunkiem nauczyciela, jak również samodzielnie. modele komputerowełatwo wpasowują się w tradycyjną lekcję i pozwalają nauczycielowi organizować nowe rodzaje zajęć edukacyjnych.
Jako przykłady podam trzy rodzaje lekcji z wykorzystaniem modeli, które przetestowałem w praktyce. ten- rozwiązywanie problemów z późniejszą komputerową weryfikacją otrzymanych odpowiedzi. Możesz zaproponować uczniom samodzielne rozwiązanie w klasie lub jako zadania domowe, których poprawność rozwiązania mogą sprawdzić, przeprowadzając eksperymenty komputerowe. Samodzielna weryfikacja wyników uzyskanych za pomocą eksperymentu komputerowego wzmacnia zainteresowanie poznawcze uczniów, sprawia, że ich praca jest twórcza, a w niektórych przypadkach zbliża ją do natury badania naukowe. W efekcie na etapie utrwalania wiedzy wielu uczniów zaczyna wymyślać własne problemy, rozwiązywać je, a następnie przy pomocy komputera sprawdzać poprawność swojego rozumowania. Zadania przygotowane przez uczniów mogą być wykorzystane w Praca klasowa lub zaproś resztę uczniów do samodzielnej nauki w formie pracy domowej.
Lekcja generalizacji i systematyzacji wiedzy- Badania. Na etapie uogólniania i systematyzacji nowego materiału studenci proszeni są o samodzielne przeprowadzenie niewielkiego badania z wykorzystaniem modelu komputerowego lub wirtualnego laboratorium i uzyskanie niezbędnych wyników. Modele komputerowe i wirtualne laboratoria umożliwiają przeprowadzenie takiego badania w ciągu kilku minut. Oczywiście nauczyciel formułuje tematy badawcze, a także pomaga uczniom na etapach planowania i przeprowadzania eksperymentów.
Lekcja złożonego zastosowania ZUN- praca w laboratorium komputerowym. Do przeprowadzenia takiej lekcji konieczne jest przede wszystkim opracowanie odpowiednich materiałów informacyjnych, czyli formularzy pracy laboratoryjnej. Zadania w formularzach pracy powinny być uporządkowane wraz ze wzrostem ich złożoności. Po pierwsze, warto zasugerować proste zadania o charakterze wprowadzającym i eksperymentalnym, następnie obliczeniowym i wreszcie o charakterze twórczym i badawczym. Zaznaczam, że zadania o charakterze twórczym i badawczym znacznie zwiększają zainteresowanie studentów studiowaniem przedmiotów i są dodatkowym czynnikiem motywującym. Z tego powodu lekcje dwóch ostatnich typów są szczególnie efektywne, ponieważ uczniowie zdobywają wiedzę w procesie samodzielnej pracy twórczej. Ta wiedza jest im potrzebna, aby uzyskać konkretny wynik widoczny na ekranie komputera. Nauczyciel w takich przypadkach jest jedynie asystentem w proces twórczy tworzenie wiedzy.
Ostatnio dużo mówi się o indywidualnym podejściu do nauczania uczniów. Jak można to zrobić indywidualne podejście przy wykorzystaniu modeli komputerowych w procesie edukacyjnym? Podczas pracy indywidualnej studenci z dużym zainteresowaniem „majstrują” przy proponowanych modelach, próbują ich regulacji, przeprowadzają eksperymenty. Rozważmy rodzaje zadań dla modeli komputerowych z punktu widzenia ich wykorzystania w pracy z uczniami zdolnymi i słabo radzącymi sobie. Na przykład zadania wprowadzające, proste eksperymenty komputerowe, zadania eksperymentalne i jakościowe są bardziej odpowiednie dla słabych uczniów. Natomiast zadania obliczeniowe z późniejszą weryfikacją komputerową są odpowiednie zarówno dla uczniów słabych, jak i uzdolnionych. W tym przypadku wszystko zależy od złożoności proponowanych zadań.
Ale zadania niejednoznaczne, zadania z brakującymi danymi, zadania kreatywne, badawcze i problemowe są bardziej odpowiednie dla silnych uczniów. Jeśli jednak nauczyciel jest w stanie udzielić znaczącej pomocy słabym uczniom, mogą oni przezwyciężyć niektóre z tych zadań. Najzdolniejszym uczniom można zaproponować zadania badawcze, czyli zadania, podczas których będą musieli zaplanować i przeprowadzić serię eksperymentów komputerowych, które pozwolą im potwierdzić lub obalić pewne wzorce. Najsilniejszych uczniów można zaprosić do samodzielnego formułowania takich wzorców. Należy zauważyć, że na lekcjach twórcze zadania polegające na wymyślaniu własnych zadań cieszą się dużym i ciągłym sukcesem, zarówno wśród uczniów silnych, jak i słabo radzących sobie.
Ponadto szeroko wykorzystuję technologię informatyczną nie tylko w klasie, ale także w dodatkowe zajęcia. W szczególności przy przygotowywaniu studentów do końcowej certyfikacji w formie Unified State Examination.
PobieraćAby pobrać materiał lub !
Edukacyjny eksperyment chemiczny trwa wiodące miejsce w nauczaniu chemii. Eksperyment chemiczny jest specyficzną metodą nauczania chemii, ponieważ odróżnia proces nauczania chemii od nauczania innych. przedmioty akademickie cykl nauk przyrodniczych. Wielu metodologów-chemików uważa eksperyment za specyficzną metodę i środek nauczania chemii. Dlatego wykorzystanie eksperymentu chemicznego w nauczaniu jest jednym z najbardziej rozwiniętych problemów w metodyce nauczania chemii.
Jednak powszechne wykorzystanie technologii informacyjno-komunikacyjnych w edukacji chemicznej doprowadziło do pojawienia się nowego typu edukacyjnego eksperymentu chemicznego – eksperymentu wirtualnego. W związku z tym pojawiło się wiele pytań: co należy rozumieć jako wirtualny eksperyment chemiczny, jakie jego rodzaje istnieją, gdzie i jak należy korzystać z wirtualnego eksperymentu chemicznego.
Przez wirtualny eksperyment chemiczny rozumiemy rodzaj edukacyjnego eksperymentu chemicznego, w którym technika komputerowa służy do demonstrowania lub modelowania procesów i zjawisk chemicznych.
W nowoczesna metodologia ucząc chemii, problem typologii wirtualnego eksperymentu chemicznego i jego wykorzystania w klasie jest praktycznie niezbadany. Wyróżniamy dwa główne typy wirtualnego eksperymentu chemicznego - wirtualne demonstracje i wirtualne laboratoria. Rozważmy bardziej szczegółowo ich istotę.
Wirtualne demo - program komputerowy, który odtwarza na komputerze dynamiczne obrazy, które tworzą efekty wizualne imitujące znaki i warunki procesów chemicznych. Taki program nie pozwala na ingerencję użytkownika w algorytm realizujący jego pracę.
W swojej pracy, wyjaśniając nowy materiał, szeroko korzystam z bogatego zbioru materiałów demonstracyjnych do lekcji zawartych w prezentowanym wydaniu elektronicznym.
W dziale „Informacje i materiały referencyjne” zamieściłem:
Kolekcja – materiały tematyczne zawierające różne elementy multimedialne (zdjęcia, filmy, animacje, grafiki, formuły, teksty edukacyjne).
Informacje o naukowcach - chemikach.
„Wirtualne Laboratorium” jest asystentem w przygotowaniu studentów do olimpiady przedmiotowej, do ostatecznej certyfikacji absolwentów. Lekcje przedmioty do wyboru na chemii często prowadzę konsultacje na ten temat w pracowni informatycznej.
W sekcji „Testy” dostępne są narzędzia do testowania wiedzy zdobytej przez uczniów.
Sekcja „Zadania” ma na celu rozwijanie umiejętności ucznia w rozwiązywaniu problemów obliczeniowych z chemii. Zadania dla każdej sekcji są ułożone w kolejności rosnącej złożoności, co pozwala uczniowi z niewystarczającym wstępnym przygotowaniem na stopniowe opanowanie rozwiązywania skomplikowanych zadań. Sekcja „Zadania” obejmuje wszystkie główne typy zadań obliczeniowych ze szkolnego kursu chemii. Ten dział ma szczególną wartość w samodzielnym przygotowaniu studentów do zajęć i egzaminów.
Wirtualne laboratorium - program komputerowy umożliwiający symulację procesu chemicznego na komputerze, zmianę warunków i parametrów jego realizacji. Taki program stwarza szczególne możliwości realizacji interaktywnej nauki.
Wirtualne laboratoria mogą symulować warunki występowania i oznaki reakcji chemicznych na poziomie jakościowym. Przykładem wirtualnych laboratoriów tego typu jest animacja procesów chemicznych (INIS-SOFT, RB), ChemLab, Yenka itp.
Ponadto można wyróżnić wirtualne laboratoria, ilustrujące wzorce reakcji chemicznych na poziomie ilościowym. Zmiany ilościowe w tym przypadku są interpretowane w postaci wykresów i tabel liczbowych. Wirtualne laboratoria tego typu to między innymi HyperChem, ChemStation, ChemCAD itp.
Wirtualne Laboratoria typ mieszany umożliwiają modelowanie znaków, warunków i wzorców procesów chemicznych (np. Crocodile Chemistry).
Zaproponowana klasyfikacja wirtualnego eksperymentu chemicznego stwarza podstawy do opracowania metodyki jego wykorzystania w praktyce nauczania przedmiotów chemicznych. Jednocześnie konieczne jest określenie głównych wymagań metodologicznych dotyczących demonstrowania wirtualnych eksperymentów na lekcjach chemii. Należą do nich przede wszystkim widoczność, prostota, rzetelność oraz potrzeba teoretycznego wyjaśnienia wyników eksperymentu.
Wirtualne laboratoria pozwalają na symulację eksperymentu chemicznego, którego z jakiegoś powodu nie można zrealizować w szkolnym laboratorium chemicznym (wysoki koszt odczynników, niebezpieczeństwo, ograniczenia czasowe). Modele komputerowe umożliwiają uzyskanie wizualnych, zapadających w pamięć ilustracji złożonych lub niebezpiecznych eksperymentów chemicznych w dynamice, aby odtworzyć ich subtelne szczegóły, które mogą umknąć podczas prawdziwego eksperymentu. Symulacja komputerowa umożliwia zmianę skali czasu, zmianę parametrów i warunków eksperymentu w szerokim zakresie, a także symulację sytuacji niedostępnych w rzeczywistym eksperymencie.
Wykonując eksperymenty laboratoryjne i praktyczną pracę z wykorzystaniem wirtualnych laboratoriów, studenci samodzielnie badają zjawiska i wzorce chemiczne, w praktyce dbając o ich wiarygodność. Oczywiście to Zajęcia praktyczne uczniów nie można realizować bez przewodnictwa nauczyciela.
Ważną zaletą wirtualnego eksperymentu edukacyjnego jest to, że uczniowie mogą do niego wielokrotnie wracać, co przyczynia się do silniejszego i głębszego przyswajania materiału. Jednocześnie z moich obserwacji wynika, że jest metodologicznie poprawny zorganizowana praca w wirtualnym laboratorium przyczynia się do głębszego kształtowania umiejętności i zdolności eksperymentalnych niż podobny eksperyment demonstracyjny.
Jak pokazuje analiza kontrola działa Większość absolwentów chemii, rozwiązując złożone problemy chemiczne, nie radzi sobie z prostymi pytaniami dotyczącymi sprzętu laboratoryjnego, środków ostrożności, stosowania substancji w życiu codziennym, rozpoznawania substancji. To konsekwencja dobra szkolenie teoretyczne i niewystarczające doświadczenie doświadczalne. Studenci, którzy przeszli praktykę pracy w „Wirtualnym Laboratorium” bez problemu poradzą sobie z takimi zadaniami. A co najważniejsze, dla studentów chemia zmienia się ze złożonego i nudnego przedmiotu w ciekawą eksperymentalną naukę o substancjach.
Tym samym rozwinięcie problemu wykorzystania różnego rodzaju wirtualnego eksperymentu chemicznego otwiera nowe perspektywy dalszych badań. Dlatego problem wykorzystania wirtualnego eksperymentu w nauczaniu chemii zajmuje jedno z najważniejszych miejsc w opracowanym przeze mnie „Wirtualnym Laboratorium” i jest głównym elementem systemotwórczym w stworzonym przez nas systemie przygotowania studentów do korzystania z informacji i technologii komunikacyjnych w przedmiocie nauczania chemii.
Raport
na temat
„Eksperyment z chemii szkolnej
w laboratorium rzeczywistym i wirtualnym
w kontekście uczenia się przez problem”
przygotowany:
nauczyciel biologii
MKOU
„Szkoła Dolinnenskaja”
Udaczkina
Natalia Giennadiewna
Bakczysaraj - 2016
Edukacyjny eksperyment chemiczny - metoda nauczania, której specyfiką jest sposób poznania prawdy. Samodzielnie wykonując eksperymenty i obserwując je, uczniowie dokonują jakościowych zmian substancji. Poznają różnorodną naturę substancji, gromadzą fakty do porównań, uogólnień, wniosków i są przekonani o możliwości kontrolowania złożonych procesów chemicznych.
Jeśli nauczyciel chce, aby jego przedmiot wzbudzał głębokie zainteresowanie wśród uczniów, aby uczniowie mogli nie tylko pisać wzory chemiczne i równania reakcji, ale także rozumieć chemiczny obraz świata, umieć logicznie myśleć, aby każda lekcja była świętem, małe przedstawienie, które sprawia radość uczniom i nauczycielowi, konieczne jest, aby eksperyment chemiczny był jednym z dominujących na lekcjach.
Aby to zrobić, konieczne jest uczynienie ucznia aktywnym uczestnikiem procesu edukacyjnego. Student może zdobywać informacje tylko we własnej działalności z zainteresowaniem tematem. Dlatego nauczyciel musi zapomnieć o roli informatora, musi pełnić rolę organizatora aktywności poznawczej ucznia.
Jedno z zadań nowoczesna szkoła - tworzenie Kompetencje kluczowe studentów poprzez eksperymentalne i działalność badawcza
Cechą studiowania szkolnego kursu chemii jest nabycie doświadczenia w chemicznie kompetentnym stosowaniu substancji i materiałów używanych w życiu codziennym oraz kultywowanie zaufania do postępowania zdrowy tryb życiażycie
Szkolny eksperyment chemiczny przyczynia się do rozwoju zainteresowań poznawczych i twórczych, umiejętności badawczych uczniów.
Formy pracy nauczyciela z wykorzystaniem eksperymentu chemicznego:
Lekcje;
Lekcja praktyczna;
Doświadczenie laboratoryjne;
doświadczenie domowe;
Eksperyment wirtualny;
Praca badawcza;
Przygotowanie uczniów do rundy eksperymentalnej olimpiad.
WSzereg eksperymentów chemicznych dzieli się napokaz i student .
Główną pomocą wizualną podczas lekcji jest demonstracyjny eksperyment chemiczny. Pozwala nie tylko ujawnić fakty, ale także zapoznać się z metodami nauk chemicznych. Eksperyment demonstracyjny jest zwykle przeprowadzany przez nauczyciela.
Kiedy podczas lekcji wykorzystywany jest eksperyment demonstracyjny?
Na początku kursu szkolnego - zaszczepienie umiejętności eksperymentalnych i zdolności, zainteresowanie chemią, zapoznanie się z naczyniami, substancjami, sprzętem.
Kiedy jest ciężko samo spełnienie studenci.
Kiedy jest to niebezpieczne dla uczniów (na przykład wybuch wodoru z tlenem).
Brak odpowiedniego sprzętu i odczynników.
dobrze znany i wymagania dotyczące eksperymentu demonstracyjnego :
1. Widoczność - duża ilość odczynników i przyborów widoczna z ostatnich rzędów, na stole nie powinno być zbędnych detali. W celu zwiększenia widoczności można zastosować komputer, stół obiektowy, kolorowe ekrany.
2. Prostota – w urządzeniach nie powinno być sterty zbędnych detali. Należy pamiętać, że przedmiotem badań nie jest urządzenie, ale zachodzący w nim proces chemiczny. Jak prostsze urządzenie tym łatwiej jest wyjaśnić to doświadczenie.
3. Bezpieczeństwo - nauczyciel chemii jest odpowiedzialny za życie uczniów. Dlatego wszystkie eksperymenty muszą być przeprowadzane zgodnie z przepisami bezpieczeństwa. Demonstrację eksperymentów z wybuchami, wytwarzanie i demonstrację trujących gazów należy przeprowadzać wyłącznie pod zamkniętym dygestorium.
4. Niezawodność — Nieudane doświadczenie powoduje frustrację wśród uczniów. Dlatego konieczne jest opracowanie eksperymentu przed lekcją.
5. Technika wykonania eksperymentu musi być bez zarzutu. Błędy popełnione przez nauczyciela łatwo przenoszą się na uczniów.
6. Konieczność wyjaśnienia eksperymentu demonstracyjnego. Przed zademonstrowaniem eksperymentu należy wskazać cel eksperymentu, ukierunkować obserwacje eksperymentu przez uczniów, a po eksperymencie wyciągnąć wnioski.
Przy wyborze eksperymentów należy optymalnie i harmonijnie uwzględnić je w zarysie lekcji.
eksperyment studencki podzielone na eksperymenty laboratoryjne i ćwiczenia praktyczne. Celem dydaktycznym eksperymentów laboratoryjnych jest zdobywanie nowej wiedzy, ponieważ są przeprowadzane podczas nauki nowego materiału. Zajęcia praktyczne odbywają się zwykle pod koniec studiowania tematu, a ich celem jest utrwalenie i usystematyzowanie wiedzy, kształtowanie i rozwijanie umiejętności eksperymentalnych studentów.
Według formy organizacjieksperymenty laboratoryjne może być indywidualne, grupowe i zbiorowe. Bardzo ważne jest odpowiednie zorganizowanie zajęć uczniów tak, aby na realizację eksperymentu przeznaczono tylko wyznaczony czas. Wymaga to starannego przygotowania sprzętu treningowego i odczynników. Butelki z odczynnikami muszą być oznakowane. Jeżeli odczynniki są wydawane w probówkach, należy je ponumerować, a odpowiednie notatki należy umieścić na tablicy lub ulotkach. Podczas wykonywania eksperymentów konieczne jest kierowanie poczynaniami uczniów. Po zakończeniu prac należy zorganizować dyskusję wyników i ich pisemną rejestrację. Wadą eksperymentów laboratoryjnych jest to, że podczas ich wykonywania niemożliwe jest ukształtowanie umiejętności i zdolności eksperymentalnych. Zadanie to wykonuje się poprzez ćwiczenia praktyczne.
Warsztaty dzielą się na dwa typy: prowadzone według instrukcji oraz zadania eksperymentalne. Instrukcja do pracy praktycznej stanowi orientacyjną podstawę działań uczniów. Na początkowym etapie studiowania chemii, szczegółowe instrukcje z szczegółowy opis wykonane operacje. Po zakończeniu pracy praktycznej i opanowaniu umiejętności eksperymentalnych instrukcje stają się bardziej zwięzłe. Problemy eksperymentalne nie zawierają instrukcji, mają tylko warunki. Student musi opracować plan rozwiązania problemu i samodzielnie go wdrożyć.
Przed przystąpieniem do jakichkolwiek zajęć praktycznych nauczyciel zapoznaje uczniów z zasadami bezpieczna praca w gabinecie chemicznym zwraca uwagę na wykonywanie skomplikowanych operacji. Podczas wykonywania pierwszej pracy praktycznej nauczyciel podaje przybliżoną formę raportu, pomaga uczniom wyciągnąć wnioski.
Przygotowanie do rozwiązywania problemów doświadczalnych odbywa się etapami. Na przykład pierwsze problemy rozwiązywane są teoretycznie przez całą klasę: analizuje się stan zadania, formułuje pytania, na które należy odpowiedzieć, proponuje się eksperymenty. Następnie jeden student rozwiązuje problem przy tablicy teoretycznie, doświadczalnie udowadnia poprawność swoich założeń. Następnie klasa przystępuje do wykonywania podobnych zadań w miejscu pracy.
Lekcja praktyczna - złożony widok lekcja. Nauczyciel musi monitorować całą klasę, korygować działania uczniów. Specjalnie przeszkoleni uczniowie tej klasy mogą stanowić wielką pomoc nauczycielowi. Może to być członek koła, student zainteresowany chemią lub po prostu życzenie. Ważne, aby powierzone zadanie traktowali odpowiedzialnie, byli towarzyski i nie zachowywali się arogancko.
Następnie, już na lekcji, uczniowie ci mają nadzorować mikrogrupę 3-4 uczniów siedzących przy sąsiednich stołach podczas pracy praktycznej.
Asystenci nie tylko kontrolują pracę uczniów, ale także zapewniają im niezbędną pomoc, wyjaśniają to, co nie jest jasne, tj. pełnią niektóre funkcje nauczyciela w swojej grupie.
Domowy eksperyment chemiczny jest jednym z rodzajów samodzielnej pracy studentów, która ma bardzo ważne zarówno do rozwijania zainteresowania chemią, jak i do utrwalania wiedzy i wielu praktycznych umiejętności. Podczas wykonywania niektórych domowych eksperymentów uczeń pełni rolę badacza, który musi samodzielnie rozwiązywać stojące przed nim problemy.
Eksperyment domowy obejmuje eksperymenty, które nie wymagają skomplikowane instalacje i drogie odczynniki. Stosowane odczynniki muszą być bezpieczne i zakupione w sklepach ze sprzętem lub aptekach. Jednak przy stosowaniu tych odczynników konieczna jest również konsultacja nauczyciela.
Oferowane doświadczenia są zróżnicowane. Jedne związane są z obserwacją zjawisk (spuszczanie roztworów sody i octu), inne z rozdzielaniem mieszaniny substancji, trzecie przy zakładaniu konieczne jest wyjaśnienie obserwowanych zjawisk wykorzystując swoją wiedzę chemiczną.
Pożądane jest, aby podczas eksperymentu obecni byli starsi członkowie rodziny dziecka.
Nie mniej niż ważny punkt w pracy studentów jest przygotowywanie pisemnych sprawozdań z wyników domowego eksperymentu chemicznego. Możesz polecić uczniom pisanie raportów w formie, której używają podczas wykonywania zadań praktycznych.
Nauczyciel może na bieżąco przeglądać raporty domowe w zeszytach ćwiczeń, a także słuchać prezentacji uczniów na temat wyników wykonanej pracy.
Dla chemii jako nauki eksperyment jest istotny, co jest problematyczne.Eksperyment problemowy - jest to forma wykorzystania eksperymentu chemicznego w edukacji, która umożliwia uporządkowanie (stworzenie) sytuacji problemowej i wzbudzenie zainteresowania uczniów poszukiwaniem przyczyn obserwowanego zjawiska. Jeśli lekcja wykorzystuje niestandardowy, oryginalny lub nieoczekiwany eksperyment oparty na zaobserwowanych wynikach, to jej treść stwarza sytuację problemową. Po uświadomieniu sobie problemu uczniowie mimowolnie angażują się w poszukiwanie, co wymaga od nich nowego oryginalnego podejścia lub nowego, nieznanego wcześniej sposobu jego rozwiązania.
Eksperyment problemowy stwarza problem w procesie uczenia się, tworząc sprzeczności i niespójności w dotychczasowej wiedzy uczniów. Taki eksperyment można wykorzystać na różnych etapach lekcji: przy uczeniu się nowego materiału, przy doskonaleniu wiedzy, przy powtarzaniu, uogólnianiu, utrwalaniu lub kontrolowaniu wiedzy.
Oto kilka przykładów najprostszych problematycznych eksperymentów:
1) Sprawdź empirycznie, czy gotowanie równych ilości osolonej i niesolonej wody zajmuje tyle samo czasu. Przeanalizuj wyniki i wyciągnij wnioski.
2) Skrobia ma jedną właściwość, która sprawia, że jest łatwa do rozpoznania: (przypomnij sobie materiał, który studiowałeś na biologii w klasie 6). Sprawdź, czy w następujących produktach spożywczych znajduje się skrobia: a) gotowane ziemniaki; b) surowe ziemniaki; c) biały chleb; d) proszek do zębów; e) cukier granulowany; e) mąka. Opisz, w jaki sposób rozpoznasz skrobię w żywności i sporządź tabelę wyników. Jak myślisz, jakie pokarmy zawierają najwięcej skrobi? Znajdź te informacje, korzystając z dodatkowej literatury.
3) Aby ugotować jajecznicę, rozpuściłeś kawałek masło lub margaryna. Co się zmieniło: ciało czy substancja? Uzasadnij swoją odpowiedź.
Jedną z form realizacji eksperymentu chemicznego w klasie i na zajęciach pozalekcyjnych jest wykorzystanie wirtualnych laboratoriów.
Korzystanie z laboratoriów wirtualnych to nowoczesny, obiecujący kierunek w edukacji, który przyciąga coraz większą uwagę. Znaczenie wprowadzenia wirtualnych laboratoriów w praktyka edukacyjna jest uwarunkowane, po pierwsze, wyzwaniami informacyjnymi tamtych czasów, a po drugie, wymogami regulacyjnymi dotyczącymi organizacji kształcenia na poziomie szkolnictwa podstawowego i wyższego.
Zgodnie z federalnym stanowym standardem edukacyjnym ogólne wykształcenie, instytucja edukacyjna musi dysponować interaktywną treścią elektroniczną we wszystkich przedmiotach akademickich, w tym treścią obszarów przedmiotowych, reprezentowaną przez obiekty edukacyjne, którymi można manipulować, oraz procesy, w które można ingerować.
Wirtualny eksperyment chemiczny jest uważany za rodzaj eksperymentu edukacyjnego w chemii; jego główną różnicą w stosunku do naturalnej jest fakt, że technika komputerowa służy do demonstrowania lub modelowania procesów i zjawisk chemicznych, podczas jej wykonywania uczeń operuje obrazami substancji i elementów urządzeń, które odtwarzają wygląd zewnętrzny i funkcje obiektów rzeczywistych.
W rozumieniu współczesnych badaczy i praktyków laboratorium wirtualne to: 1) instalacja laboratoryjna z zdalny dostęp(cyfrowe i zdalne laboratoria chemiczne i fizyczne); 2) oprogramowanie (pakiet oprogramowania, program komputerowy, zbiór informacji komputerowych) umożliwiający modelowanie eksperymentów laboratoryjnych; 3) system uczenia się jako część informacyjnego lub wirtualnego środowiska edukacyjnego, w tym materiały edukacyjne, edukacyjne i metodyczne, praktyczne, referencyjne, kontrolne i szkoleniowe oraz kontrolno-testowe.
Przykłady laboratoriów wirtualnych obejmują:
VirtuLab ( http:// www. wirtulab. internet ) – wirtualne laboratorium edukacyjne;
PhET ( http:// fety. Kolorado. Edu ) - interaktywne symulacje University of Colorado;
Ujednolicony zbiór DER () - mmateriały metodyczne, tematycznekolekcje, narzędzia programowe wspierające działalność edukacyjną i organizację procesu edukacyjnego.
Wirtualne laboratoria o niskim stopniu interaktywności to takie, które pozwalają jedynie na bierną obserwację eksperymentu chemicznego, mogą zawierać zbiory animacji i materiałów wideo z zapisami eksperymentu chemicznego. Niewątpliwie to jest najcenniejsze materiał dydaktyczny, który przy odpowiednim wsparciu metodycznym ma odgrywać bardzo ważną rolę w nauczaniu chemii.
Wirtualne laboratoria chemiczne o średnim stopniu interaktywności dają uczniowi możliwość doboru odczynników i sprzętu z niewielkiej liczby obiektów biorących udział w danej scenie; Zazwyczaj uczeń: instrukcje krok po kroku, a w przypadku błędnych działań wskazane są błędy i sposoby ich poprawienia.
W laboratoriach wirtualnych o wysokim stopniu interaktywności, Szeroki wybór sprzęt i odczynniki, pewna swoboda działania, w tym możliwość projektowania instrumentów i przeprowadzania „nieokreślonych” eksperymentów.
Zaletami wirtualnego eksperymentu chemicznego są:
Nie ma potrzeby kupowania drogich i niezdrowych odczynników. Na przykład laboratoria chemii organicznej z niektórymi substancjami wymagają dygestoriów.
Nie ma potrzeby przechowywania tych substancji w osobny pokój w określonych warunkach (szafy metalowe, osobne półki itp.).
Wirtualne laboratoria mają bardziej wizualną wizualizację procesów fizycznych lub chemicznych. Eksperyment można powtórzyć kilka razy bez wydawania odczynników.
Możliwość przeprowadzenia eksperymentu w „własnym” tempie, z przerwą, bez obaw o zmianę wyniku z powodu reakcji ubocznych. Jest to ważne dla uczniów nadpobudliwych i niespokojnych, a także z porażeniem mózgowym.
Bezpieczeństwo. Możliwe jest przeprowadzanie eksperymentów z toksycznymi i wybuchowymi chemikaliami (na przykład podczas badania halogenów, metali alkalicznych). A dla dzieci z zaburzeniami układu mięśniowo-szkieletowego jest to nadal brak strachu przed rozlaniem, rozlaniem, nietrzymaniem w rękach.
Oszczędność czasu nauki: a) pracę można wykonać samodzielnie jako pracę domową; b) przy wejściu na lekcję nie poświęca się czasu na zorganizowanie eksperymentu.
Szkolenie BHP w bezpiecznym środowisku laboratorium wirtualnego.
Studenci mogą samodzielnie przećwiczyć temat danej sekcji w dogodnym dla siebie czasie, nie ograniczając się do lekcji
Nieszkodliwość. Dla studentów cierpiących na alergie, choroby płuc jest to okazja do przeprowadzenia eksperymentu bez szkody dla zdrowia.
Oczywiście wirtualny eksperyment chemiczny ma też pewne wady:
Brak bezpośredniego kontaktu z instrumentami i sprzętem, a co najważniejsze z obiektem badań chemicznych – substancją o złożonym zestawie cech i właściwości, których nie może odtworzyć żaden z najbardziej zaawansowanych modeli komputerowych.
Optymalne w procesie edukacyjnym będzie połączenie wykorzystania laboratoriów pełnoskalowych i wirtualnych, z uwzględnieniem ich nieodłącznych zalet i wad.
Eksperyment chemiczny - ważne źródło wiedza, umiejętności. W połączeniu z środki techniczne uczenia się, przyczynia się do skuteczniejszego opanowania wiedzy, umiejętności i zdolności. Systematyczne stosowanie eksperymentów na lekcjach chemii pomaga rozwijać umiejętność obserwacji zjawisk i wyjaśniania ich istoty w świetle poznawanych teorii i praw, kształtuje i doskonali umiejętności i zdolności eksperymentalne, zaszczepia umiejętność planowania własnej pracy i samokontroli kultywuje dokładność, szacunek i miłość do pracy. Eksperyment chemiczny przyczynia się do ogólnego wykształcenia i wszechstronnego rozwoju jednostki.