Личный кабинет

Использование цифровой лаборатории «Архимед» на уроках химии (из опыта работы)


Количественный анализ более важен и значим, чем качественный, но в традиционных методиках преподавания химии в школе его практически нет. Почему? Ответ очевиден: долго, сложно, ненаглядно. Положение может измениться с внедрением в школу цифровых лабораторий (ЦЛ). В статье рассматриваются преимущества и сложности в использовании ЦЛ.

О.Н. Максимова, МАОУ «СОШ №45», г. Новоуральск

 Использование цифровой лаборатории «Архимед» на уроках химии (из опыта работы)

       Количественные измерения являются основой любой науки. Возникает противоречие: количественный анализ более важен и значим, чем качественный, но в традиционных методиках преподавания химии в школе его практически нет.

       Почему мы практически не проводим количественные опыты на уроках химии? Ответ очевиден: долго, сложно, ненаглядно [2]. Положение может измениться с внедрением в школу цифровых лабораторий (ЦЛ). К тому же необходимость наличия некоторых цифровых датчиков регламентируется Требованиями к оснащению кабинета химии по ФГОС, а научные исследования доказали, что количественный эксперимент позволяет создавать проблемные ситуации, заключающиеся в столкновении учащихся с явлениями и фактами, результатами измерений, требующими теоретического осмысления, что побуждает к самостоятельному приобретению новых знаний [2].

       Рассмотрим с точки зрения практикующего школьного учителя некоторые преимущества ЦЛ, приводимые П.И. Беспаловым [1], в сравнении с традиционной формой проведения школьного химического эксперимента.

       Первый неоспоримый факт – это «высокая точность измерения параметров, позволяющая выявлять количественные закономерности на новом уровне» [1, С. 10]. Для исследовательских работ данный момент, конечно, значим, однако на обычном уроке точность измерения параметров с точностью до сотых, как правило, ни к чему.

       Второй факт – «наглядное представление результатов эксперимента в виде графиков, диаграмм и таблиц» [1, С. 11]. Безусловно, программа MultiLab позволяет получить помимо количественных показателей ещё и графическую наглядность. Например, демонстрация изменения температуры при растворении веществ в воде будет более наглядной с использованием датчика температуры, нежели обычного термометра или прибора типа термоскопа. Но если показать примерзание стакана к мокрой дощечке при растворении аммиачной селитры, то этот опыт ребята запомнят на всю жизнь. Видимо, истина, как всегда где-то посередине. На уроке «Растворимость веществ в воде» лучше использовать количественный опыт, показывающий, на сколько градусов снижается температура воды, при растворении в ней некоторых солей, и постараться использовать результаты этого эксперимента для решения расчётной или практической задачи. А на другом уроке (например, «Соли») показать опыт с примерзающим стаканчиком, напомнив про охлаждающие смеси.

       Третье преимущество – «сбор больших массивов данных за короткое время и, как следствие, сокращение времени многих экспериментов» [2, С.10]. Это утверждение я бы перефразировала следующим образом: «сокращение времени на проведение некоторых демонстрационных экспериментов». Однозначно, при условии, что у вас готова для работы собранная установка (компьютер, регистратор данных, датчик, проектор), демонстрационный опыт займёт считанные минуты. Но стоит этот же опыт провести лабораторно, как потери времени могут оказаться катастрофическими. Это при условии, что у вас есть лаборант, который выставит на каждый стол все необходимое оборудование и подключит его. Конечно, чем чаще вы предоставляете возможность детям работать с ЦЛ, тем меньше времени будет уходить на подготовительный этап, но для учителя подготовка останется затратной по времени.

       Некоторые авторы выделяют такое преимущество ЦЛ как получение данных, недоступных в традиционных экспериментах. Да, возможность измерения таких параметров, как температура различных зон пламени или содержание кислорода в воздухе, позволят разнообразить урок за счёт использования исследовательского подхода. Использование датчиков на определённые ионы в ЦЛ «Архимед» самое затруднительное мероприятие из-за необходимости постоянной калибровки датчиков, которая осуществляется сложно. В некоторых других ЦЛ (например, в Pasco) процесс калибровки заметно проще.

      Сложности применения ЦЛ на уроках химии:

  • существенные временные затраты на подготовку ЦЛ к уроку;
  • значительный расход реактивов при проведении большинства опытов;
  • отсутствие разработанной методики использования ЦЛ для проведения лабораторных и демонстрационных опытов по школьному курсу химии, находящейся в широком доступе.
  • «ЦЛ как техническое средство обучения нового поколения позволяет добиться высокого уровня усвоения знаний, устойчивого роста познавательного интереса школьников, т. е. преодолеть проблемы современного школьного химического образования». Однако, ЦЛ не цель, а всего лишь современное средство обучения, не являющееся универсальным — «как и у любых других средств обучения, у него есть свои границы применимости» [1, С. 4].

Литература

1. Использование цифровых лабораторий при обучении химии в средней школе / П.И.Беспалов [и др.]. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2014. – 229 с.

2. http://nauka-pedagogika.com/pedagogika-13-00-02/dissertaciya-metodika-effektivnogo-ispolzovaniya-tsifrovyh-laboratoriy-na-urokah-himii-v-obscheobrazovatelnoy-shkole

Добавлено: 15.08.2016
Рейтинг: 7.76
Комментарии:
0
Сказали спасибо 0
Сказать спасибо
footer logo © Образ–Центр, 2018. 12+