Проектная деятельность на уроках химии

2026-09-18 16:29 Методические зарисовки

Об опыте Международной школы «Алабуга» в организации исследовательской работы и использовании компьютерных симуляторов рассказывает преподаватель естествознания, биологии и химии в Международной школе «Алабуга» Леонид Олегович Потапов.

Леонид Потапов занимается наукой более 18 лет, выпустил 11 научных публикаций в изданиях, включенных в реестр ВАК РФ и РИНЦ, и постоянно организует учебно-проектную деятельность в «Алабуге».

Скачать статью и материалы для учителя в удобном для распечатывания виде.

Этапы организации проектной деятельности (на примере урока для 5 класса по теме «Исследование кислот и щелочей»)

Проектная деятельность на уроках химии включает следующие этапы:
Подготовительный этап:
●определение темы и целей проекта;
● постановка проблемы и формулировка гипотезы;

Пример объяснения учителя: Ученые формулируют вопросы. Вот некоторые из вопросов, на которые ученые могут попытаться ответить:
Сколько извести нужно добавить в кислотное озеро, чтобы нейтрализовать ее?
Какое средство от несварения желудка лучше всего?
Сколько зубной пасты нужно, чтобы нейтрализовать кислоту во рту?

«Какое средство от несварения желудка лучше всего?» Это не очень точный вопрос. Означает ли он, что оно самое приятное на вкус, самое дешевое, самое эффективное или самое экономичное?

Ученым нужно формулировать свои вопросы таким образом, чтобы их можно было проверить. Например: «Каким порошком от несварения желудка можно нейтрализовать кислоту, используя наименьшее количество порошка?»

Пример активности (задание 1) для учеников:
«В небольшой группе обсудите и запишите четыре вопроса о кислотах и щелочах, которые вы могли бы исследовать. Обсудите свои идеи с остальными учениками. Можно ли исследовать каждый из ваших вопросов?»

● планирование работы (разбиение на задачи, распределение ролей в группе);

Пример объяснения учителя:
При планировании исследования необходимо разработать эксперимент. Если вы изучаете влияние порошков от расстройства желудка на кислотность желудка, вам нужно использовать модель, поскольку вы не можете использовать собственную желудочную кислоту. Вместо этого вам придётся использовать стакан с кислотой.

Необходимо многое учесть.
➔ Как сделать эксперимент объективным?
➔ Что вы будете менять в своем исследовании?
➔ Что вы оставите неизменным?
➔ Как вы узнаете, что порошок нейтрализовал кислоту?
➔ Что вы увидите?
➔ Как вы будете проводить исследование?
➔ Как вы зафиксируете результаты?

Пример активности (задание 2) для учеников: Выберите один из вопросов из задания 1 и составьте план проведения исследования.

●изучение теоретической базы (литературный обзор).

Выбор материалов и оборудования:
●подбор химических реактивов с учетом их безопасности и доступности;
●подготовка лабораторного оборудования (пробирки, колбы, весы, pH‑метры и т. д.);
●проверка исправности приборов и целостности посуды.

Техника безопасности:
●инструктаж по правилам работы с химическими веществами;
●использование средств индивидуальной защиты (халаты, перчатки, очки);
●ознакомление с алгоритмом действий в случае аварийных ситуаций;
●контроль за соблюдением правил учителем.

Практическая реализация:
●проведение экспериментов согласно плану;
●фиксация промежуточных результатов;
●корректировка методики при необходимости.

Анализ и оформление результатов:
●систематизация данных (таблицы, графики, диаграммы);
●формулировка выводов на основе полученных данных;
●подготовка презентации или отчёта.

Презентация и обсуждение:
●представление проекта перед классом или на школьной конференции;
● ответы на вопросы, обсуждение результатов.

Практические работы и активности на занятиях

● Эксперименты с индикаторами: определение pH растворов бытовых веществ (уксус, сода, мыло); определение pH типичных лабораторных растворов (соляная, азотная, серная кислоты; гидроксиды натрия и кальция).

● Реакции нейтрализации: взаимодействие кислот и щелочей с фиксацией изменения температуры и pH.

● Получение солей: синтез солей различными методами (реакция обмена, нейтрализация).

● Моделирование промышленных процессов: имитация производства кальцинированной соды, аммиака и т. п.

●Исследовательские проекты: сравнение эффективности различных средств от изжоги, изучение влияния кислот на ткани зуба, изучение эффективности зубной пасты.

Пример задания (практическая работа):

Какой порошок (лекарство от изжоги) лучше всего нейтрализует кислоту?

Ученики наливают по 20 см³ соляной кислоты в каждый из трех стаканов. Кислота имеет pH 1. Комментарий учителя: «Это похоже на сильную кислоту в вашем желудке». Учащиеся добавляют несколько капель универсального индикатора в каждый стакан.

Следом они добавляют порошок от несварения желудка шпателем за шпателем, пока кислота не была нейтрализована и универсальный индикатор не стал зеленым. Ученики проделывают это с каждым из трех порошков A, B и C. Они записывают количество шпателей порошка, которое добавили.

Вопросы для учеников к этому этапу эксперимента
Что остается неизменным в этом исследовании?
Что изменяется?
Что измеряется?
Какой порошок наиболее эффективен? Какой порошок наименее эффективен?
Считаете ли вы, что имеющихся данных достаточно, чтобы быть уверенным в ответах на вопрос 4?

Ученики повторяют свое исследование еще два раза.

Вопросы для учеников к этому этапу эксперимента
Какой порошок, по вашему мнению, наиболее эффективен?
Какой результат выглядит «неправильным»?
Предположите, почему вы могли получить этот «неправильный» результат.

Виртуальные симуляции, используемые для изучения химии на занятиях

Компьютерные симуляции позволяют безопасно моделировать сложные химические процессы, недоступные для школьных лабораторий.
Пример: симуляция «Берлога: Химзавод».

Цель: построить химический завод полного цикла для получения кальцинированной соды (Na2CO3).

Задачи для учащихся:
● изучить, какое сырье необходимо для производства (поваренная соль, известняк, аммиак);
● изучить, какие установки имеются на реальном производстве кальцинированной соды;
● определить последовательность химических реакций (процесс Сольве);
● настроить параметры производства (температура, давление, концентрация растворов);
● выполнить тест по итогам работы с симуляцией

Преимущества компьютерной симуляции на уроке химии:

● отсутствие риска для здоровья;
● возможность экспериментировать с опасными веществами (аммиак, хлор);
● визуализация промышленных масштабов производства;
● развитие навыков системного мышления и планирования.

Леонид Потапов