Меню

Для чего в эксперименте необходимы технические средства технология 7 класс

МЕТОДИКА
ХИМИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ

Продолжение. См. № 27–28, 30, 31, 36, 38, 39, 40, 43, 45/2003;
5, 8/2004

§ 3.7. Химический эксперимент
и технические средства обучения

Химический эксперимент – важный источник знаний. В сочетании с техническими средствами обучения он способствует более эффективному овладению знаниями, умениями и навыками. Удельный вес технических средств обучения, используемых в средней школе, возрастает с каждым годом, т. к. они не только экономят учебное время, но и положительно влияют на качество обучения. Однако дидактические возможности многих из них до конца не раскрыты.
В комплексе с химическим экспериментом технические средства обучения могут служить:
своеобразной инструкцией (показ этапов выполнения лабораторных опытов, решения экспериментальных задач, различных действий, приемов, операций и др.);
источником новых знаний;
иллюстрацией при изучении нового материала;
средством закрепления и контроля полученных знаний (способствовать пониманию сущности происходящих явлений и процессов).
В связи с этим в химическом кабинете рекомендуется иметь кино-, эпидиа-, графопроектор, телевизор, микрокалькулятор, компьютер и другие устройства вместе с самими средствами обучения (кинофильмы, диафильмы, диапозитивы, видеозаписи и др.). К аппаратам необходимо иметь дополнительные приспособления для их использования: экран, подставки под аппаратуру и т.д. Кроме того, для кодо- и эпидиапроектора изготовляют специальные карточки на бумаге, пленке или стекле, а также необходима фильмотека, включающая кинофрагменты, кинокольцовки, звуко- и видеозаписи и др.
Особое внимание нужно уделять сохранности аудиовизуальных средств и аппаратуры. До урока преподаватель проверяет исправность аппаратуры, просматривает пленки, кинофрагменты и другие дидактические средства. Подготовленный к уроку демонстрационный материал преподаватель хранит в шкафу возле своего рабочего места, в ящиках и нишах демонстрационного стола. На демонстрационном столе устанавливают пульт управления освещением, затемнением, техническими средствами (если есть автоматическое дистанционное управление).
Широко используют в обучении химии кинофильмы, кинофрагменты и кинокольцовки. Это динамические наглядные пособия, в которых содержится информация о видимых и невидимых явлениях и процессах. С их помощью учащиеся могут изучить сущность химических явлений и процессов, рассмотреть принцип действия и функционирования установок на производстве, ознакомиться с технологией получения веществ. Наряду с этим они документально иллюстрируют технические и производственные достижения и тем самым способствуют формированию научного мировоззрения учащихся.
Из технических средств обучения наибольший интерес для проведения химического эксперимента представляют эпидиа- и кодопроектор. Ими, как правило, обеспечены химические кабинеты почти всех школ, они просты и безопасны в эксплуатации, позволяют проецировать на экран прозрачные и непрозрачные объекты и материалы. А несложные приспособления к ним дают возможность показа химических опытов на экране неограниченное время. С кодопроектором можно работать без затемнения.
Использование технических средств обучения делает химический эксперимент более управляемым и активизирует мыслительную деятельность учащихся.
Перед показом демонстраций, выполнением лабораторных опытов и по ходу их целесообразно ставить вопросы или показывать рисунки, которые позволяли бы ребятам правильно воспринимать новые явления и процессы, осмысливать и лучше их запоминать.
Следует учесть, что в большинстве случаев ученики обращают внимание лишь на внешние признаки объектов и явления, а главного, наиболее существенного могут не заметить или уделить ему недостаточное внимание. По этой причине процессом восприятия учащихся необходимо управлять. Например, для подготовки к восприятию отдельных стадий производства азотной кислоты перед демонстрацией процесса каталитического окисления аммиака целесообразно показать через кодопроектор cхему (рисунок) установки. Первая часть схемы установки соответствует стадии окисления аммиака, вторая – окислению оксида азота(II) в оксид азота(IV), третья – гидратации оксида азота(IV). Показ каждой части схемы сопровождается составлением на карточках уравнений реакций без коэффициентов. При последовательном наложении карточек с рисунками друг на друга учащиеся получают полное представление о трех стадиях производства азотной кислоты и химических реакциях, лежащих в их основе. В ходе описания установки преподаватель обращает внимание на оптимальные условия протекания реакций, на определение конечных продуктов. Сочетание рисунка и демонстрационного опыта улучшает понимание сущности отдельных стадий производства азотной кислоты в заводских условиях.

В тех случаях, когда опыты хорошо видны только с небольшого расстояния, эпидиа- и кодопроектор дает возможность спроецировать их на экран, улучшая таким образом их наглядность. Например, используя для проведения опытов чашку Петри, стеклянные пластинки или кюветы, изготовленные из прозрачной пластмассы (полистирол, оргстекло), можно демонстрировать через эпидиа- или кодопроектор движение ионов, поглощение древесным углем растворенных веществ, газов, взаимодействие щелочных и щелочно-земельных металлов с водой, электролиз растворов солей и др.
Наблюдение сущности изучаемого явления имеет осмысленный характер, если ребята имеют перед собой конкретный план. Например, перед демонстрацией электролиза раствора хлорида меди(II) через эпидиа- или кодопроектор проецируется карточка следующего содержания: «При наблюдении электролиза раствора хлорида меди(II) определите: какую окраску имеет электролит; по какому признаку можно судить, что на катоде образуется новый продукт; какой продукт образуется на катоде и почему; по какому признаку можно узнать, что на аноде происходит образование нового продукта; какой продукт выделяется на аноде и почему; изменяется ли окраска раствора электролита в ходе опыта и почему?»
После окончания работы учащиеся обсуждают результаты, изучают сущность электролиза данной соли и составляют его схему.
Учащимся одновременно с письменной инструкцией по выполнению лабораторного опыта или его демонстрации рекомендуется показывать рисунки или схемы используемых приборов или установок. Так, в описании практической работы «Получение аммиака и опыты с ним» приведен рисунок прибора, но учащиеся все равно собирают его с трудом и тратят на это немало времени. Сократить время на его сборку можно за счет расчленения ее на несколько этапов, показанных через эпидиапроектор.
По-другому можно поступить при демонстрации получения ацетилена карбидным способом и изучении его свойств. Учащимся показывают на экране рисунки четырех приборов для получения водорода, кислорода, аммиака и оксида углерода(IV). Перед учениками ставится задача: опираясь на имеющиеся знания о конструкции этих приборов и их назначении, выбрать один из них, с помощью которого можно получить ацетилен. Учащиеся по аналогии с этиленом предполагают, что нужно собрать прибор такой же, как для получения аммиака. Таким образом, они применяют приобретенные ранее знания, умения и навыки и накопленный практический опыт при работе в новых условиях.
Выполнение практических заданий требует иногда использования справочных таблиц, которых нет в учебнике. Обеспечить каждого ученика таблицами очень трудно, да и нет необходимости в этом. Достаточно показать через эпидиапроектор одну таблицу для всех. Например, при распознавании ионных неорганических веществ (катионы и анионы в растворах кислот и солей, а также анионы в растворах солей) и органических веществ демонстрируют справочные таблицы. В них приведены сведения о реактивах, необходимых для распознавания веществ и продуктов реакций в виде газов или твердых веществ с характерной окраской.
На заключительных уроках при систематизации и обобщении знаний и усовершенствовании умений и навыков за весь курс химии с помощью эпидиа- или кодопроектора можно проецировать на экран содержание лабораторных опытов и экспериментальных задач, которые составляет преподаватель.
Большую помощь оказывают преподавателю эпидиа- и кодопроектор в организации обучающего контроля и учета знаний, умений и навыков. Несмотря на то, что учащиеся выполняют одну и ту же практическую работу, качество ее оформления бывает различным. Показывая тетради для практических работ на экране, преподаватель сосредоточивает внимание учеников на встречающихся недостатках и таким образом предупреждает их повторение в дальнейшем.
Проверку тетрадей с помощью эпидиапроектора можно организовать следующим образом. По окончании практической работы преподаватель показывает на экране несколько тетрадей: а) с плохо выполненным заданием, но с хорошими и правильными рисунками, схемами; б) с хорошо выполненным заданием, но плохо оформленным графически; в) с правильно выполненным и хорошо оформленным графически заданием.
Учащимся, владельцам первых двух видов тетрадей (а и б), предлагается дать необходимые объяснения только по правильно оформленной части работы. К обсуждению той части работы, где допущены ошибки, привлекаются все ученики: они отмечают недостатки в работе и указывают, как нужно было ее выполнить. Показ в качестве образца хорошо оформленной тетради сопровождается иногда комментарием ученика. Использование эпидиапроектора дает возможность добиться аккуратного ведения тетрадей, более внимательного отношения к выполнению опытов, объяснению их сущности и т.д.
С помощью эпидиапроектора также проверяются результаты выполнения лабораторных опытов и решения экспериментальных задач.

Читайте также:  Дозатор для дезинфицирующих средств ksitex dd 1068a

Источник

Для чего в эксперименте необходимы технические средства?

Ответы

Эксперимент – это важнейшая составная часть научных

исследований. Его основой является научно поставленный опыт с

точно учитываемыми и управляемыми условиями.

Основной целью эксперимента являются выявление свойств

исследуемых объектов, проверка справедливости гипотез и на этой

основе широкое и глубокое изучение темы научного исследования.

Они различаются [14]:

– по формирования условий (естественный и

– по целям исследования (преобразующие, констатирующие,

контролирующие, поисковые, решающие);

– по организации проведения (лабораторные, натурные и т.д.);

– по структуре изучаемых объектов и явлений сложные) и т.д.

Естественный эксперимент предполагает проведение опытов в

естественных условиях существования объекта исследования.

Искусственный эксперимент предполагает формирование

Преобразующий эксперимент включает активное изменение

структуры и функций объекта исследования в соответствии с

выдвинутой гипотезой, формирование новых связей и отношений

между компонентами объекта или между исследуемым объектом и

другими объектами. Исследователь преднамеренно создает условия,

которые должны формированию новых свойств и

Констатирующий эксперимент используется для проверки

Контролирующий эксперимент сводится к контролю за

результатами внешних воздействий над объектом исследования с

учетом его состояния, характера воздействия и ожидаемого эффекта.

Поисковый эксперимент проводится в том случае, если затруднена

классификация факторов, влияющих на изучаемое явление вследствие

отсутствия достаточных предварительных данных. По результатам

поискового эксперимента устанавливаются значимость факторов,

осуществляется отсеивание незначимых.

1.Исследователь хочет оценить необходимость проведения каких-либо действий например ученик хочет оценить необходимость выполнения домашних заданий по математике. В скором времени он получит ответ о том , что домашнее задание необходимо выполнять в любых условиях. Хорошо если такое исследование не приведёт к получению плохой оценки, а ученик учтёт свои знания и успеет избежать оплошности.

2.Опыт в отличие от эксперимента — это, как правило, повторение какого-то эксперимента с целью демонстрации или практических лабораторных занятий. В то время как эксперимент — это обычно новое исследование. Но это лишь словесная разница. Да нет никакой разницы.

Читайте также:  Как должны храниться средства индивидуальной защиты

3.Лабораторный эксперимент проводится в лабораторных условиях

с применением типовых приборов, специальных моделирующих

установок, стендов и т.д. Чтобы не пораниться и не нанести себе вреда

4.Недостатком такой формы эксперимента является значительно большее число опытов для получения более точной картины физического процесса.

Источник



Наблюдение и эксперимент. Технические средства эксперимента

2. Наблюдение и эксперимент. Технические средства эксперимента

2.1 Наблюдение и эксперимент

Важнейшими методами естественнонаучного исследования являются наблюдение и эксперимент.

Наблюдение – преднамеренное, планомерное восприятие, осуществляемое с целью выявить существенные свойства объекта познания. Наблюдение относится к активной форме деятельности, направленной на определенные объекты и предполагающие определенную формулировку задач и целей. Наблюдение требует специальной подготовки — предварительного ознакомления с материалами, относящимися к объекту будущего наблюдения, с рисунками, фотографиями, описанием предметов и. т. п. Важное место в подготовке наблюдения должно занимать уяснение задач наблюдение, требований, которым оно должно удовлетворять, предварительная разработка плана и способов наблюдения.

Эксперимент — метод, или, прием, исследования, с помощью которого объект или воспроизводится искусственно, или ставится в заранее определенные условия. Метод изменения условий, в которых находится исследуемый объект, — это основной метод эксперимента. Изменение условий позволяет вскрыть причинную зависимость между заданными условиями и характеристиками исследуемого объекта и одновременно обнаружить те новые свойства объекта, которые не проявляются непосредственно в обычных условиях, проследить характер изменения наблюдаемых свойств в связи с изменением условий. С изменением условий изменяются определенные свойства объекта, а другие при этом претерпевают существенных изменений, от них можно отвлечься. Эксперимент, таким образом, не сводится к простому наблюдению – он активно вмешивается в реальность, изменяет условия протекания процесса.

2.2 Технические средства эксперимента

Естественнонаучное экспериментальное исследование немыслимо без создания разнообразных технических средств, включающих многочисленные приборы, инструменты и экспериментальны установки. Без экспериментальной установки. Без экспериментальной техники невозможно было бы развитие естествознания. Процесс естественно — научного познания существенно зависит от развития используемых наукой технических средств.

Благодаря микроскопу, телескопу, рентгеновским аппаратам, радио, телевизору, сейсмографу и т.п. человек значительно расширил свои возможности восприятия.

Первые закономерности в природе были установлены, как известно в движении небесных тел и были основаны на наблюдениях, осуществляемых невооруженным глазом. Галилей в своих классических опытах с движением тела по наклонной плоскости измерял время по количеству воды, вытекающей через тонкую трубку из большого резервуара, тогда еще не было часов в нашем представлении. Однако давно прошло время, когда естественнонаучные и следования могли осуществляться при помощи подручных средств. Галилей прославился в науке не только своими исследованиями механических явлений, но и изобретением подзорной трубы. Сегодня астрономия немыслима без разнообразных телескопов, в том числе и радиотелескопов, позволяющих человеку — заглянуть в такие дали мироздания, откуда свет распространяется до нас в течение сотен миллионов световых лет.

Огромную роль в развитии биологии сыграл микроскоп. Открывшие человеку многие тайны живого мира. Сегодняшние технические средства дают возможность осуществить эксперимент на молекулярном, атомном и ядерных уровнях. Техника современного эксперимента состоит не только из высокочувствительных приборов, но и из специальных сложных экспериментальных установок. Например, для проникновения вглубь атомного ядра строятся громадные экспериментальные сооружения – синхрофазотроны.

Наукой сегодня активно используются для проведения экспериментов космические корабли, подводные лодки, различного рода научные станции, специальные заповедники. Успехи естествознания тесно связаны с усовершенствованием методов и средств измерения, с усовершенствованием приборов и установок, которые позволяют с всевозрастающей гибкостью и утонченностью изменять условия наблюдения и эксперимента. За последние десятилетия создана мощная вычислительная техника, которая не только составляет неотъемлемую часть современного экспериментального оборудования, но и включена теснейшим образом в сам процесс мышления.

3. Описание, объяснение и предвидения

Читайте также:  Огонь как средство защиты

Эмпирическое познание имеет дело с фактами и их описанием. При теоретическом анализе эмпирического материала логической обработке подвергается вся совокупность эмпирических данных, полученных различными путями и зафиксированных в различных источниках информации. В процессе теоретического мышления познание идет от фактов и их описания к интерпретации, объяснению их. Первым и необходимым условием объяснения фактов является их пониманием. т. е. осмыслением фактов в системе понятий данной науки.

Понятие явление – значит, выяснить те особенности, благодаря которым оно играет определенную роль в составе целого, раскрыть способ его возникновения.

Эмпирическое познание констатирует, как проистекает событие. Теоретическое познание отвечает на вопрос, почему оно проистекает именно таким образом. Эмпирическое познание ограничивается описанием, фиксацией результатов наблюдения и эксперимента с помощью соответствующих данной науке средств записи информации, таблиц, схем, графиков, и. т. п. Описание фиксирует и организует факты, дает их качественное и количественное характеристику, вводит факты, в систему выработанных в данной науке понятий, категорий, подготавливает фактический материал для объяснения.

Теоретическое познание — это, прежде всего объяснение причин явлений. Раскрытие причины явления предполагает выяснение внутренних противоречий вещей, предсказание вероятного и необходимого наступления событий и тенденций их развития. Например, предсказание Д. К. Максвеллом электромагнитных волн, Д. И. Менделеевым – новых химических элементов. Из релятивистской теории движения электрона, предложенной П. Дираком, вытекало предвиденье существования нового объекта – позитрона. Конечно, речь идет не о единичном объекте, а о множестве одноименных объектов с вполне определенными свойствами.

Тот или иной закон может быть предсказан на основании существующей теории. Однако есть и другой, в определенном смысле путь предвиденья закона — выведение его из эмпирических данных. Так рождается эмпирический закон. Теоретический предсказанный закон подтверждается эмпирически, а эмпирический закон, как правило, обосновывается теоретически.

Существуют интуитивные предвидения, для, которых основания не представляются явно. Такие предвиденья характерны для исследователей — крупных специалистов в своей области, и для них существенную роль играет подсознательная деятельность мозга.

Источник

Роль приборов в эксперименте

Когда речь идет о натуральных экспериментах следует помнить о специфической роли приборов в экспериментах.

Приборы делятся на:

Взаимодействие прибора и объекта должно приводить к такому состоянию регистрирующего устройства, которое может быть зафиксировано непосредственно органами чувств человека в виде макрообраза,поскольку сам человек представляет собой макроскопический прибор.

Прибор-усилитель (микроскоп, телескоп) применяется в том случае, когда сигналы остаются в обычных условиях за порогом ощущений или когда особенности среды затрудняют их непосредственное восприятие. Приборы-усилители сохраняют информацию инвариантной, т.е. они доставляют сигнал к органам чувств, не меняя при этом качественную определенность выходного сигнала и сигнала на входе.

Приборы-анализаторы (спектроскоп, хроматографическая бумага) путем непосредственного воздействия на предмет (физического, механического, химического разложения) позволяют преобразовать объект в такую форму, что появляется возможность получить с помощью органов чувств новую информацию об объекте. Расшифровка полученного сигнала осуществляется с помощью сравнения полученных данных с некоторым имеющимся эталоном.

Приборы-преобразователи используются тогда, когда информация об объекте в принципе не может быть получена органами чувств человека. В этом случае наблюдается качественное преобразование сигнала в носителе информации. Например, при исследовании электромагнитного поля, инфракрасного излучения, ультразвука, радиации создаются такие приборы, в которых протекают процессы, меняющиеся характерным образом под влиянием изучаемого явления. Например, приборы-индикаторы фиксируют наличие или отсутствие изучаемого явления. Очевидно, что между исследуемым явлением и прибором должна существовать причинно-следственная связь, имеющая однозначный характер.

Информация, полученная с помощью приборов-преобразователей, связана с «умозаключениями» от следствия к причине и носит условный характер. Она предполагает принятие двух предпосылок:

1)достоверность физических гипотез, лежащих в основании конструкции приборов;

3)порог чувствительности прибора.

В большинстве случаев при использовании приборов-преобразователей исследователь сталкивается с ситуацией, когда нельзя описать сущность изучаемого явления, не упоминая о приборе. Например, в понятие электрического поля входит упоминание о пробном заряде: напряженность электрического поля есть сила, действующая на единицу пробного заряда.

Приборы-регистраторы хранят полученную информацию в форме, допускающей ее последующее воспроизведение. Приборы-регистраторы имеют показания приборов в виде документа (фотопленка, магнитофонная лента, перфокарта). Существует два способа хранения информации – аналоговый и цифровой. При аналоговом способе регистрации информации рычаг-регистратор непрерывно царапает закопченную ленту цилиндра и воспроизводит в виде кривой эволюцию во времени изучаемого параметра.

Существует четвертый класс приборов – измерительно-информационные системы (НИС).НИС используются для исследования объектов в недоступной для человека среде – глубинах океана, в космосе. К НИС относится, например, ракетный спектрограф для фотографирования коротковолновой области спектра солнца.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник