Хорошая подготовка учителя к экспериментальному ознакомлению учащихся с химической реакцией является залогом успешного усвоения знаний о них учащимися.

Рассмотрим содержание этой подготовки.

1. Определение учителем объема знаний, которые учащиеся должны усвоить об изучаемой реакции. Перед ознакомлением учащихся с химической реакцией учитель обязан выяснить, что конкретно должны учащиеся усвоить о данной реакции, с какой глубиной предстоит истолковать ее. Ясное понимание того, что учащиеся должны усвоить о реакции, поможет учителю правильно выбрать опыт, методику его проведения, провести анализ его результатов и теоретическое истолкование выводов.

Так, например, в VII классе при изучении получения кислорода из марганцовокислого калия нет необходимости подробно знакомить учащихся со свойствами марганцовокислого калия и всех продуктов, получающихся при разложении его, за исключением кислорода. Ввиду сложности реакции разложения марганцовокислого калия не придется также давать истолкование ее с точки зрения атомно-молекулярного учения. В этом классе опыт должен быть проведен так, чтобы учащиеся убедились только в том, что из твердых кристаллов при нагревании получаются новые вещества — кислород и твердый остаток, что при нагревании происходит реакция, но какая — об этом можно не говорить. Отсюда во время демонстрации опыта внимание учащихся обращается лишь на то, что перманганат — твердое, кристаллическое, фиолетовое вещество, что при нагревании его образуется газ, в котором вспыхивает тлеющая лучинка и при этом получается какой-то твердый остаток, что, следовательно, в данном опыте происходит реакция разложения.

Совсем иначе эта же реакция изучается в X классе. Здесь необходимо дать учащимся знание состава и свойств исходных и получающихся веществ, произвести истолкование ее с точки зрения теории строения вещества, составить уравнение реакции.

Разумеется, что в данном случае методика демонстрации опыта, организации наблюдений, анализа их, истолкования вывода будет иной, чем в первом случае. Так, учитель может показать путем дополнительного опыта, что твердый остаток состоит из растворимого марганцовистокислого калия K2MnO4 и нерастворимой двуокиси марганца MnO2.

Глубина и широта изучения химической реакции зависит от предшествующей научной подготовки учащихся. Эту подготовку надо всегда учитывать, составляя план изучения реакции, пользоваться ранее приобретенными научными знаниями при ознакомлении учащихся с химической реакцией, совершенствовать их, прежде чем приступить к ее изучению.

2. Разработка эксперимента в соответствии с конкретными задачами изучения химической реакции. Эксперимент разрабатывается в точном соответствии с теми знаниями, которые учащиеся должны усвоить о данной реакции.

Так, при изучении реакции нейтрализации мало показать, что кислота и щелочь взаимодействуют и в результате получается соль. Надо показать еще, что при этом выделяется вода и что это реакция экзотермическая. В дальнейшем при изучении теории электролитической диссоциации будет указано, что при взаимодействии всех кислот и щелочей в эквивалентных количествах выделяется одно и то же количество теплоты и воды и что это указывает на общую природу реакции нейтрализации.

Если предполагается показать, что кислота и щелочь взаимодействуют и при этом образуется соль, то эксперимент следует разработать так: взять растворы соляной кислоты и едкого натра, испытать их лакмусом, бросить в раствор щелочи кусок лакмусовой бумажки, прилить кислоты до изменения цвета лакмусовой бумажки; объяснить, почему происходит изменение ее цвета; прибавляя кислоту и щелочь, добиться того, чтобы от 1—2 капель кислоты цвет лакмуса становился красным, а от 1—2 капель щелочи — синим; прибавить 1— 2 капли кислоты, вынуть лакмусовую бумажку, выпарить раствор и убедиться в том, что образовалась соль.

Если же предусматривается показать выделение при этой реакции воды и теплоты, то в круглодонной колбе на твердый едкий натр действуют концентрированной серной кислотой (наблюдаются образование соли, воды и выделение теплоты).

Опыты, которые учитель привлекает для наглядного изучения химических явлений, должны быть простыми в познавательном отношении. Они должны по возможности прямо, непосредственно вскрывать прослеживаемую связь веществ и явлений и не затушевывать ее усложненной или чрезмерно упрощенной техникой. С этой точки зрения совершенно непригодным является, например, проводимый часто для иллюстрации закона сохранения веса веществ опыт горения свечи на весах с улавливанием продуктов горения. И наоборот, очень хороши опыты, демонстрирующие обменные реакции в растворах. В первом случае связь явлений затушевывается образованием газообразных продуктов и сложной техникой их улавливания, во втором случае прослеживаемая связь вскрывается сразу. Лучшим пособием учителю в этой работе является классический труд проф. В. Н. Верховского «Техника и методика химического эксперимента в школе».

Выбранные опыты тщательно проверяются до постановки их на уроке. При этом учитель проверяет пригодность имеющихся в лаборатории приборов, реактивов, материалов и принадлежностей и уточняет отдельные стороны методики и техники проведения опыта.

3. Составление плана ознакомления с химической реакцией экспериментальным путем. До составления плана учитель выбирает форму эксперимента, которую он использует для ознакомления учащихся с химической реакцией (иллюстративную, исследовательскую, демонстрационную, лабораторную). Затем учитель разрабатывает план проведения опыта в зависимости от выбранной формы эксперимента. На странице 454 приведены основные моменты работы учителя и учащихся, которые должны учитываться при составлении плана. Учитель может записывать составляемый план, но может и не записывать, а держать его в памяти. Это личное дело учителя. Важно, чтобы план ознакомления учащихся с химической реакцией экспериментальным путем был составлен до начала этого ознакомления.