При совершенствовании метода наблюдения в школе необходимо учесть те научные результаты, которые получены в психологии и в методиках по вопросу об условиях успешного наблюдения предметов, явлений и процессов действительности.

Психология и методика показывают, что наблюдения совершаются тем успешнее, чем лучше разъяснены необходимость и цель их, чем лучше учащиеся подготовлены к этим наблюдениям (наличие необходимых знаний и навыков). Наибольший интерес вызывает такое наблюдение, которое связано с жизнью, с практикой или с фактами из истории науки, вытекает из предыдущего преподавания. Успех наблюдения обусловливается далее правильной разработкой и разъяснением учащимся программы наблюдений и техники их проведения. Наблюдение с помощью различных технических средств и приборов требует предварительного обучения школьников пользованию этими приборами (например, термометром, гальванометром и т. д.).

При демонстрации предметов и явлений в классе и на производстве необходимо широко применять схемы, чертежи, модели, так как они помогают правильному и всестороннему восприятию, абстрагированию и более быстрому созданию необходимых представлений и понятий. Следует также улучшить работу по обучению школьников фиксации наблюдений, их анализу и обобщению с целью получения выводов.

Когда наблюдения завершены, надо указывать учащимся практическое значение их и стимулировать использование их для объяснения соответствующих жизненных или производственных явлений.

Чтобы успешнее развивалась наблюдательность учащихся, необходимо применять разнообразные виды наблюдений, повышая при этом их активность и самостоятельность. Можно предложить следующую последовательность наблюдения, основанную на обобщении педагогического опыта:

наблюдение предметов в классе под руководством учителя, который знакомит с техникой наблюдений, все показывает и разъясняет;

самостоятельное наблюдение и самостоятельное обобщение наблюдений учащимися;

разработка программы наблюдений учащимися и самостоятельные длительные наблюдения с ведением дневников и обобщением результатов наблюдений.

Следует всемерно привлекать учащихся к изготовлению учебного оборудования, чтобы все более и более широко применять наглядные методы на уроках химии.

Наблюдение как самостоятельный метод применяется при изучении физических и химических свойств веществ и производственных объектов во время экскурсий и на производственной практике. Наблюдение всегда входит составной частью в экспериментальный метод изучения химии. Вначале мы рассмотрим наблюдение физических свойств веществ, схем и моделей, экскурсионных объектов, а затем использование наблюдения при химическом эксперименте.

Как показало исследование, учащиеся неполно и неточно воспринимают и описывают физические свойства веществ, не получив предварительно никаких указаний от учителя, как это делать. При этом все учащиеся подмечают те свойства, которые составляют специфическую особенность данного вещества. Так, например, все учащиеся указывают, что сера желтая, но ничего не говорят о ее запахе, отмечают, что бузун кристаллический, но не указывают, что он бесцветный, отмечают, что сахар сладкий (хотя и не пробуют его), но не указывают, что он кристаллический. Кроме того, многие учащиеся не умеют отличать вязкие жидкости от подвижных, хрупкие тела от ковких, неправильно различают и называют цвета.

Естественно, что такое восприятие лишает возможности учащихся правильно абстрагировать и обобщать свойства веществ и, следовательно, составлять правильные понятия о них. Между тем, имея дело с чистыми веществами, умея дифференцировать и называть их физические свойства, ученик попадает в благоприятные условия для образования правильных представлений и затем понятий о веществах.

Указанный выше характер восприятия свойств веществ можно объяснить с точки зрения учения И. П. Павлова о высшей нервной деятельности. Каждое вещество есть комплексный раздражитель. Сильные компоненты такого раздражителя вызывают сильное возбуждение, иррадиация которого порождает отрицательную индукцию возбуждения, проистекающую от слабых компонентов комплексного раздражителя. Вследствие этого сильные компоненты комплексного раздражения хорошо дифференцируются и всегда указываются в словесном изложении всеми учащимися, а слабые компоненты комплексных раздражителей не дифференцируются и потому не упоминаются при описании. Неправильное называние физических свойств веществ проистекает оттого, что в свое время не было проведено практического обучения учащихся различению физических свойств.

Чтобы достигнуть всестороннего и правильного описания физических свойств веществ, необходимо прежде всего прео- долеть отрицательную индукцию, достигнуть системности временных связей, отражающих физические свойства, практически- обучить учащихся различению этих веществ. Лучшим способом здесь является изложение учащимся того, какими физическими свойствами в первую очередь интересуется химия и какие физические свойства веществ ученикам придется описывать при изучении химии.

Чтобы выработать методику изучения физических свойств веществ, мы провели следующий педагогический эксперимент. План описания физических свойств записывался учащимися и требовалось его запомнить: а) физическое состояние (твердое— кристаллическое, аморфное, хрупкое, ковкое; жидкое — вязкое, подвижное; газообразное); б) цвет; г) вкус; в) запах; д) растворимость в воде.

Далее, путем показа веществ, имеющих характерные свойства, учащиеся обучались различать и правильно называть физические свойства. Особое внимание уделялось различению цветов, для чего учащиеся знакомились со шкалой цветности, с простыми и смешанными цветами, с названиями смешанных цветов, с названиями цветов по названиям предметов и т. д. Затем проводились упражнения в описании физических свойств по плану с исправлением при этом допускаемых ошибок. Проведя эти упражнения, мы предлагали задачу описать физические свойства веществ. Под действием вторых сигналов «описать физические свойства вещества» начинался ассоциативный процесс, вызывающий всю систему связей, соответственно плану изучения физических свойств веществ. Благодаря элективной иррадиации ученики подходили к наблюдению веществ с определенной суммой вопросов и на все эти вопросы находили ответы. Учащиеся полно описывали свойства веществ, указывали не только сильные, но и слабые компоненты.

В результате описанного выше эксперимента была определена методика ознакомления учащихся с физическими свойствами веществ. Она заключается в следующем:

а) разъяснение учащимся дифференцированного плана изучения физических свойств веществ;

б) упражнения в правильном различении и усвоении физических свойств веществ путем демонстрации соответствующего набора их;

в) самостоятельная работа учащихся по описанию физических свойств веществ.

Каждое из указанных выше положений является, по существу дела, условием, определяющим успех изучения физических свойств веществ путем наблюдения.

На хорошо освещенной стене кабинета следует вывесить таблицу цветов с надписями их названий и требовать от учащихся, чтобы при определении цветов веществ они обращались к этой таблице. Точно так же полезно иметь коллекцию кристаллов и кристаллических веществ, коллекцию хрупких и ковких веществ, коллекцию легко подвижных и вязких жидкостей и т. д., к которым учащиеся могли бы обращаться всякий раз, когда испытывают затруднения, допускают неточности или ошибки.

Чтобы учащиеся правильно описывали и запоминали свойства веществ и получали правильные представления о них, надо 'при ознакомлении с веществами давать их в таком виде, какой они имеют при обычных условиях и в каком они поступают в продажу. Твердые кристаллические вещества при первом ознакомлении следует давать учащимся в твердом и кристаллическом виде, а не в виде растворов, жидкие вещества — в концентрированном виде. В этом случае будут исключены ошибки, как например «медный купорос — жидкость, синего цвета», «едкий натр — бесцветная жидкость» и т. п. Но когда учащиеся так познакомятся с веществами, можно применить их растворы.

Чтобы показать, как улучшается различение и описание свойств веществ, если выполнить то, о чем сказано было выше, приведем описание серы, сделанное одними и теми же учащимися до и после обучения. В том и другом случае учащимся выдавался набор веществ и принадлежностей.

До обучения.

Сера — желтое вещество, хорошо поддерживающее горение (5. IX).

После обучения.

Сера — это твердое вещество, желтое, состоящее из мельчайших кристалликов. Если взять серу в кристаллах и опустить в пробирку, то кристаллы серы потонут. Если же размолоть серу в порошок, то она держится на поверхности воды. Не имеет запаха. В воде сера не растворяется (12.IX).

До обучения.

Сера — желтое, твердое вещество. Оно имеет определенную форму (5.IX).

После обучения.

Цвет серы желтый. Она имеет кристаллическую форму. Сера в воде не растворяется. Имеет слабый запах (12.IX).

До обучения.

Сера — желтого цвета, идет на спички (5.IX).

После обучения.

Сера — вещество твердое, хрупкое, желтого цвета, кристаллическое. В воде сера не растворяется. Если долго нагревать, то плавится. Вес у нее небольшой. Запах слабый, когда кусок разбиваешь на части (12.IX).

Рассмотрим теперь применение наблюдения для изучения производственных объектов, представляемых учащимся в виде схем, моделей и других наглядных изображений.

При изучении химии могут применяться плоскостные и объемные наглядные пособия. Плоскостные наглядные пособия бывает двух видов: а) плоскостные пособия, предназначенные для демонстрации классу (рисунки, схемы, цифровые таблицы, диаграммы, карты); б) плоскостные пособия, предназначенные для использования в качестве раздаточного материала (фото, рисунки, схемы, цифровые таблицы, диаграммы, графики, карты). Объемные наглядные пособия могут быть также двух видов: а) модели, изготовленные для демонстрации классу; б) образцы химических продуктов, полупродуктов, исходных материалов и т. д., собранные для использования в качестве раздаточного материала.

Разберем сначала общие требования, которым должны удовлетворять наглядные пособия, чтобы содействовать успешному образованию представлений и понятий.

Плоскостные наглядные пособия (таблицы), предназначаемые для демонстрации классу, должны быть исполнены так, чтобы все ученики могли видеть все, что изображено на них. Как показывает исследование, проведенное нами, этому требованию удовлетворяют те пособия, которые имеют:

а) основные контурные линии толщиной не менее 3,5 мм, выполненные черной краской;

б) дополнительные контурные линии толщиной не менее 2 мм;

в) детализирующие линии толщиной не менее 1,2 мм;

г) изображение деталей шириной не менее \0 мм и длиной не менее 30 мм;

д) надписи, сделанные прямым шрифтом, с высотой букв не менее 25 мм, с толщиной основных линий не менее 7 мм и дополнительных 3 мм, с отношением высоты к ширине букв 3:3,5, со свободной расстановкой букв;

е) раскраску, подчеркивающую линии, оттеняющую детали (серо-зеленый, стальной, желтый цвета);

ж) белый фон.

Кроме заголовка, таблицы, предназначенные для демонстрации классу, не должны иметь никаких других надписей, так как эти надписи (не видны учащимся. Размеры таблиц рассчитываются исходя из характера изображаемого предмета. Раздаточные схемы обязательно сопровождаются надписями, указывающими названия объектов, разъясняющими сущность химической реакции и т. д. Немые демонстрационные схемы служат пособиями для объяснения учащимся и для контроля знаний.

Схемы производственных процессов хорошо помогают формированию понятий лишь в том случае, если они фиксируют внимание на главном и существенном с точки зрения изучения общих принципов химического производства. На рисунках 2 и 3 изображены доступные для учащихся средней школы схемы производства соляной кислоты, разработанные Д. А. Эпштейном.

Ввиду того что даже на стандартном листе чертежной бумаги схемы аппаратов выходят небольших размеров и плохо видны издали, целесообразно дополнительно к демонстрационной схеме иметь 10—15 экземпляров схем небольшого размера, чтобы раздавать их перед изложением. В этом случае все учащиеся будут иметь возможность надлежащим образом воспринять разбираемую схему.

image1

Рис. 2. Схема производства соляной кислоты (внешний вид).

Общие схемы производства следует иметь в лаборатории в двух вариантах. В первом варианте аппараты изображаются с внешней стороны, в другом — в разрезе, дающем представление о внутреннем устройстве их. В этом случае представления и понятия становятся еще более конкретными.

Наряду с общими схемами производства следует иметь также Отдельные таблицы с изображением отдельных аппаратов. На таких таблицах помещаются рисунки их внешнего вида со стоящим рядом рабочим и схемы внутреннего устройства аппаратов, чтобы помочь учащимся составить себе представления о размерах аппаратов, внешнем виде и внутреннем устройстве их.

Большую помощь в формировании производственных понятий имеют модели типичных аппаратов. Они могут быть изготовлены из различных материалов: картона, бумаги, жести и др. Модели делаются разборными, дающими представление о внешнем виде и внутреннем устройстве аппаратов. На рисунке 4 изображена разборная модель установки синтеза аммиака (автор Д. А. Эпштейн). Модели изготовляются в определенном масштабе и по возможности с соблюдением соотношения размеров их частей.

image2

Рис. 3. Схема производства соляной кислоты (разрез).

Воспринимая плоскостные и объемные изображения предметов и явлений, ученики составляют себе представление о них с (участием воображения. Наиболее хорошие результаты получаются тогда, когда демонстрируются и сопоставляются одновременно плоскостные и объемные пособия. Модели помогают создать образы, а схемы и чертежи помогают найти в них существенное, главное, произвести отвлечение и обобщение характерных черт и сторон. Чем более схематичным и абстрактным является изображение предметов и явлений, тем больше требуется воображения и словесного объяснения и, следовательно, тем большим материалом, добытым путем непосредственного восприятия предметов, должен оперировать ученик.

image3

Рис. 4. Разборная модель установки синтеза аммиака (автор Д. А. Эпштейн):

1—компрессор, 2—циркуляционный насос, 3—колонна синтеза, 4—водяной холодильник, 5—газоотделитель.

Общие схемы производств, схемы аппаратов, модели, схемы применения веществ могут быть изготовлены учащимися в порядке внеклассных творческих самостоятельных работ по химии.

Раздаточный материал изготовляется по всем темам программы и по тем производствам, куда проводятся экскурсии. Образцы продуктов, полупродуктов, исходных материалов помещаются в банки, склянки или коробки и затем в небольшой ящик. Таких наборов надо иметь по числу столов для учащихся в лаборатории (12—18 экземпляров).

Если наглядные пособия удовлетворяют указанным выше требованиям, то успех восприятия их обусловливается:

а) точным соответствием излагаемых учителем сведений тем изображениям, что демонстрируются учащимся;

б) последовательностью изложения этих сведений;

в) ясностью объяснения;

г) демонстрированием, обеспечивающим восприятие объекта всеми учащимися.