Н.А. Ковалева,С.А. Поташенков
Химия — наука интересная, сложная и потенциально опасная. Опасность представляют не теоретические знания о веществах, их свойствах и превращениях, но, в первую очередь, химический эксперимент, который является неотъемлемой частью процесса обучения химии. Под понятием «химический эксперимент» подразумевается средство обучения химии в виде специально организованных и проводимых опытов с веществами (реактивами), включаемых учителем в учебный процесс с целью познания, проверки или доказательства учащимися известного науке химического факта, явления или закона, а также для усвоения обучающимися определенных методов исследования химической науки.
При проведении химического эксперимента опасными могут быть:
работа с любым химическим оборудованием;
контакт с химическими веществами;
процесс химической реакции (выделение газа, бурное протекание, выброс вещества из пробирки и т. д.);
создание условий протекания реакции (нагревание или охлаждение).
В Федеральном государственном образовательном стандарте 2010 года определено [3], что изучение предметной области «Естественные науки» должно обеспечить сформированность навыков безопасной работы во время проектно-исследовательской и экспериментальной деятельности, при использовании лабораторного оборудования.
Предметные результаты изучения области «Химия» должны отражать:
формирование умений устанавливать связи между реально наблюдаемыми химическими явлениями и процессами, происходящими в микромире, объяснять причины многообразия веществ, зависимость их свойств от состава и строения, а также зависимость применения веществ от их свойств;
приобретение опыта использования различных методов изучения веществ: наблюдения за их превращениями при проведении несложных химических экспериментов с использованием лабораторного оборудования и приборов;
формирование представлений о значении химической науки в решении современных экологических проблем, в том числе в предотвращении техногенных и экологических катастроф.
Одна из главных целей основного общего образования по химии заключается в формировании умений безопасного обращения с веществами, используемыми в повседневной жизни. Предметным результатом освоения выпускниками основной школы программы по химии является умение оказывать первую помощь при отравлениях, ожогах и других травмах, связанных с веществами и лабораторным оборудованием.
В соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом 2010 года школы рекомендуется оснащать обучающей цифровой лабораторной техникой, предназначенной для учебной, учебно-исследовательской и проектной деятельности, для формирования у обучающихся навыков цифрового измерения результатов проведения натуральных экспериментов в пределах учебного помещения и вне его [2]. Модуль лабораторного и демонстрационного оборудования должен состоять из обучающей традиционной лабораторной учебной техники и включать в себя традиционные лабораторные приборы, используемые при постановке экспериментов, наблюдений и опытов. Следовательно, учащиеся должны будут освоить не только компьютерное проектирование химических процессов, но и научиться проводить безопасный химический эксперимент с использованием простейшего лабораторного оборудования.
Впервые приступая к выполнению практической работы по химии, учащиеся изучают «Правила безопасной работы в химической лаборатории». Знание этих правил является необходимым условием выполнения ученического эксперимента и обязательно контролируется учителем.
Перечень «Правил безопасной работы в химической лаборатории» в различных учебниках для 8-го класса неодинаков и может варьироваться от десяти до двадцати пунктов правил. Например, в учебнике для 8-го класса под редакцией Е.Е. Минченкова [4] перечень правил состоит из одиннадцати пунктов, а в учебнике П.А. Оржековского, Л.М. Мещеряковой, Л.С. Понтак — из восемнадцати, и является более подробным (см. табл. 1). Рассматриваемые учебники, входящие в федеральный перечень учебников, рекомендованных Министерством образования и науки Российской Федерации к использованию в образовательном процессе, были разработаны в соответствии со стандартом предыдущего поколения, в котором также предполагалось знание правил безопасного обращения с веществами, нагревательными приборами, химической посудой и простейшим оборудованием.
Таблица 1
Содержание правил по технике безопасности при работе в химической лаборатории
| Учебник для 8-го класса под редакцией Е.Е. Минченкова | Учебник для 8-го класса П.А. Оржековского, Л.М. Мещеряковой, Л.С. Понтак | |
| Инструкции по организации эксперимента | Соблюдение всех мер предосторожности, указанных учителем. Соблюдение чистоты и порядка на рабочем месте. Необходимость спокойной обстановки на работе. Выполнение опыта только после уяснения хода работы. Уборка рабочего места после опытов. | Работа одному ученику в лаборатории не разрешена. Выполнение опыта только после уяснения хода работы и предупреждения о возможных опасностях в ходе эксперимента. Необходимость тишины и спокойной обстановки при работе. Соблюдение чистоты на рабочем месте и уборка после окончания работы. Хранение и использование веществ в склянках только с наименованием вещества. |
| Инструкции по проведению эксперимента | Бережное обращение с оборудованием. Запрещается пробовать вещества на вкус. Соблюдение правил обращения с твердыми веществами и жидкостями. Рекомендации по количеству используемого вещества. Использование чистой посуды и проверка ее на целостность. Соблюдение правил работы при нагревании веществ. | Во время проведения опытов не рекомендуется касаться лица и глаз руками. Запрещается пробовать вещества на вкус. Осторожно знакомиться с запахом веществ. Использование только чистой посуды и проверка ее на целостность. Соблюдение рекомендаций по количеству используемого вещества. Соблюдение правил работы при нагревании веществ и уборке осколков лабораторной посуды. |
| Инструкции по оказанию первой помощи | - Последовательность действий учащихся при порезах, ожогах или попадании едкой или горячей жидкости на кожу или одежду. | - Последовательность действий учащихся при порезах, ожогах и возгорании. |
Изучение «Правил безопасной работы в химической лаборатории» может быть организовано учителем по-разному:
самостоятельное изучение правил по технике безопасности;
перечисление учителем правил с объяснением последствий их нарушения;
изучение правил с использованием плакатов по технике безопасности или компьютерной презентации;
просмотр видеофильма, содержащего примеры последствий нарушения правил.
В различных педагогических газетах и журналах, в том числе Интернет- изданиях, учителям предлагаются методические рекомендации и подробные разработки по проведению практического урока по химии (см., например, электронную версию газеты «Химия», выпускаемую издательским домом «Первое сентября»: http://him.1september.ru).
Имея все возможности для компьютеризации обучения, нельзя забывать о классическом «рукотворном» химическом ученическом эксперименте [5]. Использование только тематических презентаций и видеофильмов может привести к пассивному восприятию информации учащимися. Подростки в условиях современного мира вынуждены воспринимать информацию с экранов телевизоров, мониторов компьютеров, плазменных рекламных таблоидов и даже с экрана телефона. При таком восприятии часть информации «не видна», что порой делает неэффективным использование мультимедийного оборудования не только на уроках химии, но и на других предметах. Таким образом, если ученик раньше мог информацию «пропустить мимо ушей», то теперь он пропускает ее и «мимо глаз». Использование видеофрагментов, естественно, облегчает работу учителя, но изобилие видеоопытов в практике преподавания может принести вред учащимся в связи с наличием в таких пособиях большого числа недоработок. Компьютерное интерактивное лабораторное обеспечение может обезопасить учащихся и учителя при демонстрации и моделировании опытов, но не обеспечит необходимых умений, например, силы фиксации при закреплении стеклянного оборудования в лапке лабораторного штатива. Для активного восприятия правил техники безопасности можно, например, провести аналогию: использование держателя для пробирки при нагревании вещества с бытовым использованием варежки-прихватки или даже ухвата. Таким образом, изучая лабораторное оборудование, учитель может дать творческое задание на поиск соответствия химической и бытовой посуды, в зависимости от ее назначения и применения.
При объяснении мер первой помощи при ожогах или порезах лучше использовать ранее полученные знания и имеющийся у учащихся опыт, корректируя некоторые недочеты, которые при этом могут возникнуть. Дальнейшее изучение правил безопасной работы происходит при ознакомлении с приемами работы с лабораторным оборудованием (штативом, пипетками и т. д.), которое ранее использовалось на уроках физики и биологии. Некоторые специфические правила обращения с реактивами учащиеся узнают позже, по мере изучения веществ и их свойств (например, правило разбавления серной кислоты). Таким образом, учитель не только объясняет новый материал, но и создает прочные межпредметные связи по химии - основам безопасности жизнедеятельности - биологии - физике.
Контроль знаний по правилам безопасной работы учитель осуществляет в устной (опрос) или письменной (тестовой) форме перед выполнением ученического эксперимента и демонстрационного опыта.
Несмотря на огромное количество новейших информационных технологий, моделирующих и заменяющих реальный эксперимент, зачастую даже более эффектно и наглядно, изучение химии невозможно без классического химического эксперимента, а его успешная организация и проведение не возможны без знаний основных правил безопасной работы. Лишь хорошо продуманный план работы учителя и его реализация дают прочные знания и снижают возможный риск потенциальной опасности. Тем самым у учащихся формируются актуальные знания по химии, физике и биологии, складывается целостное понимание о безопасном поведении и действиях в экстремальных ситуациях, нередко возникающих в современном мире.