Методы химического исследования в школе

Обновлено: 30.06.2024

1. Понятие о методах обучения и их
классификация
2. Специфические химические методы
3. Химический эксперимент как
специфический метод обучения химии
4. Химические задачи как метод
обучения химии (самостоятельная
работа)

3. Литература

4. Понятие о методах обучения и их классификация

5. Классификация методов по Бабанскому Ю. К.

методы организации и осуществления
учебно-познавательной деятельности
методы стимулирования и мотивации
учебно-познавательной деятельности
методы контроля и самоконтроля
эффективности учебнопознавательной деятельности

6. Классификация методов по Бабанскому Ю. К.

Внутри каждой группы выделены подгруппы методов обучения:
по источникам передачи и характеру восприятия информации
(словесные, наглядные, практические)
по решению основных дидактических задач (приобретение
знаний, формирование умений и навыков, применение
знаний, закрепление знаний, умений и навыков и их
проверка)
по характеру познавательной деятельности обучающихся
(репродуктивный, объяснительно-иллюстративный,
проблемный, эвристический, исследовательский)
по сочетанию методов преподавания и учения
(информационно-сообщающий и исполнительный,
объяснительный и репродуктивный, инструктивнопрактический и продуктивно-практический, объяснительнопобуждающий и частично-поисковый, побуждающий и
поисковый) и др.

7. Классификация методов по Ивановой Р. Г.

общие методы обучения:
- объяснительно-иллюстративные
- частично-поисковые (эвристические)
- исследовательские
частные методы:
- словесные
- словесно-наглядные
- словесно-наглядно-практические
конкретные методы (методические
приемы)

8. Классификация методов по Гаркунову В. П.

общелогические (индукция, дедукция,
аналогия и др.)
общепедагогические (изложение, беседа,
самостоятельная работа и др.)
специфические методы химического
исследования (наблюдение, эксперимент,
моделирование, описание, теоретическое
объяснение и прогнозирование)

9. Общелогические методы обучения

Индукция (от лат. Induction) – наведение от
частного к общему
Дедукция (от лат.deduction) – выведение,
рассуждение от общего к частному
Анализ (от греч. analysis – разложение) и
синтез (от греч. synthesis – соединение) –
методы логического (мысленного)
разложения или соединения, совершаются
при помощи абстрактных понятий (атом,
молекула и др.)

10. Общелогические методы обучения

Аналогия – это умозаключение о
принадлежности веществу или явлению
определенных свойств на основе сходства
ряда существенных свойств или действий с
другим соединением или явлением, когда
осуществляется перенос свойств или
действий с одного объекта на другой
(прототип)
Сравнение – нахождение сходства и
различия в существенных признаках
предметов или явлений

11. Общелогические методы обучения

Абстрагирование (лат. abstractio –
отвлечение) – один из основных процессов
умственной деятельности человека,
позволяющий мысленно вычленить и
превратить в самостоятельный объект
рассмотрения отдельные свойства,
стороны или состояния предмета
Умозаключение – мыслительный процесс,
в ходе которого из одного или нескольких
суждений, называемых посылками,
выводится новое суждение, называемое
следствием или заключением

12. Общепедагогические методы обучения

Рассказ – словесный метод изложения в
эмоциональной форме с определенной долей новой
для обучающихся информации
Лекция – длительный монологический словесный
метод изложения новой информации
Повествование – изложение конкретных научных
химических фактов, законов, теорий, происходящих во
времени
Рассуждение – изложение материала с наличием
доказательств, подводящих слушателей к
определенным выводам и заключениям
Беседа – словесный метод обучения, при котором
педагог путем постановки тщательно продуманной
системы вопросов подводит обучающихся к пониманию
нового материала или проверяет усвоение ими уже
изученного

14. Газовая атака (художник Б. Н. Шахов)

15. Общепедагогические методы обучения

Самостоятельная работа является обязательной
в учебном плане любой профессиональной
специальности, может быть весьма разнообразной
и подразделяется:
по целевому назначению (изучение новой
информации, совершенствование, применение
приобретенных знаний и умений)
по характеру деятельности (копирующая
полученный материал, эвристическая и
исследовательская)
по форме организации (фронтальная, групповая,
индивидуальная)

16. 2. Специфические химические методы

Методы построения эмпирического
знания (наблюдение химических объектов
и их изображений, химический
эксперимент)
Теоретические научные методы
(описание, объяснение, предсказание
химических фактов и явлений)
Структурное и динамическое
моделирование веществ и химических
процессов

17. Метод наблюдения

Наблюдение – целенаправленное
восприятие натуральных и
искусственных объектов или
специально приготовленных
изобразительных средств обучения
Это простейший познавательный
метод, но метод активный,
опирающийся на работу органов
чувств

18. Требования к наблюдению

Преднамеренность
Целенаправленность
Планомерность
Активность
Систематичность
Использование средств наблюдения
Контрастность цветов наблюдаемого
объекта и фона

19. Метод моделирования

Моделирование – это построение копий
систем
Сущность моделирования заключается в
том, что при изучении какого-либо
химического явления создается идеальная
или материальная модель, которая служит
объектом рассмотрения
Объектами моделирования в химии
являются атомы, молекулы, кристаллы,
заводские аппараты, химические установки,
а также процессы и явления

20. Виды моделирования

Текстовое – это построение текстовых
моделей систем (схемы, таблицы,
конспекты, сочинения, рефераты и др.)
Графическое – это построение графиков,
диаграмм, уравнений, рисунков и др.
Техническое – это построение моделей из
бумаги, картона, пластилина, древесины,
пластмасс, металла, камня, компьютерные
модели

22. Модели

По способу построения и средствам
моделирования выделяют:
Материальные (предметные):
функционально подобные (динамичные,
функционируют по тем же законам, что и
оригинал), структурно подобные
(статичные)
Идеальные (теоретические): модельные
представления (конструируются
мысленно), знаковые модели (полное
отсутствие сходства с оригиналом)

23. Сравните

CnH2n+2
1. Количество атомов углерода
2. Количество атомов водорода
CnH2n
Общая формула соединения класса?

24. Сравнительная характеристика одинарной (С-С) и двойной (С=С) связей

Связь С-С
Связь С=С
Тип гибридизации
sp3
sp2
Угол связи
109º28`
120º
Форма молекулы
тетраэдр
плоская
Длина связи
0,153 нм
0,134 нм
Тип перекрывания
и

26. Теоретические методы

Описание переводит данные эксперимента
на язык науки
Объяснение применяется для изучения
сущности явлений, раскрытия внутренней
природы объекта. Выделяют причинное,
следственное и структурное объяснение
Предсказание позволяет прогнозировать
возможные направления протекания
реакций, условия их оптимального
осуществления, особенности
технологического процесса,
функционирования аппаратов и др.

28. Пример объяснения

29. 3. Химический эксперимент как специфический метод обучения химии

30. Классификация химического эксперимента

В зависимости от соотношения
деятельности педагога и обучающихся и с
учетом типа учебного заведения выделяют
следующие виды химического
эксперимента:
В вузе: демонстрационный, практический
(лабораторные занятия) и лабораторный
практикум
В школе: демонстрационный и ученический
(лабораторные опыты, практические
занятия, лабораторный практикум и
домашний эксперимент)

31. Демонстрационный эксперимент

Демонстрационный эксперимент – это
эксперимент, который проводится
педагогом, лаборантом или одним из
обучающихся
Демонстрационный эксперимент
проводится только педагогом, если он
слишком сложен для самостоятельного
выполнения обучающимися, опасен для
проведения или имеет методическую
ценность при работе только с большим
количеством реактивов

32. Требования к демонстрационному эксперименту

обозреваемость
наглядность
безукоризненность техники выполнения
безопасность
надежность
кратковременность
эстетичность оформления
простота
доступность
убедительность
эмоциональность
оптимальность методики

33. Техника и методика химического эксперимента

Техника химического эксперимента
предусматривает ответ на вопрос о том, как
надо проводить эксперимент, т. е. в какой
посуде или приборе, какие необходимы
реактивы, в каком количестве и какой
концентрации, какова величина силы тока,
какой должна быть последовательность
действий при проведении опыта и др.
Методика химического эксперимента
рассматривает постановку цели опыта (для
чего проводится, в чем должны убедиться
студенты), организацию наблюдения, вид
опыта (иллюстративный, проблемный,
исследовательский), сочетание слова и дела

34. Техника и методика химического эксперимента

Химический демонстрационный эксперимент
может быть простым по технике выполнения,
например взаимодействие азотной кислоты с
металлами (для этого достаточно на металл в
чашке Петри прилить одну-две капли азотной
кислоты), но сложным по объяснению: почему не
выделяется водород, какие продукты образуются в
зависимости от концентрации кислоты и
активности металла
И наоборот, простым по объяснению, например,
синтез воды, но сложным по технике выполнения
опыта (необходим водяной эвдиометр и знание
правил его работы, высоковольтный индуктор,
источник постоянного электрического тока)

35. Подготовка эксперимента

проверка исправности прибора
определение наличия и качества реактивов
подготовка необходимых приспособлений
(спички, лучинки, палочки, трубки)
определение мер предосторожности и
способов ликвидации последствий опыта
выбор методов обучения и формы
сочетания слова и опыта

36. Функции демонстрационного эксперимента

Эвристическая - установление новых фактов,
понятий, закономерностей
Корректирующая - преодоление трудности
освоения теоретического материала, исправление
ошибок, возникающих при неправильной
интерпретации видимых опытов
Обобщающая - демонстрация ряда свойств
веществ, принадлежащих к определенной группе
на основании тех или иных характеристик
Исследовательская - проблемная постановка
эксперимента, вовлекающая в его обсуждение
большое число студентов и способствующая
многостороннему рассмотрению изучаемого
объекта

37. Ученический эксперимент

Ученический эксперимент – это вид
самостоятельной работы
обучающихся, обогащающий их
новыми знаниями, умениями,
навыками, способствующий более
глубокому пониманию материала и
являющийся способом проверки
истинности приобретенных ими
знаний

38. Ученический эксперимент

Цель лабораторных опытов –
приобретение новых знаний при
проведении того или иного эксперимента,
проводимого чаще всего с помощью
алгоритмических предписаний
Цель практических занятий –
закрепление, совершенствование и
проверка теоретических и практических
знаний и умений обучающихся
Цель лабораторных практикумов –
обобщение знаний и выработка навыков
экспериментальной работы

39. Требования к ученическому эксперименту

Обучающиеся должны:
- понимать суть опыта и знать последовательность
выполнения отдельных операций
- соблюдать дозировку реактивов и правила работы
с ними
- уметь собирать стандартные приборы и правильно
работать с ними
- неукоснительно выполнять правила техники
безопасности при обращении с оборудованием,
приборами и реактивами
- четко оформлять отчет о проведенной
экспериментальной работе

40. Этапы выполнения ученического эксперимента

Осознание цели опыта
Изучение веществ
Сборка или использование готового прибора
Выполнение опыта
Анализ результатов и выводы
Объяснение полученных результатов и
составление химических уравнений
Составление отчета
Таким образом, в ученическом эксперименте имеет
место тесная связь между умственной и
практической деятельностью обучающихся

41. Вывод

-
Химический эксперимент играет большую
роль:
является источником знаний
служит критерием истинности знаний
дает возможность знакомства с миром
важнейших веществ и химических реакций
знакомит с методом химической науки
формирует экспериментальные умения

42. Заключение

Метод обучения – это
совокупность средств и приемов,
при помощи которых преподаватель
вооружает обучающихся знаниями и
умениями, а также формирует
мировоззрение

Исследовательский подход при обучении на уроках химии даёт возможность во-первых, помочь обучающимся в осознании проблемности предъявляемых задач, во-вторых, найти способы сделать разрешение проблемных ситуаций (заключенных в задачах) личностно-значимым для обучающихсяся и, в третьих, научить их видеть и анализировать проблемные ситуации, вычленять проблемы и задачи.

Вложение	Размер
issledovatelskiy_podkhod_pri_obuchenii_na_urokakh_khimii.doc	63.5 КБ

Предварительный просмотр:

Исследовательский подход при обучении на уроках химии

Исследовательский подход в обучении не является новым педагогическим явлением. В России идея его использования была впервые выдвинута во второй половине XVIII века, однако более 100 лет потребовалось, чтобы она стала востребована педагогическим сообществом. Исследовательский подход в обучении — это путь знакомства учащихся с методами научного познания, важное средство формирования у них научного мировоззрения, развития мышления и познавательной самостоятельности. Каковы функции? Их несколько, и все они находятся в диалектическом взаимодействии. К функциям исследовательского подхода в обучении относятся: воспитание познавательного интереса; создание положительной мотивации учения и образования; формирование глубоких, прочных и действенных знаний; развитие интеллектуальной сферы личности; формирование умений и навыков самообразования, то есть формирование способов активной познавательной деятельности; развитие познавательной активности и самостоятельности.

Учебное исследование и научное исследование.

Поэтому при организации образовательного процесса на основе исследовательской деятельности на первое место встает задача проектирования исследования. При проектировании исследовательской деятельности учащихся в качестве основы берется модель и методология исследования, разработанная и принятая в сфере науки за последние несколько столетий. Эта модель характеризуется наличием нескольких стандартных этапов, присутствующих в любом научном исследовании независимо от той предметной области, в которой оно развивается. При этом развитие исследовательской деятельности учащихся нормируется выработанными научным сообществом традициями с учетом специфики учебного исследования — опыт, накопленный в научном сообществе, используется через задание системы норм деятельности.

Модернизация образования невозможна не только без современного технического оснащения образовательных учреждений, но и, прежде всего, без внутренней перестройки учителя. В современном информационном обществе педагог должен не столько давать знания , сколько научить эти знания добывать . Дети приходят в школу учиться , то есть учить себя . Уроки - исследования считаю составной частью в этом процессе.

Перед учителем всегда стояла проблема поиска эффективных форм и способов учебной деятельности учащихся, которые бы не просто вовлекали бы их в исследовательскую работу, но и способствовали обучению самой этой деятельности. В конечном счете, необходимо так организовать познавательную деятельность школьников, чтобы процедура учебного исследования усваивалась ими вместе с тем содержанием, на котором оно осуществляется. Исследовательская деятельность является одной из форм творческой деятельности, поэтому ее следует рассматривать в качестве составной части проблемы развития творческих способностей обучающихся. Интеллектуальное и нравственное развитие человека на основе вовлечения его в разнообразную самостоятельную деятельность в различных областях знаний можно рассматривать как стратегическое направление развития образования. Развитие личности обучающегося, его интеллекта, чувств, воли осуществляется лишь в активной деятельности. Человеческая психика не только проявляется, но и формируется в деятельности, и вне деятельности она развиваться не может. В форме нейтрально-пассивного восприятия нельзя сформировать ни прочных знаний, ни глубоких убеждений, ни гибких умений.

Следует сразу отметить: не следует отождествлять такие понятия как исследовательская деятельность учащихся и урок - исследование: исследовательская деятельность - понятие гораздо шире, почти не ограниченное временными рамками. Это исследование с заранее неизвестным результатом. Урок - исследование ограничен временными рамками - 45 мин. Перед учащимися ставится исследовательская задача, решение которой, в подавляющем большинстве случаев, известно (но не обучающимся). Итог урока - новые знания .

Под уроком - исследованием я представляю себе деятельность учащихся и учителя, связанную с решением учащимися (при поддержке учителя) творческой, исследовательской задачи (пусть и с заранее известным решением, но незнакомым учащимся) и предполагающую наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере:

• повторение теории, посвященной данной проблематике,

• подбор инструментов для исследования и практическое владение ими,

• обработка полученного результата, его анализ и обобщение, собственные выводы.

Любое исследование, неважно, в какой области естественных или гуманитарных наук оно выполняется, имеет подобную структуру. Такая цепочка является неотъемлемой принадлежностью исследовательской деятельности, нормой ее проведения.

Поисково-исследовательская (задачная) технология обучения предполагает построение учебного познания в виде системы задач и разработки средств (предписаний, приемов). Применение данной технологии в обучении даёт возможность во-первых, помочь обучающимся в осознании проблемности предъявляемых задач (сделать проблемность наглядной), во-вторых, найти способы сделать разрешение проблемных ситуаций (заключенных в задачах) личностно-значимым для обучающихсяся и, в третьих, научить их видеть и анализировать проблемные ситуации, вычленять проблемы и задачи (В.И. Загвязинский, 2001).

Анализируя результаты своей педагогической деятельности, я пришла к выводу о необходимости планирования уроков так, чтобы обеспечить познавательную активность и самостоятельность учащихся при изучении химии. Чем больше учебно-познавательных действий и операций выполнено учащимися за урок и чем более они рациональны и целесообразны, тем выше интенсивность учебного труда. Поэтому я считаю, что использование поисково-исследовательской технологии в обучении химии поможет достичь роста познавательной активности школьников.

Вспомним, как происходят открытия? Чаще всего открытия случайны и оттого чрезвычайно интересны как для самих участников событий, так и для широкого круга неспециалистов. Ведь история таких открытий - своего рода научный детектив, с той разницей, что автор - ученый никогда не знает, чем увенчаются его поиски. Чаще всего открытия происходят в тех областях наук, в которых для этого можно использовать инструментарий (вещества, приборы, материалы …). Здесь создается некая модель (конструкция) , воздействуя на которую, изучаются результаты. Химия в этом смысле достаточно перспективная область для свершения открытий, но для проведения уроков исследования с учащимися нам будет достаточно таких инструментов, как лабораторный опыт, анализ, метод, теория. Мы не собираемся совершать открытия, с помощью этого набора инструментов ученики будут получать (практически самостоятельно!) новые знания. И чтобы добиться поставленной цели, им придется создавать план исследования. Основой деятельности учителя на таком уроке считаю проверку идей (даже неперспективных, пока это не станет очевидным!) обучающихся, предлагаемых для решения проблемы. Если таких идей нет - необходимо подвести обучающихся к их появлению с предложением хотя бы одной идеи.

Главная цель урока - исследования - приобретение обучающимися функционального навыка исследования как универсального способа получения новых прочных знаний (получаемых самостоятельно и поэтому являющихся личностно значимыми, а значит прочными), развитие способности к исследовательскому типу мышления, активизации личностной позиции учащегося в образовательном процессе. Таким образом, главным результатом урока - исследования является интеллектуальный, творческий продукт ( знания ), устанавливающий ту или иную истину в результате процедуры исследования.

Ведущей ценностью урока - исследования является ценность процесса движения к истине. Урок - исследование - это совместный ( учитель и ученик ) процесс движения к истине!!

Да, не каждый урок можно сделать уроком исследования. К уроку - исследованию необходима большая теоретическая подготовка, которую получают учащиеся на традиционных учебных занятиях по изучению и первичному закреплению новых знаний и способов деятельности. Но когда обучающиеся теоретически подготовлены для приобретения новых знаний - вот здесь и следует применять уроки - исследования. Теперь обучающемуся предстоит проанализировать возможность применения ранее полученных знаний для решения поставленной проблемы. Знания, полученные учеником самостоятельно путём проб и ошибок, перебора различных инструментов, применения всевозможных формул и действий, останутся в его памяти надолго, а ценность мыслительного процесса, который, к сожалению, нельзя описать и измерить - трудно переоценить.

Главное таинство урока - исследования - зарождение идеи решения поставленной проблемы.

Это урок первого типа. Если результатом урока первого типа будут прочные знания учащихся, то это конечно освободит учителю время для организации подготовки учащихся к итоговому тестированию.

(Этот урок я комментирую с позиции учителя, чтобы была понятна суть урока - исследования, принцип его построения. С такого урока нельзя начинать проводить уроки - исследования, это урок для уже имеющих опыт обучающихся)

Плохой учитель преподносит истину, хороший учит ее находить.

Тип урока: урок по изучению и первичному закреплению новых знаний и способов деятельности.

Цели урока: развивать у обучающихся умения самостоятельно добывать знания в ходе исследования.

Для достижения цели урока необходимо решить творческо-поисковые задачи, которые являются сочетанием логического анализа и интуиции.

Структура деятельности по решению задач:

I. Анализ состава задачи.

1. Осознание задачи: выяснение информации, имеющейся в явном виде (выделение элементов); выявление структурных связей и отношений.

2. Актуализация и организация знания (приспособление извлеченной информации к конкретным условиям задачи): поиск информации (привнесение задания); распознавание вида задачи; изоляция отдельных элементов и их изучение; комбинирование отдельных деталей; перегруппировка элементов.

3. Перекодирование задачи (чертеж, схематическая запись и т.д.).

4. Переформулирование задачи.

II. Осознание проблемности (противоречивости) задачи, формулировка проблемы.

III. Поиск плана решения: выдвижение гипотезы (идеи о возможном пути решения проблемы и замысла ее реализации); доказательство гипотезы; составление развернутого плана решения.

IV. Осуществление решения: реализация последовательности шагов плана; доказательство того, что результат удовлетворяет требованиям задачи.

V. Ретроспективный анализ задачи (рефлексия); установление и закрепление в памяти тех приемов, которые привели к решению: обсуждение выполненного решения с точки зрения его рациональности; обсуждение поиска способа решения, выяснение того, какие приёмы были удачны, чтобы обучающиеся смогли обобщить эти приемы и привести их в систему; сопоставление решенной задачи с другими, выявление общих закономерностей.

Технологические приемы организации учебного процесса:

• создать в пространстве деятельности ученика значимую для него познавательную проблемную ситуацию;

• вычленить противоречия в исследуемом объекте и довести их до осознания ученика (он должен осознать эти противоречия как проблему);

• сформулировать задачи творческого типа, вытекающие из этой проблемы.

Ход урока - исследования:

Сомневаясь, мы начинаем исследовать,

а исследуя, находим истину.
Пьер Абеляр

В нашу аналитическую лабораторию поступили пробы воды для выяснения содержания в них ионов тяжёлых металлов. Предлагаю вам выбрать себе должность сотрудника лаборатории: руководитель группы, химик-лаборант, химик-аналитик, химик-эколог.

Заполните т.н. трудовые книжки в виде бейджей, впишите своё имя.

Обращаю внимание – вам предложены следующие материалы:

пробы воды для анализа;
теоретический материал: методики проведения качественных реакций;
примерный план исследования;
материалы для экологов.

Начинать исследование можно по-разному. На пути к истине мы почти всегда совершаем ошибки. Не бойтесь совершать эти ошибки. Предлагайте любые пути, на первый взгляд даже смешные, наука знает немало случаев, когда именно таким образом совершались открытия.

«Сами, трудясь, вы многое сделаете для себя и близких.

А если при труде успеха не будет, будет неудача,

Напоминаю этапы исследования:

постановка проблем;
повторение теории по данной проблематике;
подбор инструментов для исследования .

. каждая группа разрабатывает план-исследования.

Перед началом эксперимента вам необходимо:

определиться с методикой проведения анализа
утвердить план-анализа у руководителя лаборатории
получить инструктаж по технике безопасности у эколога

Вы отлично справились с подготовительными этапами – желаю успехов в основном виде деятельности эксперименте, который подтвердит или опровергнет ваши гипотезы .

Экологам подготовить заключение о биологическом и токсическом действии металлов, которые определяла ваша лаборатория.

Оформить отчёт, подведение итогов в конференц-зале за круглым столом:

Руководитель группы № 1 –

Руководитель группы № 2 –

Химик – эколог группы № 1 –

Химик – эколог группы № 2 –

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Технология дифференцированного обучения на уроках химии и биологии при использовании современных средств обучения и личностно-ориентированном подходе

Краткое описание опыта работы с применением технологии разноуровневого обучения: преимущества, технология, результаты.

Интегративный подход к обучению на уроках химии

Интегративный подход к обучению – это реальное воплощение интегративного принципа в профессиональной деятельности учителя: совокупность задач, содержания, форм, методов, приемов, средств в изучении вз.

дифференцированный подход к обучению на уроках химии

Приводится выступление на методическом объединении.

Исследовательский подход в обучении физики

Необходимость применения исследовательского подхода в обучении обусловлена требованиями модернизации образования.

Проектно-исследовательский подход в обучении физики 5-8 классов в условии развития личности школьник

Анализ применения проектно-исследовательского подхода мной на уроках физики за последний год выявил тенденцию увеличения количества уроков, на которых применяются проекты и исследования, выполняемые у.

А какие именно теоретические и экспериментальные методы исследования чаще всего используют в химии? В чём их особенности и отличия от других? Обо всё этом расскажем в статье, а также приведём примеры, как применяют методы исследования в химии.

Доверь свою работу кандидату наук!

Узнать стоимость бесплатно

Методы исследования в химии: определение и классификация

Методы исследования: определение понятия

Прежде чем мы рассмотрим, какие современные методы исследования используют в химии, давайте дадим научное определение этому понятию:

Методы исследования — это способы познания в научно-исследовательских работах, которые включают в себя специфические методики, приёмы и подходы. Все методы, используемые в процессе, составляют методологическую базу исследования.

Классификация современных методов исследования в химии

Химия — практическая наука. Именно поэтому большинство работ по этой научной дисциплине имеют экспериментально-аналитический характер. Соответственно большинство методов исследования веществ, соединений, реакций и явлений в химии относятся к эмпирическим.

Для удобства мы разделили самые популярные методы исследования на три большие группы:

общенаучные теоретические методы исследования в химии;
общенаучные эмпирические методы исследования в химии;
специальные методы исследования в химии.

Проводя химические опыты, соблюдайте правила безопасности

Первые две группы методов встречаются в методологиях других наук, а специальные, или узкоспециализированные — только в химических исследованиях.

В химии применяют разные методы, в том числе и междисциплинарные. Это методологические приёмы, которые решают задачи смежных наук. Например, физико-химический анализ подходит для физических, химических, биологических и даже исторических исследований.

Методы научного исследования в химии: описание

Чтобы выбрать методы, которые лучше всего помогут раскрыть тему вашего исследования, стоит разобраться, что они из себя представляют и для каких задач применяются.

Общенаучные теоретические методы исследования в химии

Самыми востребованными теоретическими методами в химии являются:

наблюдение;
описание;
моделирование;
абстрагирование.

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы.

Метод наблюдения

Наблюдение — это внешнее изучение определённых химических явлений или веществ. Как правило, чтобы этот метод был эффективным, исследователь должен соблюдать следующие условия:

выбрать объект изучения;
определить цель и задачи;
выдвинуть возможную гипотезу.

Только соблюдая условия, можно получить чёткие результаты и не запутаться в большом количестве данных.

Пример: провести наблюдение за химической реакцией сульфита меди и хлорида натрия.

Метод описания

Метод описания в химии чаще всего дополняет другие методы. С его помощью перечисляют основные признаки веществ и изображают химически проведённые опыты.

Пример: описать состав комплексных химических соединений тетрафторобериллат (II) калия и тетрагидридоалюминат (III) лития.

Метод моделирования

В химии далеко не все химические реакции можно провести в лаборатории. Для сложных явлений используют метод моделирования. С его помощью создают модели, по которым проверяют выдвинутые гипотезы.

Применяют две группы моделей:

Предметные — с их помощью изучают строение атомов, кристаллов и других веществ.
Символьные — их используют, чтобы исследовать уравнения реакций и формулы химических элементов.

Пример: провести молекулярное моделирование структурного состава атома водорода.

Метод абстрагирования

Метод абстрагирования применяют, когда необходимо отбросить несущественные показатели и более подробно исследовать общие закономерности химических веществ и явлений.

Пример: изучить общие свойства неорганических веществ.

Существует метод, который является полной противоположностью абстрагированию. Это конкретизация. В его рамках изучают конкретные признаки веществ.

Общенаучные эмпирические методы исследования в химии

К методам экспериментальных исследований в химии относят:

эксперимент;
измерение;
анализ;
синтез.

Метод эксперимента

Чем отличается эксперимент от наблюдения? Тем, что экспериментальные опыты — это всегда активное воздействие на изучаемый материал. Эксперимент проводят в контролируемых условиях и используют для практической части исследования.

Пример: провести химические опыты, позволяющие очистить загрязненную поваренную соль.

Метод измерений

Без метода измерений в химической науке никуда. Ведь мало просто провести научный эксперимент и описать реакцию. Надо понимать, какие показатели измерять и как их сравнивать, чтобы делать правильные выводы.

Пример: измерить физико-химические показатели горючего.

Важный этап любого опыта — записать выполненные измерения

Метод анализа

Аналитические методы в современных исследованиях химии очень важны. Они помогают изучать химические вещества с разных сторон, специально проводить нужные реакции и получать обоснованные выводы.

Пример: провести сравнительный анализ методов получения бутандиола-1,4.

В химии существует большое количество различных видов анализа. Их можно смело отнести к следующей группе методов — специальных.

Существует даже целая отдельная отрасль — аналитическая химия, в которой существуют собственные методы исследования: методы разделения и концентрирования, метод испарения, гравиметрический анализ, титриметрический анализ, хроматографические методы и так далее.

Метод синтеза

Метод синтеза в химии помогает получать новые вещества в процессе химических реакций. Он также важен, как и анализ. Его часто применяют в качестве метода исследования в органической химии.

Пример: описать историю химического синтеза и его важное значение для науки.

Специальные методы исследования в химии

К специальным в химии относятся методы исследования, которые обладают практическим характером. Их применение связано с изучением количественного состава и химических свойств различных соединений.

Таких методов довольно много, но условно их можно разделить на три большие группы:

физические;
классические;
физико-химические.

Физические методы исследования в химии

Физические методы в химии — это методы исследования, которые изучают физические параметры химических веществ. Среди наиболее часто встречающихся физических методов можно назвать:

рефрактометрический метод — измеряет показатели преломления;
поляриметрический метод — исследует оптическое вращение в химических веществах;
флуориметрический метод — изучает интенсивность, с которой выделяется излучение.

Пример: определить, как изменилось излучение после воздействия на разные химические вещества.

Классические методы исследования в химии

Классические методы исследования помогают изучать химические растворы, газы, тела и другие элементы через различные виды реакций. Существует несколько разновидностей данных методических приёмов:

гравиметрический метод — служит для определения точного веса химических веществ;
титриметрический, или объёмный метод — измеряет точное количество реагентов;
газовый метод — позволяет измерять объём газов.

Пример: решить ряд химических уравнений, в ходе которых необходимо вычислить количество вещества, исходя из его объёма в газообразном состоянии.

Физико-химические методы исследования в химии

Физико-химические методы позволяют исследователю наблюдать и фиксировать, какие физические изменения происходят в веществах после того, как произошла химическая реакция. Среди них:

резонансные методы;
гигиенический метод.

Резонансные методы исследования в химии

Самые известные методологические приёмы в этой группе — это резонансные методы исследования в химии:

метод ядерного магнитного резонанса;
метод электронного парамагнитного резонанса.

Резонансные методы помогают изучить структурные и динамические изменения в молекулах, ионах и других элементах в различных химических фазах, например, в конденсированной или газообразной.

Пример: изучить, как распределяются электроны в молекулах с помощью резонансного метода исследования.

Магниторезонансный метод лежит в основе МРТ

Метод гигиенического исследования в химии

К физико-химическим методам также относится метод гигиенического исследования. Его применение связано с очень практическими целями:

оценить качество определённого вещества, чтобы выявить химические осадки и их предельно допустимые значения для гигиенической безопасности.

Пример: провести санитарно-химический анализ воды, позволяющий оценить уровень хлора, сульфата и хлорида в составе.

Как выбирать методы исследования в химии

Практически любое грамотное химическое исследование строится на пяти основных этапах:

Наблюдение за объектом исследования и его свойствами.
Изучение и обобщение полученных результатов.
Выдвижение предварительной гипотезы.
Организация и проведение экспериментальных опытов.
Обоснование химической теории, выводы исследования.

Поэтому и методологию стоит составлять из методов, которые помогут на каждом этапе всесторонне изучить объект и получить конкретные результаты.

Например, выбирая физико-химические методы исследования в органической химии, не забывайте об основе — теоретическом наблюдении и анализе химических материалов, полученных экспериментально.

Мы разобрали некоторые методы исследований, которые применяют в органической и неорганической химии. Теперь у вас есть хороший инструментарий, чтобы провести свою исследовательскую работу. А если нет времени писать лабораторную, курсовую или диплом по химии самостоятельно, обращайтесь в студенческий сервис. Наши специалисты помогут определиться с методами исследования и сдать работу даже по самой сложной теме точно в срок.

Читайте также: