РАЗВИТИЕ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ ПО АНАЛИТИЧЕСКОЙ ХИМИИ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ШКОЛЬНОГО КУРСА ХИМИИ

DEVELOPING KNOWLEDGE AND SKILLS IN ANALYTICAL CHEMISTRY WHILE STUDYING A SCHOOL CHEMISTRY COURSE

Magomed Isaev

Student, Department of Chemistry, Faculty of Biology, Geography and Chemistry, Dagestan State Pedagogical University named after R. Gamzatov,

Russia, Makhachkala

Anver Magomedov

Scientific supervisor, Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor of the Department of Chemistry, Dagestan State Pedagogical University named after R. Gamzatov,

Russia, Makhachkala

Madinat Omarova

Scientific supervisor, Senior Lecturer at the Department of Chemistry, Dagestan State Pedagogical University named after R. Gamzatov,

Russia, Makhachkala

АННОТАЦИЯ

В работе представлено влияние качественного и количественного анализа на образовательные результаты учащихся, а также важность развития знаний и умений по аналитической химии для формирования критического мышления и навыков анализа у учащихся, что в свою очередь помогает подготовить учащихся к будущей профессиональной деятельности.

ABSTRACT

The paper presents the impact of qualitative and quantitative analysis on students' educational outcomes, as well as the importance of developing knowledge and skills in analytical chemistry for the formation of critical thinking and analytical skills in students, which in turn helps prepare students for future professional activities.

Ключевые слова: качественный анализ, количественный анализ, лабораторные занятия, эксперимент.

Keywords: qualitative analysis, quantitative analysis, laboratory exercises, experiment.

Аналитическая химия — это область науки, занимающаяся качественным и количественным определением химических веществ. Важность аналитической химии в современном мире сложно переоценить: она лежит в основе множества научных исследований, медицинских анализов, контроля качества продуктов и окружающей среды [1].  Поэтому интеграция знаний, умений и навыков аналитической химии в школьный курс химии является важной задачей для подготовки будущих специалистов.

Развитие аналитической химии в школьном образовании имеет несколько важных аспектов. Во-первых, это позволяет учащимся осознать значимость химических исследований в различных сферах жизни. Во-вторых, обучение основам аналитической химии способствует формированию критического мышления и навыков анализа данных, что актуально не только для химии, но и для других наук.

В ходе изучения аналитической химии в школе необходимо достигать следующих целей:

- Ознакомление учащихся с основными методами анализа веществ.

- Формирование практических навыков работы с аналитическими приборами и техникой выполнения лабораторных работ.

- Развитие умения интерпретировать полученные результаты и делать выводы на основании данных.

Эффективное обучение аналитической химии требует применения разнообразных методов и форм учебной деятельности [1]. К ним можно отнести: лекции и семинары, лабораторные работы, проектная деятельность.

Важные темы для изучения. Некоторые ключевые темы, которые стоит включить в школьный курс, могут включать: классификацию методов анализа: качественные и количественные методы; основы хроматографии и спектроскопии; титрование и его виды; применение аналитической химии в экологии, медицине и промышленности.

В последние годы активно внедряются электронные образовательные ресурсы и симуляторы. Использование технологий может значительно повысить интерес учащихся к предмету и углубить понимание сложных концепций. Например, виртуальные эксперименты могут помочь ученым в изучении реакций и методов анализа без необходимости работы с реальными химическими веществами [2].

Качественные реакции – неотъемлемая часть многих задач на ОГЭ и ЕГЭ по химии, где требуется определить состав вещества или смеси. Понимание химических процессов - изучение качественных реакций помогает глубже понять принципы химических реакций, их механизмы и закономерности.  Развитие практических навыков - опыты с качественными реакциями помогает развивать практические навыки, необходимые для работы в химической лаборатории.

Подготовка к высшему образованию, знание качественных реакций – важный фундамент для успешного освоения высшего образования в химических и связанных с ними областях.

Статистические данные выполнения заданий контрольно- измерительных материалов (КИМ) основного государственного экзамена (ОГЭ) и единого государственного экзамена (ЕГЭ) за последние несколько лет показывают на наличие проблем в характеристике качественных реакций на ионы в растворе (хлорид-, сульфат, карбонат-, фосфат-, гидроксид-ионы; ионы аммония, бария, серебра, кальция, меди и железа) и на газообразные вещества (кислород, водород, углекислый газ, аммиак), это является показателем для усиления внимания развитию знаний и умений по аналитической химии при изучении школьного курса химии.

Таким образом, для успешной подготовки к ЕГЭ и ОГЭ по химии, необходимо хорошо знать качественные реакции, их применение и основные принципы, позволяющие распознавать вещества по их характерным реакциям [3].

Количественный анализ в школьном курсе химии представлен титриметрическим и хроматографическим методами анализа и изучается в основном на элективных курсах и при выполнении проектных работ.

Количественный анализ определяет количественного содержания отдельных элементов в соединениях (или отдельных веществ в смесях), выражают в % или массовых долях. Количественный анализ позволяет оценить месторождение полезных ископаемых и тесно связан с: металлургией, химической промышленностью, биологией, агрохимией, почвоведением, физиологией и др. [4].

Влияние лабораторных занятий по химии на формирование знаний и умений по аналитический химии у школьников.

Для определения влияния лабораторных занятий на формирование у школьников знаний и умений по химии были проведен эксперимент.

Эксперимент проводился в несколько этапов: на начальном этапе проводилось тестирование для определения базового уровня знаний учащихся. Затем были проведены практические занятия с использованием лабораторного оборудования, в ходе которых учащиеся, под руководством учителя, проводили химические опыты на качественный и количественный анализы. На заключительном этапе было проведено повторное тестирование для оценки изменений уровня знаний [5,6]. В эксперименте приняли участие учащиеся 9-х классов.

Основной задачей эксперимента было определение эффективности проведения практических работ и анализ изменений в интересе к предмету.

Сравнительный анализ результатов тестирования до и после эксперимента показал значительное улучшение качества знаний учащихся. Так, средний балл по тестам до практических работ был равен 3,3 баллов, после -  4,1 балла, т.е. в среднем увеличился на 16%, что подтверждает эффективность практических занятий. Учащиеся отметили, что лабораторные работы помогли лучше понять и запомнить материал, а также усвоить основные аналитические методы анализа, так же они отметили, что возможность самостоятельно проводить эксперименты делает процесс обучения более увлекательным и способствует лучшему запоминанию материала.

Заключение. Включение знаний, умений и навыков аналитической химии в школьный курс химии не только обогащает образовательный процесс, но и помогает подготовить учащихся к будущей профессиональной деятельности. Развитие критического мышления и практических умений делает их более конкурентоспособными на рынке труда и способными справляться с современными вызовами в различных сферах науки и техники. Важно помнить, что образование — это не только передача знаний, но и формирование личности, способной к анализу, принятию решений и инновациям.

Список литературы:

1. Вершинин В.И., Власова И.В., Никифорова И.А. Основы аналитической химии. Омск: Изд-во ОмГУ, 2007. 594 c. (10)
2. Белохвостов А.А., Аршанский Е.Я. Методика обучения химии в условиях информатизации образования: учебное пособие / А.А. Белохвостов, Е.Я. Аршанский. – М.: Интеллект-Центр, 2016. – 336 с.
3. Выпускная квалификационная работа «Развитие знаний и умений по аналитической химии при изучении школьного курса химии»/ Исаев М.Ш. – Махачкала: ДГПУ, 2025. - 29 с.
4. Аналитическая химия. Количественный химический анализ: учебное пособие / Тихонова О.К., Дрыгунова Л.А., Белоусова Н.И., Шевцова Т.А. /под ред. Тихоновой О.К. – Изд.-2-е, испр., Томск: СибГМУ, 2015–200 с.
5. Полуэктова В.А. Теория и практика аналитической химии: 2 ч. Ч.1. Химические методы анализа: лабораторный практикум/ учебное пособие – Белград: Изд-во БГТУ, 2021. – 172 с.
6. Миренкова Е.В. Задания в тестовой форме как средства обучения// Научно-методический электронный журнал «Концепт». — 2024.