Что такое научное наблюдение в химии
Урок №2. Методы познания в химии
Метод — это способ достижения какой-нибудь цели, решения конкретной задачи.
Есть методы, которые являются общими для всех наук. В то же время для каждой науки характерны свои методы.
Общенаучные методы : наблюдение, эксперимент, моделирование, прогнозирование.
Химические методы : химический эксперимент, анализ и синтез веществ.
Наблюдение — это способ получения информации путём прямой и непосредственной регистрации событий и условий их протекания.
Наблюдение — это начальный метод познания, позволяющий получить информацию об объекте. Наблюдение является целенаправленным и планомерным методом: оно ведётся для решения заранее поставленных задач, строго по составленному исследователем плану, согласованному с поставленными задачами. Результаты наблюдений фиксируются в виде описания признаков наблюдаемого объекта, таблиц, схем и т. д.
Наблюдения могут быть непосредственными, воспринимаемыми органами чувств человека, и опосредованными, которые проводятся с использованием приборов: микроскопов, телескопов и др.
Эксперимент — это метод исследования явления в определённых условиях.
Это более сложный метод познания по сравнению с наблюдением. Он отличается тем, что в ходе эксперимента исследователь может изменять условия (давление, температуру, напряжение и т. д.), устранять побочные факторы. Эксперимент может повторяться несколько раз для получения наиболее достоверных результатов.
Моделирование — процесс исследования реального мира с помощью создания абстрактных, графических и математических моделей.
Моделирование основано на изучении модели. Модель строится по подобию оригинала, на ней воспроизводят свойственные оригиналу процессы, и полученные сведения переносятся на моделируемый объект — оригинал.
Пример: в химии широко используются модели молекул, которые помогают понять их строение.
Прогнозирование — научно обоснованное предсказание развития событий или явлений на будущее на основе исследований.
Анализ — разделение объекта (мысленно или реально) на составные части с целью изучения их по отдельности.
Анализ позволяет изучить отдельные элементы объекта.
Синтез — соединение составных частей объекта с целью изучения его как единого целого.
Для изучения объекта как единого целого необходимо рассматривать его составные части в совокупности, в единстве. В процессе синтеза производится соединение воедино составных частей изучаемого объекта.
Анализ и синтез лишь в своем единстве дают полное и всестороннее знание действительности.
Основные методы познания химии
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Урок 2 Дата 07.09.2021
Тема: Основные методы познания: наблюдение, измерение, эксперимент.
Цель: Систематизировать знания о научных методах познания, используемых в естественных науках. Дать научные определения основным методам познания в химии.
Основные понятия: наблюдение, описание, измерение, эксперимент, моделирование.
1. Предметные: знать основные методы исследования используемые в химии. Познакомиться с правилами техники безопасности при работе в кабинете химии.
2. Метапредметные: понимать значение терминов (теория, эксперимент…); развивать умение формулировать выводы.
3. Личностные: формировать мотивацию к познавательной деятельности.
4. Основные виды деятельности учеников: демонстрация правильного использования лабораторного оборудования.
Тип урока: лекция, беседа.
1. Организационный этап.
2. Проверка домашнего задания.
Выступления учащихся с творческим заданием: рассказ на тему «Какой была бы жизнь, если бы люди не знали химии».
3. Изучение нового материала.
Что мы сегодня с вами узнаем?
— Как ученые изучают природу?
-Что такое научные методы познания?
-Основные методы познания окружающего мира.
В ходе изучения нового материала учащиеся заполняют опорную схему конспект.
Беседа. Учащимся задается вопрос: «Каким способом мы получаем наибольшую часть информации?». (Мы познаем окружающий мир с помощью органов чувств).
Наблюдение — это описательный исследовательский метод, заключающийся в целенаправленном и организованном восприятии и регистрации поведения изучаемого объекта.
3)отсутствие деятельности, направленной на преобразование, изменение объектов познания;
4)сопровождается описанием объекта познания;
Классификация наблюдений по способу проведения:
1. Непосредственные – воспринимаются органами чувств человека.
2. Опосредованные – проводятся с использованием технических средств наблюдения (микроскоп, телескоп….)
Беседа. Научное наблюдение и житейское наблюдение. Чем они отличаются?
Эксперимент предполагает активное, целенаправленное и строго контролируемое воздействие исследователя на изучаемый объект для выявления и изучения тех или иных сторон, свойств, связей.
Эксперимент – это метод исследования какого-либо явления в определенных условиях.
1. Возможность преобразовывать исследуемый объект;
2. возможность создания искусственных условий его изучения;
3. возможность вмешиваться в естественное течение процессов;
4. возможность воспроизведения.
Классификация экспериментов по характеру решаемых проблем:
1. Исследовательские – направлены на обнаружение новых, неизвестных науке свойств изучаемого объекта.
2. Проверочные – служат для проверки или подтверждения тех или иных теоретических положений.
Измерение — это процесс, заключающийся в определении количественных значений тех или иных свойств и сторон изучаемого объекта или явления с помощью специальных технических устройств.
ИЗМЕРЕНИЯ : прямые; косвенные.
Прямые – измерения, при которых значения измеряемой величины выдается непосредственно измерительным прибором.
Косвенные – искомое значение величины определяют по формуле, используя данные, полученные при прямых измерениях.
1. Мысленное – различные мыслительные представления в форме тех или иных воображаемых моделей.
2. Физическое – характеризуется физическим подобием между моделью и оригиналом.
3. Символическое – связано с построением графиков, схем.
4. Численное – моделирование на ЭВМ.
Подумай, где в жизни ты встречаешься с описанными методами познания?
А теперь поговорим про то, как нельзя себя вести в кабинете химии.
Объяснение ведется с элементами беседы.
1. Категорически запрещается входить с кабинет химии без разрешения учителя.
2. В кабинете химии запрещается принимать пищу и напитки.
3. Учащимся запрещается выносить из кабинета и вносить в него любые вещества без разрешения учителя.
4. Во время работы в кабинете химии учащиеся должны соблюдать чистоту, порядок на рабочем месте, а также четко следовать правилам ТБ.
5. Не допускается загромождение проходов портфелями и сумками.
6. Не допускается нахождение в кабинете химии во время проветривания.
7. Проводите опыты лишь с теми веществами, которые указаны учителем.
8. Не пробуйте вещества на вкус.
9. При выяснении запаха не подносите сосуд близко к лицу. Для выяснения запаха нужно ладонью руки сделать движение от отверстия сосуда к носу.
10. Нагревая пробирку с жидкостью, держите ее так, чтобы открытый конец ее был направлен в сторону от себя и от соседа.
11. Учащиеся, присутствующие на практической работе без халата, непосредственно к проведению эксперимента не допускаются.
12. Опыты производите только над столом.
13. В случае пореза, ожога немедленно обращайтесь к учителю.
14. Обращайтесь бережно с посудой, веществами и лабораторным оборудованием.
15. Закончив работу, приведите рабочее место в порядок.
Знакомство с лабораторным оборудованием.
В процессе изучения предмета и при выполнении практических и лабораторных работ мы будем пользоваться лабораторным оборудованием и химической посудой.
Посуда изготовлена из стекла и фарфора. Применение стекла в химическом эксперименте основано на его свойствах: твёрдость, прозрачность, химическая устойчивость, гладкая поверхность. Недостаток – хрупкость.
Вся посуда и оборудование делятся на несколько типов:
Посуда общего пользования, в ней проводят большинство химических операций и хранят реактивы.
Методы исследования в химии
Цель курсовой или дипломной по химии — это конечная точка, к которой должен прийти студент в своём исследовании. Задачи — пункты, составляющие маршрут. А методы — способы, которые помогают успешно справиться со всеми вызовами в пути и достичь поставленной цели.
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.
Не забудьте подписаться на наш информационный канал в Telegram — в нём мы публикуем актуальные и полезные новости. И следите за акциями и скидками от компании.
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:
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:
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:
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:
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.
Общенаучные эмпирические методы исследования в химии
К методам экспериментальных исследований в химии относят:
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 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:
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:
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 исследования в химии
Самые известные методологические приёмы в этой группе — это резонансные методы исследования в химии:
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:
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:
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.
«Я видала такую чепуху, по сравнению с которой эта чепуха — толковый словарь» (Льюис Кэрролл «Алиса в стране чудес»). Любительница йоги, спиральной динамики и душевных разговоров 😊
Наблюдение и эксперимент как методы изучения естествознания и химии
Урок 2. Химия. Вводный курс. 7 класс ФГОС
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Наблюдение и эксперимент как методы изучения естествознания и химии»
Знания о природе человек получает с помощью наблюдения.
Наблюдение – это концентрация внимания на познаваемых объектах с целью их изучения.
С помощью наблюдения человек накапливает информацию об окружающем мире, систематизирует её, выявляя при этом определённые закономерности.
Для того, чтобы наблюдение было эффективным, следует выполнять ряд условий. Во-первых, нужно определить предмет наблюдения. Предметом наблюдения выступает вещество, его свойство или превращения веществ. То есть это то, на что обращено внимание наблюдателя. Во-вторых, нужно сформулировать цель наблюдения, то есть для чего это наблюдение нужно. В-третьих, необходимо составить план наблюдения, чтобы достичь нужной цели.
В основе составления плана лежит гипотеза. Термин «гипотеза» происходит от греческого слова hypothesis, что означает «основание, предположение». Гипотеза может быть выдвинута в конце, когда уже получен результат наблюдения.
Естественно то, что научное наблюдение отличается от житейского. Как правило, научное наблюдение проводится в определённых условиях и в специальном помещении, например, в лаборатории.
Эксперимент представляет собой научное воспроизведение какого-либо явления с целью его исследования, испытания в определённых условиях.
Само название «эксперимент» происходит от латинского experimentum, что означает «опыт, проба». Эксперимент позволяет опровергнуть гипотезу, возникшую при наблюдении, и сформулировать вывод.
Проведём небольшой эксперимент по изучению строения пламени. Если зажечь свечу и посмотреть на пламя, то можно заметить, что оно неоднородно по цвету и имеет три зоны. Первая – это тёмная зона – находится в нижней части пламени. Эта зона самая холодная. За тёмной зоной следует яркая часть пламени, температура которой выше, чем в тёмной зоне. В верхней части пламени, которая является бесцветной, самая высокая температура. Если поместить спичку в пламя так, чтобы она пересекала все зоны, то можно заметить, что спичка обугливается в верхней и средней зонах. Это означает, что температура в этих зонах наиболее высокая.
Как вы думаете, а будет ли пламя спиртовки иметь такое же строение, как и пламя свечи? Для этого используем следующие гипотезы. Первая: предположим, что пламя будет иметь одинаковое строение, так как в основе этого лежит одинаковый процесс – горение. Второе предположение: строение пламени будет отличаться, так как возникает в результате горения различных веществ.
Чтобы доказать или опровергнуть одну из гипотез, нужно провести эксперимент. Зажжём спиртовку. Пламя, как и в случае со свечой, имеет три зоны: внутреннюю (тёмную) самую холодную, среднюю светящуюся (горячую) и внешнюю бесцветную (самую горячую).
Таким образом, можно сделать вывод, что строение любого пламени одинаково. Поэтому, чтобы нагреть в пламени какой-либо предмет, его нужно внести в верхнюю часть пламени, потому что она самая горячая.
Все экспериментальные данные принято записывать в специальном лабораторном журнале или тетради. Записывают дату проведения эксперимента, его название и ход опыта в виде таблицы. Например, в первой колонке, что делал, во второй – что наблюдал и в третьей – выводы.
Таким образом, объект наблюдения в нашем случае – пламя свечи. Цель наблюдения – определить строение пламени и температуру в разных частях пламени. План – зажечь свечу, рассмотреть пламя, проверить температуру пламени.
Ещё великий Леонардо да Винчи говорил, что науки, которые не родились из эксперимента, – основы всех познаний – бесполезны и полны заблуждений.
Все естественные науки – это экспериментальные науки. Для постановки любого эксперимента требуется специальное оборудование. Так, в биологии часто используют оптические приборы, которые позволяют увеличивать изображение наблюдаемого объекта. К таким оптическим приборам относят лупу и микроскоп. Физики применяют приборы для измерения напряжения, силы тока и электрического сопротивления. У географов имеются такие приборы, как компас, метеорологические зонды, а также огромные научно-исследовательские суда, уникальные космические орбитальные станции.
Химики также используют специальное оборудование, например, спиртовку, химическую посуду и так далее.