Теория и методика обучения и воспитания (по областям и уровням образования) | Мир педагогики и психологии №11 (112) Ноябрь 2025

Интерактивные химические эксперименты как средство повышения познавательной активности обучающихся

Петрищева Виктория Николаевна
студент института цифровых технологий и математики, ЕГУ им. И.А. Бунина, РФ, г. Елец, vika.petrishcheva.05@list.ru
Научный руководитель Моргачева Наталья Викторовна
к. пед.н., доцент кафедры химико–биологических дисциплин и фармакологии, ЕГУ им. И.А. Бунина, biokafe@yandex.ru

Аннотация: В данной статье рассматривается применение интерактивных химических экспериментов, их роль в повышение познавательной активности школьников и возможности данной методики обучения. Описаны методики и подходы, которые позволяют сделать уроки химии более интересными и запоминающимися, доступными для учеников с разным уровнем подготовки. Выделены преимущества использования цифровых инструментов и интерактивных пособий в учебном процессе. Приведены примеры интерактивных химических экспериментов по конкретным темам.
Ключевые слова: интерактивные эксперименты, химия, эффективность, обучающиеся, уроки, методы обучения, знания

Petrishcheva Victoria Nikolaevna
Student of the Institute of Digital Technologies and Mathematics, Bunin Yelets State University, Russia, Yelets
Scientific supervisor
Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor of the Department of Chemical and Biological Disciplines and Pharmacology, Bunin Yelets State University, Russia, Yelets

Abstract: This article examines the use of interactive chemical experiments, their role in increasing the cognitive activity of schoolchildren and the possibilities of this teaching method. Describes the methods and approach that make chemistry lessons more interesting and memorable, available to students with different levels of training. The benefits of using digital tools and interactive manuals in the learning process have been highlighted. Examples of interactive chemical experiments on specific topics are given.
Keywords: interactive experiments, chemistry, efficiency, learning, lessons, teaching methods, knowledge

В последнее время образовательный процесс претерпевает значительные изменения, и одним из наиболее эффективных методов обучения становится использование интерактивных средств обучения. Стандартные устные средства обучения часто оказываются неэффективными для глубокого понимания материала по химии. В естественнонаучном образовании практическая работа является важным звеном в усвоении материала. Однако реальные традиционные лаборатории часто страдают от ограничений. Для решения данной проблемы предлагается модернизация преподавания химии путём введения интерактивных методов, например, интерактивные химические эксперименты. Внедрение такого метода обучения позволяет учащимся активно участвовать в образовательном процессе, в отличие от традиционных методов, основанном на пассивном восприятии информации. Интерактивные химические эксперименты – это новый подход к интеграции интерактивных экспериментов в учебную программу, что ранее не широко применялось [1, с. 124].

Исследованием интерактивных химических экспериментов занимаются учёные из различных областей (педагогическая психология, дидактика, химия и т.д.). Так, например, В.М. Гинзбург исследовал активные методы обучения химии, в том числе и использование экспериментов, как средства повышения мотивации и понимания материала. Современными учёными, исследующими развитие познавательной активности через интерактивные подходы стали Э.М. Баранова и Н.В. Крюкова. Эти учёные проводят исследования, направленные на выявление эффективных методов активации мыслительной деятельности обучающихся при помощи новых педагогических инструментов. Э.М. Баранова считает, что использование компьютерных моделей и виртуальных лабораторий позволяет обучающимся получать реальны опыт решения задач химического анализа [2, с. 114]. В свою очередь Н.В. Крюкова утверждает, что развитие навыков дистанционного взаимодействия способствует расширению образовательного пространства и доступу к современным лабораториям [3, с. 27]. Ещё один русский учёный, И.В. Блохинцев, стал автором публикаций и научных работ, которые посвящены методикам активизации интереса учащихся к изучению химии путём внедрения современных интерактивных методов.

Под интерактивными химическими экспериментами мы понимаем такие учебные мероприятия, в которых ученики могут лично поучаствовать, проводя опыты, наблюдая и осмысляя химические процессы. Выделяют три основных вида интерактивных экспериментов:

– Лабораторные работы, проводимые непосредственно обучающимися;

– Демонстрационные эксперименты, проводимые учителем с участием учеников;

– Компьютерные симуляции и игры, создающие виртуально пространство для изучения химических реакций и процессов [4, с. 238].

У каждого из видов есть свои преимущества и недостатки. Так, например, работа в лаборатории позволяет ученикам почувствовать себя настоящими исследователями, получить реальный опыт проведения экспериментов, пронаблюдать реакции в живую. Демонстрационные эксперименты помогают учителю объяснить сложные химические процессы и концепции. Компьютерные программы и игры позволят создать уникальные условия, которые невозможно создать в реальной лаборатории, или же провести опасные реакции [5, с. 58].

 Вот несколько примеров интерактивных химических экспериментов по конкретным темам:

1. Тема: «Фазовые переходы и кристаллизация»

Эксперимент: «Получение и наблюдение кристаллов красного и голубого пищевого красителя в сахарном сиропе»

Для проведения эксперимента необходимо приготовить концентрированный сахарный сироп, добавить в него пищевые красители красного и голубого цветов, а затем дать раствору медленно остыть и испариться. Пронаблюдать образование кристаллов, объяснить процесс кристаллизации.

2. Тема: «Кислотно–щелочные свойства»

Эксперимент: «Использование натуральных индикаторов (краснокочанная капуста) для определения pH различных растворов»

Для эксперимента необходимо приготовить индикатор из краснокочанной капусты, превратив её в сок, а затем провести тест – добавлять этот сок к различным растворам (например, уксус, мыльный раствор, чистая вода). В результате цвет раствора изменится в зависимости от кислотности или щёлочности вещества: красный или розовый в кислой среде, фиолетовый – в нейтральной, а зелёный или синий – в щелочной.

3. Тема: «Окислительно–восстановительные реакции»

Эксперимент: «Реакция перманганата калия с сахаром или с серой»

Обучающиеся добавляют немного перманганата калия (KMnO₄) в раствор сахара или серы. Раствор изменяет цвет с фиолетового на бледно-розовый или бесцветный. Происходит восстановление марганца и окисление сахара/серы [6, с. 36].

В целом, применение интерактивных методик имеет ряд преимуществ:

• Повышение уровня интереса и мотивации к изучению предмета благодаря самостоятельному участию в реальных процессах;
• Улучшение понимания базовых законов химии, так как абстрактные понятия становятся наглядными и понятными;
• Формирование практических навыков и умения работать с оборудованием, уверенного его использования;
• Развития критического мышления и навыка анализа полученных результатов.

Помимо вышеперечисленных преимуществ интерактивные эксперименты повышают способность учащихся связывать между собой теоретические знания и практическую деятельность, позволяя понять, как теория применяется в реальной жизни [7, с. 80].

Среди недостатков можно выделить – недостаточная подготовленность учителя к проведению интерактивных экспериментов, что подчёркивает необходимость дополнительного обучения педагогов.

Опыт показывает, что внедрение интерактивных химических экспериментов заметно улучшает результаты обучения, повышает уровень запоминания учебного материала и развивает навыки практической деятельности. Заинтересованность учеников в предмете значительно повышается. Так, ученики получают удовольствие от экспериментов, ощущая свою причастность и важность в процессе. Их внимание к деталям увеличивается. Не менее важным является то, что данный опыт пробуждает у учеников интерес к такой профессии, как химик–исследователь.

Несмотря на многочисленные достоинства, реализация интерактивных химических экспериментов может быть затруднена, ведь часто материально-техническая база школ ограничена, закупка реактивов и приборов, необходимых для экспериментов, недостаточно финансируется. Потому поднимается вопрос о необходимости поддержки интерактивных методов обучения химии [8, с. 118].

Применение интерактивных химических экспериментов способно существенно повлиять на успехи учащихся в освоении предмета химии и увеличить общую познавательную активность. Современные средства обучения способствуют развитию таких важных навыков, как самостоятельное исследование и сотрудничество. Внедрение подобных методик требует определённых ресурсов, готовности педагогов к применению нестандартных форм преподавания. Однако положительный эффект от их внедрения очевиден: ученики получают удовольствие от обучения, повышается мотивация к изучению предмета химии, обучающиеся приобретают знания и навыки, которые необходимы для дальнейшего определения профессии [9, с. 20].

1. Ильина О.Г. Современные требования к качеству химического образования // Мир науки, культуры, образования. – 2022. – № 3. – С. 121–126.
2. Крюкова, Н.В. Интерактивные методы формирования учебно-познавательных способностей студента химика / Н.В. Крюкова // Высшее образование сегодня. – 2017. – № 8. – С. 112–116.
3. Баранова, Э.М., Столярова, Е.А. Современные тенденции развития интерактивных подходов в преподавании химии / Э.М. Баранова, Е.А. Столярова // Химия в школе. – 2019. – № 5. – С. 24–29.
4. Корнева А.Е. Повышение познавательной активности школьников через химические эксперименты // Вестник Российского гуманитарного журнала. – 2022. – № 4. – С. 235–242.
5. Дроздова Н.П. Интерактивные технологии в обучении химии: дидактические и психологические аспекты // Начальная школа плюс До и После. – 2023. – № 3. – С. 56–61.
6. Воробьев И.И. Современный подход к преподаванию химии в средней школе // Химия в школе. – 2022. – № 4. – С. 32–39.
7. Полежаев Б.Б. Формирующее оценивание в условиях современного урока химии // Среднее профессиональное образование. – 2023. – № 1. – С. 78–84.
8. Гаврилова Т.С. Организация интерактивных занятий по химии в основной школе // Науковедение. – 2023. – Том 11, вып. 2. – С. 114–122.
9. Алексеев А.А., Сергеева Е.В. Образование XXI века: приоритеты и ценности // Вестник Московского университета. Серия 20: Педагогическое образование. – 2022. – № 2. – С. 15–24.