На современном этапе обучения большая часть знаний преподносится в готовом виде и не требует дополнительных поисковых усилий и основной трудностью для студентов является самостоятельный поиск информации, добывание знаний. Поэтому одним из важнейших условий повышения эффективности учебного процесса является организация и проведение опытов для повышения исследовательских умений, которые не только помогают студентам лучше справляться с требованиями программы, но и развивают у них логическое мышление, повышают интерес к учебной деятельности.

На уроках биологии и химии особую значимость приобретает химический эксперимент. Он позволяет осуществлять исследовательский принцип и проблемный подход в изучении вопросов молекулярной биологии, конкретизировать сложный теоретический материал на этих уроках, а также закреплять и совершенствовать знания на уроках органической химии. С помощью химического эксперимента устанавливаются не только строение и свойства изучаемых веществ, но и взаимозависимость свойств и функций их от строения. Студенты учатся наблюдать и сопоставлять происходящие явления в живой и неживой природе. Следовательно, эксперимент имеет большое познавательное и воспитательное значение, так как он формирует умение и навыки учащихся, способствует развитию понятий, углублению и закреплению знаний.

На уроках общей биологии как правило используется демонстрационный эксперимент, потому, что студенты еще плохо знакомы со свойствами органических соединений и не имеют достаточных навыков для работы с ними, из-за недостатка времени для проведения лабораторных работ. Кроме того, на уроках биологии имеет место лекционное изложение большого теоретического материала, в этом случае целесообразнее использование демонстрационного эксперимента в исследовательском и иллюстрационном плане.

В разделе молекулярной биологии в настоящее время эксперимент почти не используется, за исключением лабораторной работы на тему: «Действие ферментов на крахмал; каталазы и пероксидазы на перекись водорода». Но для изучения сложных вопросов биохимии ограничивать эксперимент одним лабораторным занятием на сегодняшний день недостаточно. В связи с этим возможно расширить рамки использования химического эксперимента на уроках общей биологии.

Для увеличения доступности сложного материала на первом этапе приобретения знаний используется демонстрационный эксперимент. При выполнении опытов по изучению органоидов клетки студенты знакомятся с компонентами клетки. самостоятельно проводят различные манипуляции при подготовке препарата. Как показала практика такая методика проведения уроков биологии вызывает определенный интерес со стороны студентов их знания становятся более прочными и конкретными, а сложные биохимические понятия более доступными для усвоения.

На уроках органической химии существенно усиливается ученический эксперимент. Учащиеся обладают достаточным запасом знаний и навыков для проведения длительных и значимых по объему лабораторных работ, и практических занятий. На этих уроках нет необходимости дублировать ранее демонстрируемые опыты, а нужно расширить объем предлагаемых работ, ввести дополнительные опыты или усложнить некоторые из них. Умение применять полученные знания в учебной работе особенно ярко проявляются в решении экспериментальных задач. Таким образом, на уроках химии эксперимент выступает как средство для закрепления, расширения и усовершенствования изученных понятий.

Например:

Опыт: Обнаружение углекислого газа в выдыхаемом воздухе

Цель – сравнить содержание углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе.

Оборудование: прибор «дыхательные клапаны», спирт для дезинфекции мундштука прибора, известковая вода.

Подготовка опыта: учащимся напоминают, что реактивом на  углекислый газ является известковая вода Са(ОН)₂. Известковая вода  мутнеет в присутствии углекислого газа, карбонат кальция выпадает в осадок:

Са(ОН)₂+ СО₂ = СаСО₃+ Н₂О

Полезно напомнить также, что при длительном пропускании углекислого газа осадок может раствориться из-за образования Са(НСО₃)₂ – кислого карбоната, легко растворимого в воде.

Устройство прибора для сравнения содержания углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе основано на разделении воздуха, входящего и выходящего из легких. Прибор состоит из двух цилиндров, в каждый из которых опущены короткая и длинная трубочки. Мундштук, в который дышит испытуемый через тройник, соединяется с короткой трубкой левого цилиндра и длинной трубочкой правого. Поскольку воздух может проходить только через длинную трубку, погруженную в раствор, где создается большее давление воздуха из-за того, что площадь поперечного сечения трубки небольшая, при вдохе воздух проходит через левый цилиндр, а при выдохе – через правый.               

Проведение опыта. К доске вызывают испытуемого. Мундштук протирают спиртом для дезинфекции. Чтобы результат получился скорее, испытуемый медленно насасывает воздух, затем оставляет мундштук, делает спокойный выдох, а остаток воздуха пропускает через прибор. Дуть в мундштук надо медленно, чтобы не выплескался раствор из цилиндра, который не должен работать. Обычно через 2-3 цикла появляется белый осадок в том цилиндре, через который проходил выдыхаемый воздух. В другом цилиндре, где исследовалась проба атмосферного воздуха, либо осадка нет совсем, либо он незначительный.