Text
                    7

УЧЕБНИК ДЛЯ ВУЗОВ Г.М. ЧЕРНОБЕЛЬСКАЯ МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ Рекомендовано Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений Москва ГУМАНИТАРНЫЙt изда гельский/ центр/ ^ВЛАДОС 2000
ББК 74.262.4 449 Рецензент: доктор педагогических наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации О.С. Зайцев Чернобельская Г.М. 449 Методика обучения химии в средней школе: Учеб, для студ. высш. учеб, заведений. — М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2000. — 336 с. ISBN 5-691-00492-1. В основу содержания книги автор включил знания, необходи- мые будущему учителю химии: образовательные и воспитательные цели и цели развития учащихся в процессе обучения химии; содер- жание программы, учебников и учебно-методических пособий; тео- ретические основы методики преподавания химии; современные технологии обучения. Адресованная студентам, книга будет интересной и полезной преподавателям химии средних и средних специальных учебных заведений. ББК 74.262.4 ISBN 5-691-00492-1 © Чернобельская Г.М., 2000 © «Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС», 2000 © Серийное оформление обложки. «Гуманитарный издательский центр ВЛАДОС», 2000
ПРЕДИСЛОВИЕ На современном этапе развития общества задачи, стоящие перед системой образования, значительно расширяются. В нашей стране на учителе лежит особая ответственность, от его самоотверженного и благородного труда зависит будущее стра- ны. Ему доверено формирование личности ребенка. А для того, чтобы быть достойным этой миссии, учитель сам должен быть личностью в самом высоком понимании этого слова. Учитель ф ормирует челэ века будущего , поэтому он всегда и во всем дол - жен стараться опередить свое время. Учитель — это профессия, и, следовательно, учитель химии должен быть профессионалом в области химических наук. Но, в отличие от других специалистов-химиков, ему недостаточно просто знать химию и владеть химическими знаниями и уме- ниями. Можно знать химию, но быть плохим учителем. Чтобы научить, надо хорошо знать детей"осо ённ ос и их психологии вразном возрасте ,в совершенстве владеть методами и приема- мюбучения цредставлять себе конечные цели обучения и знать пути и средства их достижения. Учитель постоянно пополняет свои знания, осваивает новые методы обучения, совершенствует учебный процесс. Если сегод- ня учитель остановился в своем поиске, завтра он уже отстал, начал шаблонно мыслить и перестал быть Учителем в высоком смысле этого слова. Для учеников он — не просто источник учеб- ной информации, но и образец работы по самосовершенствова- нию. Слепое копирование даже очень хорошего опыта без учета своих индивидуальных особенностей, а также готовности детей воспринять новую методику обречено на неудачу. Более того, бездумное копирование может вызвать только разочарование, неверие в свои силы и скомпрометировать подчас полезный опыт. Нужно творчески переосмысливать опыт своих коллег, менять сложившуюся систему работы. Обязанности, знания и умения учителя химии, его деловые и личностные качества приводятся в квалификационной харак- теристике, которой должен руководствоваться студент педаго- гического вуза. Будущий учитель химии должен знать: 3
1) образовательные, воспитательные и развивающие цели в процессе обучения учащихся химии; 2) содержание школьной программы, учебников, учебных и методических пособий по химии и нормативной документа- ции; 3) теоретические основы методики преподавания химии: си- стема методов обучения химии и контроля его результатов; си- стему учебного оборудования школьного кабинета химии и тре- бования к нему; технику безопасности при работе в школьном кабинете химии и охрану труда; порядок приобретения, хране- ния и использования любого средства обучения, технические средства обучения, их дидактические возможности; 4) современные технологии обучения. Учитель химии вооружает учащихся знаниями основ хими- ческой науки, развивает их способности, формирует научно- » материалистическое мировоззрение. Для этого нужно приме- нять полученные знания и умения в области педагогики, пси- хологии, химии и методики ее преподавания для решения кон- кретных учебно-воспитательных задач. Перечисленные профес- сиональные требования к учителю определяют методологию курса методики обучения химии. В его основе лежит несколько методологических подходов. 1. Всеобщий диалектический метод проявляется в идеях развития понятий, во взаимосвязи разных сторон процесса обучения, в выявлении внутренних противоречий, на основе разрешения которых строится проблемное обучение, и т. д. Этот метод лежит в основе совершенствования содержания ме- тодики. 2. Широко используемый для анализа содержания обучения системно-структурный подход помогает вычленить структур- ные элементы системы, установить связи между ними, опреде- лить их функции, взаимную интеграцию. При системно-струк- турном подходе каждый объект рассматривается как единство взаимосвязанных элементов, что важно для целостного пред- ставления о школьном курсе химии и о самом курсе методики обучения химии. 3. Рассмотрение всех методических категорий с позиций трех функций обучения — образовательной, воспитывающей и раз- вивающей. 4. Дидактический подход определяет теоретическую основу методики обучения химии. 5. Деятельностный подход рассматривает учебный процесс как совместную деятельность учителя и учащихся, а это, в свою 4
очередь, означает, что, во-первых, научить ученика можно толь- ко в деятельности, и, во-вторых, учить нужно не только осно- вам науки, но и деятельности и методам ее познания. В данном курсе не отражена методика изучения отдельных тем и уроков, которые можно творчески разработать на основе рекомендуемой литературы, ссылки на которую даны в тексте. Кроме этого, нужно использовать школьную программу по хи- мии, школьные учебники, задачник и обязательно следить за публикациями журнала «Химия в школе». При работе с книгой студенту следует обращать внимание на вопросы и задания в конце глав, а также на темы для рефера- тов^ Вопросы помогут лучше осмыслить текст главы и сосредо- точить внимание на главном. Они предназначены для органи- зации самостоятельной работы студентов с данной книгой, а также с программой и учебниками. Реферативная работа позво- лит углубленно, с привлечением соответствующей литературы, изучить отдельные методические проблемы, приучит работать с литературой, освещающей опыт передовых учителей химии, позволит выполнить курсовые и дипломные работы по методи- ке обучения химии. Однако, чтобы стать учителем химии, недостаточно толь- ко изучения литературы. Необходимо освоить деятельность учителя, овладеть умениями, тонкостями учительского тру- да, которые вырабатываются лишь в процессе самостоятель- ной деятельности. Поэтому нужно как можно активнее уча- ствовать во всех формах работы, требующих от студентов са- мостоятельности — в лабораторном практикуме, на педаго- гической практике и т. д., пользоваться любыми возможнос- тями для тесного общения с учащимися, проявляя инициа- тиву, творчество, самостоятельность, внимательно следить за достижениями передовой педагогической мысли и творчес- ки их применять. При создании пособия использовались работы ведущих оте- чественных методистов: В. Н. Верховского, Д. М. Кирюшкина, Д. А. Эпштейна, Ю. В. Ходакова, Л. М. Сморгонского, К. Я. Парменова, В. С. Полосина, Л. А. Цветкова, С. Г. Шапо- валенко, Г. И. Шелинского, В. П. Гаркунова, Д. П. Ерыгина, Р. Г. Ивановой, И. Н. Черткова, Н. Е. Кузнецовой, А. А. Гра- бецкого, Т. С. Назаровой, Т. В. Смирновой, М. В. Зуевой, Т. 3. Савич, В. Л. Рысс, Н. Н. Буринской, Л. С. Зазнобиной, Е. Е. Минченкова, В. М. Назаренко, Н. Н. Суртаевой, А. А. Макарени, Н. Н. Чайченко, Е. А. Шишкина и др. Автор приносит им глубокую благодарность.
ВВЕДЕНИЕ МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ КАК НАУКА И КАК УЧЕБНАЯ ДИСЦИПЛИНА Методика обучения химии, как любая наука, имеет свою структуру, теоретическую основу, проблематику и достаточно сложную систему понятий. Рассмотрим структуру методики с позиций единства трех функций обучения. Обучение в соответствии с социальным заказом общества должно выполнять три важнейших функ- ции: образовательную (О), воспитывающую (В) и развиваю- щую (Р). Каждая из этих функций является предметом изу- чения отдельных систем научных знаний. Образовательная функция изучается дидактикой (Д), воспитывающая — тео- рией воспитания (ТВ), развивающая — психологией (Пс). Од- новременно сложной системой понятий является и сама хи- мия. В процессе обучения все эти системы взаимодействуют между собой. Это взаимодействие настолько глубоко, что пе- реходит в их взаимную интеграцию — возникает новая сис- тема1 знаний, использующая понятия всех четырех систем, но уже в несколько измененной форме. Эта система и есть ме- тодика обучения химии (схема 1.): Схема 1. Структура науки методики обучения химии 1 Слово «система» является философской категорией. Она обладает определен- ной структурой, допускающей вычленение иерархии элементов. Взаимодействуя со средой, она может рассматриваться как элемент высшей по отношению к ней, более широкой системы: структура данной системы такова, что ее элементы обла- дают по отношению к ней свойствами подсистем. Рассмотрение и анализ сложных объектов как систем носит в философии название системно-структурного подхода (Краевский В. В. Проблемы научного обоснования Обучения. — М., 1977. С. 20). 6
Все четыре системы могут рассматриваться как естественные структурные элементы методики обучения химии как науки. Следовательно, методика обучения химии в средней школе — это педагогическая наука об образовании, воспитании и разви- тии учащихся в процессе изучения химии. Названные четыре системы, с одной стороны, порождают методику химии как на- уку, с другой — входят в ее состав как структурные элементы. Такова диалектика методики обучения химии. Перед методикой обучения химии, как и перед любой другой наукой, стоят свои проблемы: 1. Определение целей, стоящих перед учителем при обучении учащихся предмету. Методика должна в первую очередь отве- тить на вопрос: для чего учить? 2. Определение содержания учебного предмета химии в соот- ветствии с поставленными целями и дидактическими требова- ниями. Это требует ответа на вопрос: чему учить? 3. Разработка адекватных содержанию методов, средств, форм обучения. Решение этой проблемы позволит ответить на вопрос: как учить? 4 .Изучение процесса усвоения предмета учащимися .Эта про- блема требует ответа на вопрос: как учатся учащиеся? Все эти проблемы должны решаться с позиции трех функций обучения: образовательной, воспитательной и развивающей. Такое разностороннее рассмотрение проблем характерно для системно-структурного подхода. Учебная дисциплина «Методика обучения химии» в педаго- гическом вузе обеспечивает профессиональную подготовку учи- теля химии. От того, в какой мере учитель владеет методикой, зависят успех урока, совершенствование мастерства учителя, его авторитет среди учеников. Методика обучения химии находится на стыке психолого-пе- дагогических, химических, общественных и других дисциплин, будучи прочно связана с ними межпредметными связями. Главная задача методики обучения химии как учебной дис- циплины — вооружить будущего учителя знаниями и умения- ми, необходимыми для работы в средней школе. Для студентов важна не только структура науки, но и пост- роение учебной дисциплины. § 1. ПОСТРОЕНИЕ КУРСА МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ Методика обучения химии изучается в определенной после- довательности (схема 2.). Сначала рассматривается сущность 7
образовательной, воспитывающей и развивающей функций учебного предмета химии в средней школе — этап доминирую- щих блоков, которые пронизывают весь курс. Схема 2. Построение курса методики обучения химии Следующий этап — ознакомление с организацией процесса обучения химии. Структурными элементами этой части курса являются методы обучения химии, средства обучения, формы обучения. Все они взаимно связаны и должны рассматриваться 8
с позиций трех функций обучения: какие методы и в каких слу- чаях следует применять для достижения названных целей, ка- кие средства обучения и при каких условиях более всего спо- собствуют осуществлению этих функций, какими должны быть содержание и структура форм обучения, а также, как наилуч- шим образом организовать деятельность учителя и учащихся, чтобы успешнее реализовать требования, предъявляемые соци- альным заказом общества. Далее обобщенно рассматриваются конкретные вопросы методики. Изучение методики не ограничивается только лекционным курсом. Студенты должны приобрести навыки демонстрирования химических опытов, освоить методику изучения тем школьной программы по химии, методику обучения учащихся решению химических задач, научиться планировать и проводить уроки и др. Особое значение придается работе над курсовыми темами, само- стоятельным методическим исследованиям в период педагогической практики, которая служит не только средством формирования учи- теля, но и критерием качества его подготовки. При изучении мето- дики обучения химии проводятся экскурсии в школы, ПТУ и т. д. По отдельным важным проблемам читаются спецкурсы, прово- дятся спецпрактикумы, которые также входят в общую систему форм обучения методике химии. § 2. КРАТКИЕ ИСТОРИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О РАЗВИТИИ МЕТО- ДИКИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ КАК НАУКИ Методика обучения химии, как и другие науки, имеет свою ис- торию. Возникновение отдельных научных идей методики обу- чения химии относят к середине XVIII в., когда М. В. Ломоносов разработал курс «Введение в истинную физическую химию» на основе атомистической теории, с точки зрения которой химия определялась как наука о составе, свойствах и превращениях ве- ществ. М. В. Ломоносов считал, что при обучении химическому содержанию нужно использовать методы химической науки, в част- ности, эксперимент, позволяющий изучать вещества и процессы с качественной и количественной стороны. Одновременно он прида- вал важное значение применению математических и физических методов. Кроме того, М. В. Ломоносов, понимая необходимость защиты своих убеждений и доводов в дискуссии, отводил боль- шую роль правилам риторики. Развитие методики обучения химии всегда было неразрыв- но связано с уровнем химической науки, так как выдающиеся химики каждой эпохи, как правило, занимались и преподава- 9
тельской деятельностью, которую строили на основе разрабо- танных ими теоретических концепций. Существенный вклад в методику внесли А. Лавуазье, Д. Дальтон, С. Канниццаро и другие ученые. Важным рубежом для методики химии было открытие Д. И. Менделеевым периодического закона. После создания Д. И. Менделеевым учебника нового типа «Основы химии» элементы стали изучаться по группам периодической системы. Этот путь преподавания неорганической химии и в настоящее время является главным. У Д. И. Менделеева мы уже находим четко сформулированные цели и задачи преподавания химии. Он указывает на вред догма- тического преподавания, на необходимость ознакомления уча- щихся с путями, которыми получены научные выводы, что спо- собствует развитию творческого подхода к обучению. Д. И. Мен - делеев постоянно говорил о необходимости вскрывать связи хи- мии с промышленностью и сельским хозяйством. Особое значе- ние он придавал химическому эксперименту. Д. И. Менделеев считал, что нужно изучать вещества, наиболее применяемые в практике, переходя от рассмотрения отдельных эле- ментов к естественным группам, к сравнению несходных групп. Противником догматического обучения был и А. М. Бутлеров, который также много внимания уделял методическим проблемам. В основу преподавания им была положена теория химического строения органических веществ, которая помогает раскрыть все- общие генетические связи между органическими веществами, что способствует развитию идей о материальном единстве мира. «Вве- дение к полному изучению органической химии» А. М. Бутлеро- ва является одновременно изложением его методических приемов. § 3. МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ В СОВЕТСКОЙ ШКОЛЕ На советском этапе развития методики обучения химии она была включена как обязательный предмет в учебные планы средней общеобразовательной школы, и методика обучения химии выделилась в отдельную отрасль педагогической науки. Этот период связан с именами ученых, для которых методичес- кая наука явилась главным делом их жизни и которые внесли важный вклад в ее развитие: В. Н. Верховский, С. И. Созонов, С. Г. Крапивин, П. П. Лебедев, К. Я. Парменов, Л. М. Сморгон- ский, Д. М. Кирюшкин, П. А. Глориозов, С. Г. Шаповаленко, Л. А. Цветков и многие другие. В нашей стране была создана методическая школа, принципами которой мы руководствуем- ся в своей работе и в настоящее время. 10
Методика обучения химии как наука вместе с другими пси- холого-педагогическими науками на разных этапах развития школы решала применительно к ее предмету разные задачи. Школа шла трудным путем поисков оптимальной организации учебного процесса. Стремление уйти от догматического обуче- ния привело к другой крайности: учебный процесс стал утра- чивать четкость организационных форм. Получили развитие не оправдавшие себя в дальнейшем «метод проектов», «Даль- тон-план», «бригадный метод», «комплексные программы». Это привело к нарушению школьного режима, снижению уров- ня знаний и сознательной дисциплины, исчезли учебные пред- меты. Учебники носили характер «рабочих книг». В дальней- шем педагогическая общественность пришла к заключению о непригодности этих форм работы в общеобразовательной шко- ле и о необходимости их коренного пересмотра. Эта позиция нашла выражение в постановлении ЦК ВКП(б) от 25 августа 1932 г. «Об учебных программах и режиме в начальной и сред- ней школе», которым главной организационной формой учеб- ного процесса был назван урок. Были сформулированы и дру- гие требования к организации обучения в школе, которые не утратили своего значения и по сей день. Химия окончательно стала самостоятельным учебным предметом. ВЫВОД Методика обучения химии — наука, находящаяся на стыке химических и психолого-педагогических наук и воз- никшая как синтетическая система. В педагогическом вузе методика обучения химии — одна из важнейших дисцип- лин, обеспечивающих профессиональную подготовку учи- теля химии. В основе этого курса лежат требования соци- ального заказа общества о реализации в процессе обучения химии образовательной, воспитывающей и развивающей функций учебного процесса. Развитию методики обучения химии как науки способ- ствовали методические идеи крупнейших химиков, ко- торые считали главной задачей преподавателя воспитать в своих учениках уважение к научным фактам, объясне- ние последних на основании современных теорий и ши- рокое использование химического эксперимента как ве- дущего метода химической науки. Эти идеи были под- хвачены и развиты отечественными методистами, создав- шими новую отрасль педагогических знаний — методи- ку обучения химии. 11
ЧАСТЬ I ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ, ВОСПИТЫВАЮЩАЯ, РАЗВИВАЮЩАЯ ФУНКЦИИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ Прежде, чем говорить о целях и задачах школьного курса химии, надо определить ступени школьного химического об- разования. Законом об образовании в нашей стране на дан- ном этапе ее развития установлен срок обучения учащихся в основной школе — 9 лет. Этот срок обязателен для всех граж- дан России. Обучение в X и XI классах не обязательно. Одна- ко уже решен вопрос о введении обязательного 12-летнего обучения, и в настоящее время уже разработана его концеп- ция. В 12-летней школе обязательным сроком обучения бу- дет 10 лет. Учебный план общеобразовательных учреждений, утвержден- ный Министерством общего и профессионального образования РФ приказом № 322 от 09.02.98 г.1, предусматривает федераль- ный, региональный и школьный компоненты. Все предметы, включенные в федеральный компонент, должны в полном объе- ме изучаться во всех средних учебных заведениях страны. Хи- мия относится именно к федеральному компоненту. Она изуча- ется в VIII и IX классах, где ей отводится по два урока в неделю. При 12 летнем обучении химия изучается в VIII, IX и X классах также по 2 урока в неделю. В X— XI классах (а в 12-летней школе в XI—XII классах), где предусмотрены профильные на- правления обучения, на химию выделяется: — для всех направлений, кроме естественнонаучного, по два урока в неделю; — для естественнонаучного — три урока в неделю. ГЛАВА 1.1. Задачи учебного предмета химии. Систе- ма содержания и построения школьного курса химии в свете современных дидак- тических требований § 1.1.1. ЗАДАЧИ УЧЕБНОГО ПРЕДМЕТА ХИМИИ Химия как учебный предмет средней школы, наряду с дру- гими предметами, формирует личность учащихся. Для дости- жения этой главной цели, стоящей перед школой, обучение 1 Вестник образования, 1998, № 4. С. 54. 12
химии ставит перед собой задачи, решение которых осуществ- ляется с позиций единства образовательной, воспитывающей и развивающей функций обучения. Школьный курс химии должен знакомить учащихся с осно- вами науки, т. е.; — обеспечивать сознательное усвоение учащимися важней- ших химических законов, теорий, понятий, знакомить с мето- дами химической науки; — формировать научное мировоззрение, а также понимание того, что химическое образование — обязательный элемент культуры, необходимый каждому человеку; — воспитывать трудолюбие, нравственность, интерес к пред- мету, бережное отношение к природе, уважение к преобразую- щим возможностям науки, понимание приоритета общечелове- ческих ценностей; — развивать мышление учащихся, их самостоятельность и творческую активность в овладении знаниями, обучать разно- образным видам учебной деятельности; — обеспечивать знакомство с главными направлениями хи- мизации народного хозяйства, с возрастающим значением хи- мии в окружающей действительности, способствовать преодо- лению хемофобии; — формировать практические умения и навыки, способство- вать профориентации, готовить учащихся к сознательному вы- бору профессии. Возникновение профильных старших классов и целых школ требует на этом этапе дифференциации целей обучения химии. В классах и школах гуманитарного профиля в задачу обуче- ния входит раскрытие роли и места химии в формировании ес- тественнонаучной картины мира, в культурной жизни обще- ства. Учитывается преобладание у учащихся этих школ образ- ного мышления и склонности к обобщениям. Подчеркивается гуманистическая сторона предмета. Цели обучения химии в классах естественнонаучной направ- ленности предусматривают углубленное изучение теории и по- нятий, усиление внимания к практической стороне предмета, целенаправленная подготовка к продолжению образования в вузах соответствующего профиля. В физико-математических классах усиливается математичес- кая компонента химии как точной науки. При общеобразовательном направлении концентрически бо- лее подробно развертываются с некоторыми дополнениями воп- росы, изучавшиеся в основной школе (VIII—IX классы). 13
Следует заметить, что идеи профильного обучения пока еще не нашли должного воплощения в программах и учебниках. § 1.1.2. ФОРМИРОВАНИЕ СОДЕРЖАНИЯ ШКОЛЬНОГО КУРСА ХИМИИ И ТРЕБОВАНИЯ К НЕМУ Краткая история развития содержания школьного курса химии Современное содержание учебного предмета химии в школе сложилось не сразу. В Западной Европе химия находит свое место в школах уже в конце XVIII в.; например, во Франции в 1789 г. А. Лавуазье опуб- ликовал первый учебник химии для школы.1 В России первые попытки введения химии как учебного предмета в учебный план реальных гимназий относится к 1857 г. Химия начинала изучать- ся в V—VI классах. Программы по химии в этот период носили ярко выраженный прикладной характер. Они были ориентиро- ваны на изучение земной коры, металлургии, а органическая химия как раздел химии — на изучение клетчатки, крахмала, органических кислот, жиров, красящих веществ, белков, эфир- ных масел, процесса брожения ит. д.1 2 Изложение материала курса было несистематическим, так как не было системообразующего стержня, вокруг которого этот курс мог бы формироваться, и только в 1858—1870 г. Д. И. Менделеев написал первый систематический учебник «Основы химии», который строился на базе периодического закона. Он был признан лучшим для того времени и еще при жизни Д. И. Менделеева выдержал 8 изданий. При исследовании творческого наследия крупнейших хи- миков в нашей стране и за ее пределами практически всегда обнаруживались их методические идеи, на которых выдаю- щиеся ученые базировались, воспитывая своих учеников и создавая свою научную школу. Об этом подробно рассказал в своей книге С. Г. Шаповаленко.3 Надо ли говорить, что каж- дый ученый в основу содержания ставил свою .разработанную им теорию. Но в чем они были едины — это в широком исполь- 1 А. Лавуазье. Введение к элементарному курсу химии / Пер. с фр. — М., 1931. 2 Наиболее глубокий и полный анализ истории становления и развития содер- жания школьного предмета химии мы находим у К. Я. Парменова, но только до 1963 г. (Парменов К. Я. Химия как учебный предмет в дореволюционной и советс- кой школе. — М.: АПН РСФСР, 1963. С. 70—72). 3 Шаповаленко С. Г. Методика обучения химии. — М.’. Учпедгиз, 1963. 14
зовании в обучении химического эксперимента. М. В. Ломо- носов, кроме того, обращал внимание на речь преподавателя. В книге «Риторика» он разъяснял, как нужно говорить и вес- ти себя в аудитории. Решающий скачок в методике разработки содержания обу- чения химии произошел после открытия Д. И. Менделеевым Периодического закона, который оказался не только основным законом природы, но и методическим открытием. «Открытием Периодического закона Д. И. Менделеев не только совершил, по выражению Ф. Энгельса, научный подвиг, — пишет К. Я. Пар- фенов, — но и разрешил ряд важнейших методологических и методических проблем. Расположение учебного материала на основе периодического закона и периодической системы элемен- тов не только вполне обеспечивает возможность его логическо- го развертывания, но является в то же время лучшим и с мето- дической точки зрения, так как оно дает учащемуся возмож- ность лучше понять содержание курса и, даже больше того, не только сознательно усвоить подлежащий изучению материал, но и овладеть им.» В «Основах химии» Д. И. Менделеев предусмотрел текст, на- писанный крупным шрифтом, который предназначался для средней школы, и мелким — для вузов. Однако в средних учеб- ных заведениях периодический закон долгое время не изучал- ся, так как считался для учащихся недоступным. Когда в первые годы после революции встал вопрос о созда- нии школьных программ по химии, двумя комиссиями — пет- роградской (под руководством В. Н. Верховского) и московской (под руководством П. П. Лебедева) — в 1920 г. были разработа- ны две программы по химии, которые сильно отличались друг от друга. Главная позиция петроградских авторов — общеобразова- тельное значение предмета, развитие познавательного интере- са, мыслительной активности. С этой целью давалась идея клас- сификации веществ, а также периодический закон, хотя и по- мещен он был в конце курса как итоговое обобщение. Предус- матривались демонстрационные опыты и лабораторные работы учащихся, а также практические занятия. Большое внимание уделялось химической символике, которая должна была слу- жить средством более глубокого изучения предметного содер- жания курса химии. Курс, по мысли авторов, должен быть по- строен так, чтобы учащиеся могли пользоваться своими знани- ями. Несмотря на недостатки (отсутствие понятий об атомах и молекулах, существование которых было представлено как ги- ,15
потеза, рекомендацию учебной литературы явно идеалистичес- кого направления, в основном переводной, из-за отсутствия оте- чественной), программа все же отражала основы химической науки. В основу московского проекта была положена идея практи- ческого применения химии в народном хозяйстве. Материали- стическое направление в этой программе было выражено более четко. В ее основу был положен исследовательский подход, пре- дусмотрены многочисленные практические работы препаратив- ного характера, изучение количественной стороны явлений. Недостаток московского проекта — отсутствие четкой системы построения. Программа представляла собой лишь перечень за- конов, теорий, понятий. Периодический закон не изучался, библиография не приводилась. А так как квалифицированных учителей, работающих по своей программе обучения, в тот пе- риод было мало, не было литературы, оборудования, то такая программа не облегчала, а наоборот, затрудняла работу. По- скольку она была рекомендована как примерная, учителя ею не пользовались. В этой программе уже намечалось отрицание урока. Содержание программы нашло отражение в первых учеб- никах тех лет, так называемых рабочих книгах. Из предложенных двух проектов программ предпочтение было отдано московскому, как более связанному с жизнью. Но в дальнейшем, в 1932 г., был принят проект В. Н. Вер- ховского. По этой программе был написан первый стабиль- ный учебник «Неорганическая химия» авторов В. Н. Верхов- ского, Л. М. Сморгонского, Я. Л. Гольдфарба. В системати- чески построенном курсе были учтены положительные сто- роны опыта, накопленного при обучении по московской про- грамме. В дальнейшем содержание обучения химии в результате развития химической науки и советской школы неоднократно претерпевало изменения. Свои идеи в определение содержания школьного курса химии, в разработку программ и учебников, книг по методике обуче- ния химии внесли все ведущие методисты. Дидактические требования к содержанию школьного пред- мета химии Содержание естественнонаучного образования и, следователь- но, любого учебного предмета должно быть представлено че- тырьмя видами: 1) системой научных знаний; 16
2) системой умений (специальных, интеллектуальных, обще- учебных); 3) опытом творческой деятельности, накопленной человече- ством в данной области науки; 4) опытом отношения к окружающей действительности, пра- вильной ценностной ориентации. Все эти четыре вида содержания взаимосвязаны. Так, не зная закономерностей протекания химической реакции, нельзя осуществить ее практически (1). Без эксперимента нельзя приобрести полноценных знаний об изучаемом объек- те, как нельзя их получить, не умея работать с учебником (2). Не обладающий опытом творческой деятельности, человек об- речен лишь на копирующие действия, у него не может возник- нуть оригинальных мыслей.1 Он не сможет решать усложнен- ные задачи, отвечать даже на простые, но необычно постав- ленные вопросы, потому что не умеет перенести свои знания в новые ситуации, не умеет видеть проблему и т. д. (3). Нако- нец, на основе эмоционально-волевой сферы личности, ее от- ношения к изучаемому, знания перерастают в убеждения, формируется мировоззрение (4). Разумеется, этот процесс не- возможен без творческой деятельности по овладению знания- ми и умениями. При этом знания должны быть связаны с жиз- нью. Например, убеждения в необходимости охраны окружа- ющей среды не могут возникнуть без изучения химических производств, основ сельского хозяйства, осознания могучей силы науки, а также понимания того, что каждый человек своей деятельностью даже дома, и тем более в природных ус- ловиях, может нанести вред природе, если действует химичес- ки неграмотно. Уважение к труду не возникает, если в процессе обучения учащиеся не будут преодолевать трудностей и если их не гото- вить к сознательному выбору профессии. Все эти четыре вида содержания будут рассматриваться на протяжении всего курса. Сначала остановимся на системе химических знаний, кото- рые обеспечивают школьный курс химии, и на дидактических требованиях к нему. Необходимо из науки «...отобрать такой минимум знаний, который, будучи стабильным, ...включаю- щим воспитательный аспект, был бы в то же время достаточ- ным для дальнейшего пополнения знания, для формирования 1 Оржековский П. А. Формирование у учащихся опыта творческой деятельности при обучении химии. — М.: 1997. С. 121. 17
современного, научного стиля мышления и не приводил бы к перегрузке учащихся».1 Дидактика учит, что первым важнейшим требованием к со- держанию является его научность. Это первый принцип ди- дактики, отражение в учебном содержании реальных процес- сов и веществ, выявление реальных связей между ними и с другими процессами и веществами, а также диалектико-ма- териалистическое объяснение их сущности. Научность содер- жания может быть достигнута лишь тогда, когда учащихся знакомят не только с готовыми выводами, но и с методами ис- следования. Глубина научной интерпретации процессов, фактов, явле- ний ограничивается другим дидактическим принципом — до- ступностью. Устранение противоречия между необходимос- тью отражения современного уровня науки и соблюдением тре- бований принципа доступности — главный путь совершен- ствования содержания. Доступность учебного материала оп- ределяется числом связей этого материала с уже известными сведениями. Например, нельзя доступно изложить вопрос о гибридизации орбиталей, если неизвестна теория строения атома. Нельзя объяснить сущность электролиза без знания те- ории электролитической диссоциации и понятий об окисли- тельно-восстановительных процессах. Поэтому принцип дос- тупности базируется на третьем важном принципе — систе- матичности. Принцип систематичности связан в некоторой степени с сис- темностью, т. е. предполагает отражение в сознании обучае- мых системы научных знаний со всеми их фактами, связями, теориями и т. д. Однако систематичность предусматривает и определенное построение содержания, его логику, которую иногда называют логикой науки. Вещества, процессы, химичес- кие элементы и другие объекты изучения рассматриваются с разных сторон, чтобы у учащихся создавалось возможно более полное, объективное представление. Для этого учитель обязан четко представить себе структуру каждого понятия, каждой тео- рии и взаимосвязь структурных элементов, конкретную образо- вательную цель, к которой он должен вести учащихся. Таково требование системности. Систематичность курса выражается в строгой логической последовательности построения учебного ма- териала, в подчинении его единой идее. 1 Теоретические основы содержания общего среднего образования / Под ред. В. В. Краевского, И. Я. Лернера. — М.: 1983. С. 211. 18
При реализации принципа систематичности нужно учиты- вать закономерности процесса познания, движение от извест- ного — к неизвестному, от простого — к сложному. Необходи- мо вскрывать связи, существующие в реальной действительно- сти, добиваться правильного отражения их в сознании учащих- ся. Так, например, изучение свойств веществ опирается на зна- ние их состава и строения, а применение — на знание свойств. Понятие «химический элемент» первоначально трактуется как вид атома, после изучения теории строения атома — как вид атомов с одинаковым зарядом ядра. Сам атом сначала характе- ризуется как химически неделимая частица, а затем — как сложная частица, имеющая свою структуру, и т. д. При систематическом построении материала возможны два логических подхода — индуктивный и дедуктивный . Индук - тивный применяется в основном на первых ступенях обучения, когда еще отсутствует фактическая база, необходимая для тео- ретических обобщений, а дедуктивный — когда теоретическая база достаточна и может осуществляться прогнозирование. На- пример, в курсе химии VIII класса изучение веществ и хими- ческих реакций осуществляется индуктивно. В теме «Кисло- род. Оксиды. Горение» учащиеся знакомятся с отдельными представителями оксидов, а затем следует обобщенная харак- теристика оксидов, формирование понятия о них как о классе неорганических веществ. Примером дедукции может служить подход к темам, изучае- мым после периодического закона и теории строения вещества. В этом случае сначала дается характеристика подгруппы в це- лом, прогнозируются свойства элементов, простых веществ и соединений, а затем на более высоком теоретическом фоне рас- сматриваются отдельные представители. Однако на этот счет есть и другое мнение. Например, В. В. Давыдов1 считал, что индуктивный подход не формирует научно-теоретическое мышление, необходимое для изучения естественно-математических наук и необходимо как можно бы- стрее переходить к обобщениям, которые позволят как можно раньше строить обучение на основе дедукции, или на основе восхождения от абстрактного к конкретному. Реализации принципа систематичности способствует выяв- ление и осуществление межпредметных связей. Важно рас- крыть перед учащимися содержание так, чтобы показать диа- лектику науки как диалектику человеческого познания, дви- 1 Давыдов В. В. Виды обобщения в обучении. — М.: Педагогика, 1972. 19
жение от живого созерцания — к абстрактному мышлению и от него — к практике, показать развитие научных представлений. Именно поэтому такое большое значение придается в настоя- щее время принципу историзма. Связь обучения с жизнью, с практикой — это еще один важ- ный дидактический принцип. Именно он обеспечивает моти- вацию обучения. Благодаря осуществлению этого принципа, учащиеся осознают, зачем им нужен предмет химия. Этот принцип требует раскрытия прикладного значения химичес- ких знаний. Все эти основные дидактические принципы носят общий характер. Каковы же конкретные критерии отбора содержа- ния? Критерии оптимизации объема и сложности учебного материала В настоящее время общепризнанных критериев отбора основ наук нет. Однако делаются попытки их сформулировать. Так, например, Ю. К. Бабанский1 предлагал следующие критерии оптимизации объема и сложности учебного материала: 1. Критерий целостности содержания. Учебный предмет дол- жен отражать все основные направления развития науки, куль- туры, общественной жизни, всех аспектов воспитания. Совре- менные химические исследования, как показал О. С. Зайцев [7], ведутся в области четырех основных учений — периодичности, строения вещества, химической кинетики и химической тер- модинамики. 2. Критерий научной общепризнанности. Спорные вопросы можно обсуждать с учащимися, но в основы науки они входить не должны. В подлежащее обязательному усвоению содержание вклю- чаются только такие вопросы и научные трактовки, которые уже не встречают разночтений у подавляющего большинства ученых. 3. Критерий научной значимости, отражающий широту при- менения научных знаний. Они могут носить всеобщий, общий и частный характер. Знания, носящие всеобщий характер, дол- жны включаться в первую очередь. На этом основании в дей- ствующую программу по химии включен закон о сохранении и превращении энергии. Этим объясняется и тот факт, что из двух 1 Бабанский Ю. К. Об актуальных проблемах совершенствования обучения в об- щеобразовательной школе // Советская педагогика, 1979, № 3. С. 3—10. 20
самых первых программ по химии, разработанных в Москве под руководством П. П. Лебедева и в Петрограде под руководством В. Н. Верховского, была в конце концов принята петроградс- кая программа, включающая изучение периодического зако- на, имеющего всеобщее научное значение, обладающего уни- версальностью . 4. Критерий соответствия возрастным особенностям учащих- ся, тесно связанный с принципом доступности. 5. Критерий соответствия времени, отведенному на изучение химии. Например, практика показала, что изучение зависимо- сти свойств гидроксидов элементов от степени окисления и ра- диуса центрального атома требует неоправданно много време- ни. И этот вопрос был исключен. 6. Критерий соответствия имеющимся в массовой школе усло- виям. Например, если какой-либо опыт с использованием доро- гостоящих приборов и реактивов в течение ближайших 5—6 лет не может быть выполнен в массовой школе, включать его в про- грамму не следует. Если для изучения того или иного вопроса учи- теля массовой школы не подготовлены и требуется их переподго- товка, то сначала нужно провести такую работу, а затем вклю- чать тему в программу и т. д. 7. Критерий соответствия международным стандартам. Школьные учебные программы должны соответствовать луч- шим мировым образцам аналогичных программ. С этих позиций Ю. К. Бабанский предлагал подходить к оцен- ке школьных программ. Но, помимо этих критериев, затрагивающих вопросы о бьема и сложности учебного материала, Г. М. Голиным были опреде- лены ведущие идеи, которые необходимо закладывать в любой курс естественнонаучного направления. 1. Идея интегративности. Она предполагает раскрытие орга- нически присущих любой науке межпредметных связей с дру- гими науками, взаимопроникновение научных понятий, трак- товка которых в этом случае становится более широкой и тем самым расширяет кругозор учащихся, способствует формиро- ванию естественнонаучной картины мира. 2. Идеяметодологизации. Речь идет о том, чтобы до учащихся был доведен не просто результат научных изысканий, но и сам процесс его поиска, чтобы они осваивали и методы соответствующей (в на- шем случае химической) науки, понимали связь между научным результатом и методами, которыми он получен. 3. Экологизация любого естественнонаучного курса подразуме- вает обязательное приобщение учащихся не только к про- 21
блемам охраны природы, но и к осознанию великолепных предоставленных человеку природой богатств, к пониманию того, что главная задача науки — не покорять природу, не взять у нее ее богатства, а сохранять их, беречь и приумножать. Важно предостерегать человека от бездумного природополь- зования. 4. Идея экономизации, пожалуй, — наиболее новая приме- нительно к процессу обучения детей в средней школе. Она пред- полагает обратить внимание обучаемых на экономическую сто- рону практического использования достижений химической науки, ее прикладное значение и экономическую оценку науч- ных решений. 5. Идея гуманизации призвана раскрыть перед учениками роль химии в создании общечеловеческих ценностей, исполь- зования ее достижений на благо человека. Реализация всех этих идей способствует формированию лич- ности ученика. Потребность в определении конкретного необходимого минимума содержания, особенно в условиях дифференциа- ции школ, настолько велика, что такой «Обязательный минимум содержания» по химии регулярно публикуется на страницах методических газет и журналов с целью обеспе- чения единого уровня подготовки по химии всех школьни- ков страны. § 1.1.3. СТРУКТУРА СОВРЕМЕННОГО ПРЕДМЕТНОГО СОДЕРЖАНИЯ ШКОЛЬНОГО КУРСА ХИМИИ Современное содержание школьного курса химии получило научное обоснование в работах крупнейших отечественных ме- тодистов: В. Н. Верховского, П. П. Лебедева, Ю. В. Ходакова, С. Г. Шаповаленко, Л. А. Цветкова, И. Н. Черткова, Е. Е. Мин- ченкова, А. Д. Смирнова, Г. И. Шелинского, Н. Е. Кузнецовой, В. П. Гаркунова. Кроме того, свои методические концепции разработки содер- жания школьного курса химии четко выражены у каждого из авторов школьных учебников по химии. Тем не менее при раз- ных подходах во всех курсах можно выделить определенный набор дидактических единиц, составляющих структуру курса. 1. Законы и теории. Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева. Атомно-молекулярное учение. Теория строения вещества. Теория электролитической диссоциации. Закономерности возникновения и протекания 22
химических реакций (учение о скорости химических реакций и о химическом равновесии). Современная теория строения органических веществ. Постоянство состава и закон сохране- ния массы веществ при химических реакциях, закон Авогад- ро, закон сохранения и превращения энергии. 2. Понятия. Вещество. Химический элемент. Химическая реакция. Химическое производство. 3. Факты. 4. Методы химической науки. Химия — это наука экспериментально-теоретическая. Изучение веществ и процессов в этой области основано на анализе фактов, полученных в результате эксперимента, и их теоретическом объяснении и обобщении. Если факты можно объяснить на основе уже имеющихся законов и теорий, то они служат подкреплению этих законов и теорий . Но наиболее интересны факты, которые противоречат существующим теориям. И тогда поиск их объяснения приводит к открытию новых законов, созданию новых теорий. Такова логика химических открытий — в сочетании индуктивного (обобщение накопленных фактов) и дедуктивного (применение теорий и законов к объяснению фактов) путей исследования. При попытках объяснить факты ученые выдвигают гипоте- зы, которые затем проверяются экспериментом. Если экспери- ментальные данные подтверждают гипотезу, она превращает- ся в теорию. История химии знает немало таких теорий. Даже атомно-молекулярное учение долгое время было гипотезой. Те- ория существует до тех пор, пока не накопятся многочислен- ные факты, противоречащие ей. Тогда возникает новая теория. Если теория объективно отражает явления окружающего мира, то она не опровергает прежнюю, а расширяет границы ее при- менения. В школьном курсе химии также должна найти отражение сущ- ность научных химических методов, в связи с чем предусмотрено формирование определенных групп умений, позволяющих приоб - щить учащихся к пониманию пути химического исследования: 1) проверка выдвинутой гипотезы экспериментом .вывод ,те - еретическое осмысление, использование в практике; 2) приобретение умений работать с посудой, материалами, ре- активами, инструментами, прибсрами, освоение приемов, опера- ций, манипуляций, техники химического эксперимента; 3) освоение химической символики, методов моделирования веществ и процессов. 23
5. Вклад в науку выдающихся химиков. Очень важно для учеников понять, что наука делается людь- ми и требует больших знаний и затрат интеллектуальной энер- гии. Одновременно они должны понимать, какое огромное удов- летворение приносит успех в науке. Именно стремление к это- му успеху, венчающему колоссальный труд, заставляет учено- го работать с полной отдачей. Каждый ученый — это личность. Его творчество уникально и заслуживает самого глубокого ува- жения. Ученики должны понять не только полученный резуль- тат, но и многотрудный процесс научного поиска. Этот компо- нент содержания несет мощную воспитательную нагрузку, убеждает в высокой ценности образования. Теперь рассмотрим связи между конкретными компонента- ми содержания. Ставной о фазовательнои" цель ю школьного курса химии, как уже говорилось, является формирование на- учных понятий о веществе химическом элементе, химической реакции и химическом производстве. Эти понятия формируют- ся на протяжении всего курса химии, развиваются и совершен- ствуются, претерпевают в процессе изучения количественные и качественные изменения . Обогащение понятий новыми качественными характерис- тиками происходит при изучении той или иной теории. Такой подход отражает в целом соотношение между понятиями и теориями в наукеВ ажнеишие омические теории, разработанные в разные исторические периоды развития науки, связаны между собой через понятия. Это находит отражение в структуре содержания школьного курса химии. В школьном курсе химии — пять основных теоретических концепций: — атомно-молекулярное учение; — периодический закон, периодическая система элементов Д. И. Менделеева и теория строения вещества; — теория электролитической диссоциации; — закономерности возникновения и протекания химических реакций; — современная теория строения органических веществ. Каждая из этих концепций представляет собой своеобраз- ный рубеж, проходя через который, важнейшие понятия пре- терпевают качественные изменения, развиваются и совер- шенствуются. Это может быть выражено схемой 1.1., из ко- торой видно, что теории связываются между собой через по- нятия. 24
Схема 1.1. Структура содержания школьного курса химии Основные химические понятия также тесно связаны между собой. При этом, как показано на схеме 1.2., ведущими явля- ются понятия «вещество» и «химическая реакция». Ияенно этим понятиям принадлежит решающая роль при построении содержания различных курсов химии. , £Ьма .1.2 Взаимосвязь систем важнейших химических понятий в курсе химии средней школы Отбор необходимых фактов для изучения химии превраща- ется в сложную проблему. Постоянное стремление уменьшить описательный материал в курсе химии в пользу теоретическо- го таит опасность недооценки фактор а это может привести к догматическому изложению теорий, нанести ущерб формиро- ванию диалектико-материалистического мировоззрения. Но избыток фактов при недостаточном теоретическом анализе 25
придаст химии описательный характер, может нанести ущерб формированию системности мышления, умению пользоваться теоретическими знаниями. Поэтому проблема соотношения те- орий и фактов в школьном курсе химии находится постоянно в центре внимания. Отбираются только те факты, которые необ- ходимы и достаточны для раскрытия и подтверждения дей- ственности теорий и правильного формирования химических понятий. Научные факты выявляются в процессе исследования и свя- зывают между собой теории, понятия и методы химической науки. Последние занимают в курсе химии особое положение. С одной стороны, они четко выделяются в отдельный блок и имеют свою структуру; с другой стороны, очевидно, что изуче- ние методов химической науки вне теорий и понятий — явная бессмыслица. Взаимная интеграция блоков настолько полная, что методы химической науки входят в качестве структурных компонентов в состав системы содержания каждой теории и каждого понятия. То же можно сказать и об изучении научных заслуг выдающихся ученых-химиков. Такова система содержа- ния школьного курса химии. § 1.1.4. КЛАССИФИКАЦИЯ КУРСОВ ХИМИИ Необходимость классификации курсов химии в средней шко- ле возникла сразу же, как только в обществе появилась воз- можность свободного выбора. Учителя, родители и учащиеся получили возможность создавать и выбирать для обучения разные школы. Появились специально разработанные для этих школ разнообразные программы и учебники. Их появление сразу вступило в противоречие с так называемыми стабильны- ми программами и учебниками, использование которых ранее было предписано всем без исключения школам и учителям. Стабильными они назывались потому, что их содержание и даже оформление не менялось в течение десятка и более лет. Запрещалось в учебнике не только что либо менять принципи- ально, но даже перестраивать отдельные параграфы. Разреша- лось исправлять только опечатки и грамматические ошибки. Эти учебники ежегодно издавались миллионными тиражами и распределялись по всем школам бывшего Советского Союза. Из печатных методических изданий безжалостно вымарыва- лась любая критика стабильных программ и учебников. Прав- да, до их утверждения проводилось достаточно широкое об- суждение с участием ученых-химиков, методистов, лучших 26
учителей, но после утверждения использование этих учебни- ков становилось обязательным. Их создание было поручено научным лабораториям Академии педагогических наук СССР, монополия которой в этой области никем не могла быть оспорена. Там разрабатывалось не только содержание, но и методическое обеспечение курса химии. В распо- ряжении ученых находилась мощная производственная база по из- готовлению школьного оборудования. Реализовывалось оно через широкую сеть магазинов, а учителя химии применительно к про- грамме и учебнику разрабатывали дидактический материал, ко- торый использовался в течение ряда лет. Единообразие школ приводило к тому, что можно было с точ- ностью до недели рассчитать, какая тема урока должна быть в любой школе страны. Учителя должны были давать объясне- ние при нарушении сроков изучения темы. Это облегчало конт- ролирующую функцию чиновников. Такая унитарность имела, как и всякое явление, две стороны. Положительная сторона стабильности содержания в том, что она позволяла больше внимания уделять методам обучения. И если мы посмотрим методические публикации тех лет, то заметим, что они были посвящены именно совершенствованию методов обучения, созданию новых дидактических средств. С другой стороны, это погружало школу в стагнацию. Вместе с тем некоторым авторам все же иногда удавалось пробиться и выпускать учебники, в которых они могли реализо- вать свои идеи. Но эти книги всегда имели статус пробных или экспериментальных. Таким был учебник Н.С. Ахметова, издан- ный в 1983 г., учебник коллектива авторов в составе С.А. Балезина, В. С. Полосина, Д. П. Ерыгина и др. [3], Г.Е. Рудзитиса и Ф.Г. Фельдмана [14], предназначенный для вечерних школ, учебник СТ. Сатбалдиной в соавторстве с Р. А Лидиным [15], в котором они попытались реализовать идеи В.В. Давыдова о развивающем обучении. Все они рассматривались как база для пересмотра в перспективе стабильного содержания действую- щих учебников. А ими были признаны учебник Ю.В. Ходакова, Д.А. Эпштейна, П.А. Глориозова [19], а по органической химии учебник Л.А. Цветкова [20]. Начало реформы школьного образования, нашедшей отраже- ние в современном Законе об образовании, стимулировало раз- работку концептуально различных программ и учебников, в связи с чем возникла необходимость их классифицировать, что- бы представить себе общую картину. 27
Предметом наибольшего внимания авторов программ и учеб- ников оказался курс химии основной школы, а именно VIII и IX классов. Этот курс в дальнейшем именуется базовым. Базовому курсу предшествуют либо естествознание с элементами химических знаний, либо пропедевтический курс химии. И естествознание в V—VI классах, и пропедевтические курсы в VII классе можно считать сравнительно новым явлением в школе. Правда, естествознание уже в течение ряда лет проходило экспериментальную проверку по инициа- тиве проф. А. В. Тарасова, а также акад. А. Г. Хрипковой, проф. И. Т. Суравегиной, проф. А. И. Захлебного. Но пропедевтические курсы и сейчас еще не везде получили признание. В некоторых школах они проходят эксперименталь- ную проверку в виде спецкурсов или факультативов [4, 16, 22]. Широко известен интересный пропедевтический учебник «Неживая природа» для IV класса, изданный еще в 1975 г. [12], но в силу разных причин не получивший должного распространения в школе. А в последние годы в отечественной школе и за рубежом предпринимаются попытки обучать химии даже малышей в начальной школе. Для VIII—IX классов разработано более 11 учебников. Базовый курс создает основу для изучения химии на стар- шей ступени обучения (X—XI классы), где реализуется прин- цип концентризма. Не отвергая другие дидактические прин- ципы, принцип концентризма приобретает особое значение в связи с переходом на обязательное девятилетнее (а в перс- пективе — десятилетнее) образование. В ответ на критику единообразия школы, крайне слабого учета склонностей, интересов, потребностей учащихся в дореформенной школе в Закон об образовании было заложено требование профильных направлений обучения в старших классах. Выделены социально-гуманитарное, физико-матема- тическое, естественнонаучное направления, технический профиль, а также было решено сохранить общеобразователь- ное направление. Систему курсов химии по ступеням обучения с учетом углуб- ленности и профильности можно выразить схемой 1.3. Главным ядром в системе является базовый курс VIII—IX классов. Он содержит набор уже обозначенных выше дидактических еди- ниц. Его особенность в том, что в учебник IX класса включены некоторые сведения по органической химии. Этот курс доста- точно традиционен, что объясняет наилучшую обеспеченность его программами и учебниками. 28
Схема 1.3. Система курсов химии по ступеням обучения с учетом углуб- ленности и профильных направлений Ступени обучения Виды курсов химии Спецкурсы по химии в начальной школе Пропедевтические курсы химии в VII классе Курсы естествознания (с химическим компонентом) в V—VII классах III Базовый курсхимии(У1Н—IX классы) IV Профильное изучение химии (X—XI классы) Курс химии для социально-гуманитар- ного профиля Курс химии для физико-математичес- кого профиля Курс химии для естественно-научного профиля Курс химии для техничес- кого профиля Курс химии для общеоб- разовательного направ- ления Старшая ступень обучения (X—XI, а в перспективе, возможно, и XII класс) наименее обеспечена учебниками. Те, что имеются, составлены пока без учета принципа концентризма и рассчитаны на линейное построение курса. Кроме того, они обеспечивают либо общеобразовательное направление, либо естественнонаучное, где трйэ уется угл^б ленное изучение химии. Существенные различия разных курсов химии начинаются при конструировании курса, при его построении. § 1.1.5. ПОСТРОЕНИЕ ШКОЛЬНОГО КУРСА ХИМИИ Прежде всего можно четко различить систематическое и несистематическое построение курса. Будем называть систе- матическими курсы, построенные на основе логики науки, а несистематическими — курсы, сконструированные только на 29
Схема 1.4 Классификация курсов химии Классификация по типу построения Несистематические курсы ----------I---------- Систематические курсы Естествознание Несистематический пропедевтический курс Несистематический курс для гуманитариев Классификация по объекту изучения Органическая Неорганическая Классификация по системо- образующему фактору основе формальной логики (схема 1.4.). В последнем случае не всегда обеспечивается научное развитие понятий, а только их применение. Напомним, что принято решение базовый курс сделать только систематическим. Несистематическими можно назвать интегративные курсы ес- тествознания, курс М. Колтуна «Земля» [9], так как они включа- ют сведения из разных наук. К несистематическим курсам отно- сится курс «Физика и химия» для V—VI классов [6], американс- кий курс «Химия и общество» [18], а также пропедевтический курс химии для VII класса «Мир глазами химика» [21]. Авторы несистематических курсов, несмотря на разнообра- зие последних, строят их в сходной последовательности. Вна- чале даются некоторые химические понятия, а затем изучают- ся конкретные природные объекты или явления из окружаю- щей человека среды с использованием этих понятий. Иногда введение новых для учащихся представлений и по- нятий осуществляется непосредственно в процессе изучения природных объектов и проблем, решаемых в обществе. Таков, например, широко известный изданный в США курс «Химия и общество» [18], главная задача которого — рассмотреть хими- ческий аспект проблем, интересующих общество. Об этом гово- рит простой перечень глав этой книги: 30
I. Водные ресурсы и качество воды. II. Химические ресурсы. III. Нефть. Химическое сырье или топливо? IV. Химия и пищевые ресурсы. V. Ядерные ресурсы. Радиохимия в современном мире. VI. Атмосфера. Химия газов и климат. VII. Химия и здоровье. VHI. Химическая промышленность. Проблемы и перспективы. Пропедевтические курсы По сходным принципам строятся в основном и пропедевти- ческие курсы, вводимые на ранних ступенях обучения в каче- стве факультативных, а также регулярных занятий. Цель этих курсов — не формирование системы знаний, а просто возбуж- дение интереса к предмету, желания в дальнейшем его изучать, а также подготовка к восприятию нового, достаточно сложного химического содержания в основной школе. В пропедевтичес- ком курсе химии стараются избегать насыщения его глубоки- ми, сложными теоретическими сведениями, а стремятся, наобо- рот, подчеркнуть гуманитарную значимость науки, ее участие в решении жизненно важных проблем для общества, отдельно взятого человека и природы. Цель пропедевтических курсов — ненавязчиво погрузить учащихся в широкий круг проблем, ре- шаемых наукой, показать ее возможности, вызвать желание участвовать в их решении, придать химическому содержанию некоторую занимательность. Пропедевтические курсы, которые пока еще не регламенти- рованы учебным планом по времени и для которых не созданы официальные жесткие программы, несут на себе печать ярко выраженных творческих поисков методистов, которые пред- ставляют каждый свое видение химической пропедевтики. Так, например, пропедевтический курс Н. Ф. Воловой [4]/ включающий элементы логико-психологических знаний, со- средоточивает внимание учащихся на изучении не только химии, но и самих себя, своей собственной личности, своих психических процессов, что делает курс особенно привлека- тельным для детей. В этот курс включены первоначальные химические понятия, которые сами по себе обладают пропедев- тическими свойствами, но, кроме них, включена и информа- ция о сельскохозяйственных профессиях, связанных с химией (поскольку школа, где преподается этот курс, сельская). Включены элементы краеведения, например, полезные иско-
паемые Архангельской области (где расположена школа). Для их изучения предусмотрены экскурсии на природу вместе с учителями биологии и географии, где происходит сбор расте- ний для изготовления индикаторов pH. Все это создает у учащихся объемные, красочные представления о предмете, поощряет творческое отношение к делу. Первоначальные химические понятия положили в основу пропедевтического курса М. Д. Трухина и Л. М. Шелехова [22]. Помимо достаточно традиционных разделов «Вещество. Язык химии» и «Химические превращения», в прог рамму включен раздел «Химические вепрства вокруг нас» .включающий све- дения не только о неорганических веществах, но и об органи- ческих. Этот курс — для городских школ. Своеобразный пропедевтический курс несистематического построения предложен М. Д. Трухинои “ [16] Его программа включает восемь разделов: «Введение в химю» ,«Вода и вод- ные ресурсы», Вещества невидимки» (о воздухе и других га- зах ,)« Химия Землиц «Химия и растения», «Химия на кухне», «Химия и одежда», «Медицинская химия». Уже написан пропедевтический уче ййк, кото рый называет ся «Мир глазами химика» [21], и даже делаются мяки орга низовать пропедевтические спецкурсы по химии для младших школьников. Следует заметить, что неистематическим был и уже упомя- нуты й ранее курс П. П. Лебедева, разработанный в 20-х годах XX столетия. Несистематическим может быть и курс химии в старших классах гуманитарного направления, где он рассмат- ривается лишь как компонент культуры, направленный на по- нимание грамотного применения химии в быту и при контак- тах с окружающей природной средой. Этот курс неизбежно при- обретает утилитарные свойства, но это вполне оправдано, по- скольку в VIII—IX классах учащиеся уже получили некоторую химическую подготовку. В настоящее время уже есть попытки разработать для гума- нитариев интегративный курс естествознания, который мог бы заменить все естественнонаучные дисциплины. Систематические курсы с ориентацией на понятие о веществе Для систематического курса, как уже гов орилосд характе- рен учет логики науки, развития понятий т. е. историко-логи- ческйи подходПринимаются во внимание историческое раз- : витие научных понятий, а также логические приемы раскры- 32
тия их взаимосвязи: восхождение от абстрактного к конкрет- ному, движение от простого к сложному, от известного к неиз- вестному и т. д. Систематические курсы химии классифицируются, во-первых, по объекту изучения на неорганическую и органическую химии, а во-вторых, по построению в зависимости от того, какая система понятий служит для курса системообразующим стержнем, (см. схему 1.4) Большинство систематических курсов построено с ориента- цией на систему понятий о веществе. Такая традиция сложи- лась со времен В. Н. Верховского и нашла отражение в боль- шинстве отечественных учебников. Именно такое построение имел курс химии, отраженный в официальной стабильной про- грамме 60—80-х годов. Значительная часть школ до сих пор пользуется этой программой, внося в нее небольшие изменения. Концепция построения курса химии этого типа заключается в следующем. Весь курс химии средней школы делится на пять этапов, на каждом из которы х происходит качественное изменение важ нейших понятий, их развитие. Первый этап — вводный курс химии, изучаемый до перио- дического закона на базе атомно-молекулярного учения. В те- чение этого этапа усваиваются понятия и факты, необходимые для понимания периодического закона. Все последующие эта- пы входят в основной курс химии. Второй этап — изучение периодического закона и периоди- ческой системы элементов Д. И. Менделеева и электронной тео- рии строения вещества. Третий этап — изучение наиболее типичных элементов по группам периодической системы Д. И. Менделеева. Изучение химии элементов прерывается включением в про- грамму теории электролитической диссоциации, а также неко- торыми сведениями о скорости химической реакции и химичес- ком равновесии. Это четвертый этап, необходимый для изу- чения химических реакций. П ятый этап — изучение органических веществ ш основе со - временной теории их строения. Между этими этапами, в основе которых лежат теории, проис- ходит накопление фактов, обогащение ими понятий. Изучение же каждой теории приводит к качественному изменению понятий. Периодически в курс включаются обобщения. Построение программы с ориентацией на формирование и развитие системы понятий о веществе вовсе не означает, что 33 2 Чернобельская Г. М.
химическим процессам уделяется недостаточно внимания. Про- сто они «привязаны» к свойствам веществ, их получению и при- менению. Включены и темы, имеющие отношение непосред- ственно к химическим процессам. Для 60-х г. методическое решение разработанной таким образом программы было достаточно прогрессивно, так как она вводила учащихся в круг химических понятий постепенно, переходя от теории к теории. Индуктивный подход обеспечивал сначала на- копление фактов, способствовал неформальному усвоению мате- риала. Периодические обобщения позволяли постепенно перехо- дить к дедукции. По мере изучения теорий у учащихся развива- лись умения строить прогнозы. Замечания нетерпеливых крити- ков сводились в основном к недостаточному углублению содер- жания, неполному отражению в нем современных достижений химической науки. Вероятно, поэтому такой методический под- ход оказался жизнеспособным и перестройка курса в настоящее время ограничивается введением некоторых дополнительных тем. Например, вводится дополнительная тема «Химическая ре- акция». Некоторые программы выделяют в качестве специаль- ного раздела химический язык, методы химии, энергетику хи- мических реакций, исторические сведения, дополнительно вво- дят законы и другие углубляющие содержание сведения, но стер- жень при этом остается. Этот стержень — изучение вещества. Однако систематические курсы с ориентацией на понятие о веществе тоже не все однотипны. И дело здесь не только в боль- шей или меньшей облегченности, а в ос<б ом о'б оре материала. С этой точки зрения, безусловно, оригинальным является со- держание учебника химии для основной школы Е. Е. Минчен- кова, Л. А. Цветкова, Л. С. Зазнобиной, Т. В. Смирновой [11]. Само по себе распределение материала по годам обучения пред- ставляется оправданным, так как значительная часть теорети- ческого содержания перенесена в IX класс, когда у учеников лучше развито абстрактное мышление. А изучение неоргани- ческих веществ осуществляется не по группам периодической системы, а по периодам и по классам неорганических соедине- ний. Эго, во-первых, позволяет рассматривать свойства веществ в сравнении, компактно, на основе периодической закономер- ности. Вэ-вторых, такой подход созд аег хорошую базу для изу- чения химии на старших, про сильных ступенях о Учения, где, • не боясь повторор можно изучать элементы по группам более (в естественнонаучном профиле) или менее (в общеобразова- тельном) глубоко и подробно. Легко разработать на этой основе и курс для гуманитариев.
Особенности построения курса органической химии Практически всегда ориентирован на систему понятий о веществе курс органической химии независимо от того, в каком объеме он изучается. В последние годы, как уже говорилось, некоторые сведения об органических веществах помещены в курс химии IX класса. Органическая химия либо помещена в конец курса IX класса, либо включена в раздел, связанный с подгруппой углерода. И то, и другое имеет свое обоснование. В первом случае подчеркивается что органиес- кая химия — это самостоятельная отрасль химических зна - ний, обладающая особыми закономерностями и большой спецификой. Во втором подчеркивается единство неорганичес- кой и органической химиц единая природа вещютв и подчеркиваются внутрипредметные связи. В старших классах органическая химия изучается в большем объеме и выделена в отдельный курс, где усилена теоретическая сторона предмета. Больше внимания уделяется механизмам реакций разнообразию изомеровонким струк- турам веществ, чем в 9 классе где объем содержа ния значительно меньше, но основные разделы органической химии нашли свое отражение. Отбор классов органических веществ определяется конечной образовательной целью курса — изучением биологических орга - нических соединений — жиров, углеводов, белков. Весь пред- шествующий курс подготавливает учащихся к пониманию этих веществ. В курсе органической химии изучаются три бол ыпие группы органических веществ — углеводороды .кислородсодержащие и азотсодержащие органические вещества, которые разделены по темам следующим образом: Тема «Теория химического строения органических соеди- нений». В ней в основном рассматриваются положения теорш А. М. Бутлерова. В дальнейшем освещают стереохимию и элек- тронное строение органических веществ. Таким образом, изу- чение теоретических основ органической химии не ограничи- вается теми тремя часами, которые отводятся на эту первую тему курса органической химии. Здесь же начинает формиро- ваться понятие об изомерии. В отличие отнеорганическои “химии теоретические сведе- ния в органической химии не вводятся един ыми крупными блоками, а распределены по всему курсу цостепенно угл бу - ляя его. Этого требует логика науки, установление постоян- 2* 35
ной связи между теорией и фактами. На этой позиции основан и другой, издавна известный подход — перед изучением тео- рии А. М. Бутлерова для создания некоторой базы фактов по органической химии рассматривают предельные углеводоро- ды, а потом осмысливают их через теорию. В любом случае раздел «Углеводороды» кладется в основу изучения органической химии как базис, необходимый для по- нимания и объяснения строения и свойств органических ве- ществ и процессов. Гомологические ряды углеводородов, ото- бранные для изучения в школьном курсе, многие десятилетия практически не меняются. В теме «Предельные углеводороды» сосредоточено изучение наиболее простых из органических веществ и на их примере начинают формироваться важнейшие понятия об органических веществах, получающие в дальнейшем свое развитие: «гибри- дизация», «пространственное и электронное строение», «свобод- но радикальный механизм реакции замещения», «гомология». Учащиеся знакомятся с систематической номенклатурой, роль которой в органической химии особенно велика. Здесь же рас- сматриваются и циклопарафины.1 В органической химии особенно строго соблюдается движе- ние логики познания от простого к сложному.1 2 Тема «Непредельные углеводороды». Здесь уточняется поня- тие о ковалентной связи. Впервые вводятся понятия о ст- и л- связях, развиваются понятия о гибридизации, гомологии, изо- мерии, номенклатуре. Изучаются углеводороды этиленового, диенового и ацетиленового рядов. Тема «Ароматические углеводороды». В школьном курсе хи- мии циклические соединения не выделяются в отдельный раз- дел, поэтому при характеристике их свойств легче провести ана- логию с соединениями алифатического ряда и избежать дубли- рования. Тема «Природные источники углеводородов и их переработ- ка». В ней получает развитие система понятий о химическом производстве, основы которой были заложены еще в курсе не- органической химии. Объектами изучения являются природ- ный газ, нефть и каменный уголь и получаемые из них продук- 1В данном перечне теоретических понятий обозначены те, что изучаются на стар- шей ступени. В основной школе они ограничиваются обязательным минимумом содержания, опубликованным в журнале «Химия в школе», 1998, № 6. С. 2. 2 Цветков Л. А. Преподавание органической химии в средней школе. — М., 1984; Чертков И. Н. Методика формирования у учащихся основных понятий органичес- кой химии. — М., 1991. 36
ты, использование их в народном хозяйстве. При изучении не- фти и способов ее переработки с целью получения важнейших нефтепродуктов главный упор делается на химические спосо- бы переработки нефти, а фракционная перегонка рассматрива- ется ознакомительно. Кислородсодержащие органические вещества представле- ны четырьмя темами: «Спирты и фенолы», «Альдеги- ды и карбоновые кислоты», «Сложные эфиры», «Жиры», «Угле- воды ». Последний раздел органической химии — «Азотсодержащие органические вещества», куда постоянно включены амины, аминокислоты и белки, но, кроме них, могут рассматриваться азотсодержащие гетероциклы, нуклеиновые кислоты, что за- висит от числа часов в учебном плане. В конце курса органической химии обычно проводится обоб- щение. Иногда вводится в конце и еще одна обобщающая тема, устанавливающая связи органической и неорганической хи- мии. Построение курса химии, ориентированного на систему по- нятий о химической реакции Курс химии, ориентированный на формирование и развитие системы понятий о химической реакции, совершенно непохож на описанные выше. Например, курс для колледжей, разрабо- танный в США коллективом авторов во главе с Ж. С. Пимента- лем под редакцией Г. Т. Сиборга [17]. В нем после вводных глав, связанных с описанием общего подхода к научным исследованиям, идет глава, которая так и называется «Хими- ческие реакции», затем рассматривается поведение газов, кинетическая теория с расчетами, энергетика химических реакций, их скорость, химическое равновесие, растворение как равновесный процесс и электролитическая диссоциация. Среди тем дважды встречается периодическая система элемен- тов в связи со строением атома. Свойства элементов изучаются не по группам, а по периодам. Особо выделены только галогены, соединения углерода и щелочноземельные металлы. Это по-строение интересно тем, что, наряду с теоретическими химическими темами, рассматривается и химия элементов, в то время как нередко разработка такого курса сводится к тому, что мы называем общей химией. В отечественной школе, к сожалению, делается мало попыток для создания курса химии такого построения. 37
Пожалуй, единственной попыткой такого рода является курс О. С. Зайцева «Неорганическая химия»1, в котором химия так и характеризуется как «наука о превращениях веществ». Этот курс представляет собой комплекс теорий: учение о периоди- ческом изменении свойств элементов, химическая связь и стро- ение вещества, направление химических процессов, скорость химических процессов и химическое равновесие. § 1.1.6. ШКОЛЬНЫЕ ПРОГРАММЫ ПО ХИМИИ Цели, содержание и построение школьного курса химии на- ходят отражение в учебной программе, но не следует думать, что достаточно изложить в программе в определенной последо- вательности перечень тем и поподробнее расшифровать и кон- кретизировать их содержание, и можно считать, что програм- ма составлена. П рограмма — это прежде всего нормативный документ .Б у- дучи составлен^ утверждена и принята учителем к использо- ванию, она определяет всю систему его работы на годы, потому что в основе программы лежит определенная концепция, комп- лекс идей, и их нельзя менять в течение всего срока обучения, на который рассчитана программа. Цюграмма м ожег быть утверждена Министерством России ской Федерации ,если она предназначена для школ Российской Федерации, региональными органами образования и даже пе- дагогическим советом школы, если она отражает содержание факультатива или спецкурса, реализуемых за счет школьного компонента учебного плана. Учебная программа имеет четкую структуру. Важнейшим компонентом, на который обращает внимание учитель, прежде чем знакомиться с основным текстом, является объяснитель- ная записка. В объяснительной записке раскрываются, во-первых, цели и задачи обучения химии, а также основные идеи, реализуемые в курсе. Выбирая программу, учитель внимательно изучает эти идеи и решает, согласен ли он с ними, подходят ли они для уча- щихся, с которыми он работает, а также имеются ли в школе необходимые условия, соответствующий учебник и другое ме- тодическое обеспечение. 1 Зайцев О. С. Неорганическая химия. Теорет. основы: Углубл. курс. Учеб, для общеобразоват учреждений с углубл. изуч. предмета. — М.: Просвещение, 1997 С. 320. ! 38
На титульном листе программы, предназначенной для феде- рального курса, должен быть так называемый гриф Министер- ства общего и профессионального образования Российской Фе- дерации. Это специальная запись о том, что программа утверж- дена Министерством и допущена (или рекомендована) к исполь- зованию в школе. Следующим важнейшим компонентом программы является ее содержание. Выше уже было сказано о критериях оценки содержания программы, и учитель изучает детально содержа- ние, оценивая его с этих позиций, соотнося его со своими конк- ретными условиями работы. Об ычно в лвб би программе при изложении содержания тем подробно перечисляются законы, понятия и т. д., но при этом отсутствует упоминание о деятельности, которую должны осу- ществлять ученики. Выше уже говорилось, что в содержание дол- жен вх одить опыт деятельности. Например, в программе напи- сано1. «Химические формулы», нонесказанц что нужно делать, чтобы химические формулы были усвоены учащимися. Пред- полагается, что об этом писать не надо, учитель сам поймет, что с ними надо делать. Но, действительно, что? Просто выучить оп- ределение химической формулы и изложить его учителю, или на- учиться узнавать химическую формулу, писать формулы, или просто принять к сведению, что они существуют.7 Программа должна определять и уровень усвоения понятия. Это крайне важ- но еще и потому, что только в деятельности осуществляется вос- питание и развитие детей. Если бы было написано еще: «Состав- ление химических формул веществ, состоящих из двух элемен- тов, на основе их валентности», то тогда было бы понятно, чего добиваться от учащихся. Этот недостаток некоторые составите - ли программ стараются устранить, введя особый раздел в конце каждого года обучения «Требования к результатам обучения», но этот раздел мы находим далеко не во всех программах. Его от- сутствие в последнее время объясняется еще и тем, что проводи- лась рабсга по разра ботке Еюударственного йандарта образо- вания, где нашли отражение эти результаты, но в настоящее время ра бэта над йандартом временно приостановлена. Вгутри темы в программе, как правило, выделены такие рубри- ки, как «Расчетные задачи», «Демонстрации», «Лабораторные опы- ты», « Практические занятия», «Семинарские занятия» и т. п., а также довольно жестко определено время изучения каждой темы . Таким образом, учебная программа представляет собой обя- зательное методическое руководство для учителя, необходимое ему для профессиональной деятельности.
Кроме такой традиционной программы, значительно реже встречаются модульные программы, о которых пойдет речь ниже, а также так называемые гибкие программы, в которых обозначено общее число часов, отводимых на изучение предме- та, перечень понятий, законов и теорий, подлежащих изучению, объем содержания, его глубина. В гибких программах учителю предлагается самому осуществить разбивку содержания на темы, определить бюджет времени на каждую тему и т. д., ко- роче, сделать то, что в готовом виде представлено в традицион- ной программе. Вместе с тем любая даже самая жесткая программа сохраня- ет за учителем право творчески ее применять. По усмотрению учителя могут быть изменены временные рамки тем, допусти- мы и отклонения в последовательности введения понятий, за- мена обозначенного в программе опыта другим, имеющим рав- ную методическую ценность и т. д. Подробную характеристику разных видов программ, требова- ния к их разработке, анализ их структуры и содержания можно найти в обстоятельной статье Е. Е. Минченкова.1 Знакомство с этой статьей особенно необходимо тем, кто работает над так назы- ваемыми творческими авторскими программами. ВЫВОД К настоящему времени в школьном химическом обра- зовании сформировался достаточно четко обозначенный комплекс целей и требований к химическому содержа- нию, определяемый социальным заказом общества. Эти цели и требования реализуются через широкий спектр учебных курсов химии, разргбот энных разными авторами. Курсы различаются по подходам к отберу содержали я и пост- роению. Способствуют внедрению их в учебный процесс соот- ветствующие программы и учебники. ЗАДАНИЯ 1. Охарактеризуйте, пользуясь любым из учебников химии для средней школы, структуру и построение курса химии для VIII класса. Докажите, что он удовлетворяет всем требованиям, изложенным в этои'главе. 2 Установите имеются ли в программе по химии, которой вы пользуетесь, обобщающие темы. Обоснуйте их положение в программе и внутрипредмет- ные связи. ; ‘М инченк<В Е О. программе учебного предмета//Химия в школе 1996, № 1. С.11— 17-,№2.С.11—15. 40
3. Выберите в учебнике по химии любую тему и постройте граф одного из ее разделов на основе логических связей между понятиями. Пользуясь гра- фом, найдите главное понятие ^ли закон )темы, имеющее наи бзльшее чис- ло связей. Введите граф в компьютер и попробуйте смоделировать разные варианты построения раздела. 4. Выделите параметры, характеризующие школьную программу по химии. Возьмите несколько разных программ и сравните их между собой по этим параметрам. Темы для рефератов 1. Анализ вариантов построения содержания курса химии в учебниках Н. С. Ахметова и Е. Е. Минченкова, Л. С. Зазноби- ной, Т. В. Смирновой. 2. Эволюция вопросов о строении вещества в школьном курсе химии за период с 1932 по 1999 г. 3. Реализация важнейших дидактических принципов в содер- жании систематического и несистематического курсов химии. 4. Роль обобщающих тем в школьном курсе химии. Их от- ражение в разных учебниках. Литература по теме 1 .Ахметов Н .С .Неорганическая химия" .Пробный учебник . —М '..Просвеще - ние, 1994. 2. Ахметов Н. С., Кузнецова Л. М. Неорганическая химия: Пробный учебник для 7 класса. — М.: Просвещение, 1983. 3. Балезин С. А., Ерыгин Д. П., Ключников Н. Г., Полосин В. С., ФилипповичЮ. Б. Химия. — М.: Просвещение, 1964. 4. Волова Н. Ф., Чернобельская Г. М. Пропедевтический курс для семиклассни- ков // Химия в школе, 1998, № 3. С. 29—33. 5. Гузей Л. С., Сорокин В. В., Суровцева Р. П. Химия. — М.: Дрофа, 1995. 6. Гуревич А. Е., Исаев Д. А., Понтак Л. С. Физика и химия. 5—6 класс. — М.: Просвещение, 1994. 7 .3 аицевО .С .С истемно-структурныи подход к построение к jpea химии . — М.: Изд-во МГУ, 1983. 8. Иванова Р. Г. Химия. — М.: Просвещение, 1996. 9. Колтун М. М. Земля. — М.: МИРОС, 1994. 10. Кузнецова Н. Е., Титова И. М., Гара Н. Н., Жегин А. Ю. Химия. — М.: Вента- на-Граф, 1997. 11 Мшченков Е Е, Зйзнобша Л С, Смирнова Т В Х™ия- 8 — М: НЬола- Пресс 1998’Минченков Е Е Зазнобина Л С Цветков Л А . -Химия 9- . -М .. Школа-Пресс, 1999. 12. Неживая природа. 4 класс / Под ред. Н. А. Рыкова. — М.: Педагогика, 1975. 41
13. Общая методика обучения химии / Под ред. Л. А. Цветкова. В 2-х т. т. 1. — М.: Просвещение, 1981. 14. Рудзитис Г. Е., ФельдманФ. Г. Химия 7—11. В 2 ч. — М.: Просвещение, 1985. 15. Сатбалдина С. Т., Лидин Р. А. Химия. — М.: Просвещение, 1996. 16. Трухина М. Д. Пропедевтический курс для семиклассников // Химия (при- ложение к газете «1 сентября»), 1993, № 23—24, с. 6. 17. Химия: Курс для средней школы / Пер. с англ.; Под ред. Г. Д. Вовченко. — М.: Мир, 1967. 18. Химия и общество / Американское химическое общество; Пер. с англ. — М.: Мир, 1995. 19. Ходаков Ю. В., Эпштейн Д. А., Глориозов П. А. Неорганическая химия. — М.; Просвещение, 1978. 20. Цветков Л. А. Органическая химия. — М.: Просвещение, 1988. 21. Чернобельская Г. М., Дементьев А. И. Мир глазами химика // Химия (при- ложение к газете «1 сентября»), 1999. 22. Чернобельская Г. М., Трухина М. Д., Шелехова Л. М. Пропедевтический курс химии с прикладным содержанием для VII класса // Химия в школе, 1995, № 4. С. 19. 23. Шелинскин Г. И., Рабинович В. А., Шелинская В. В. Химия-8. — СПб.: Спе- циальная литература, 1997. Глава 1.2. Воспитание учащихся в процессе обучения химии Ведущая роль в воспитывающем обучении отводится форми- рованию у учащихся диалектико-материалистического миро- воззрения. § 1.2.1. СИСТЕМА МИРОВОЗЗРЕНЧЕСКИХ ИДЕЙ ШКОЛЬНОГО КУРСА ХИМИИ Химическое содержание создает все условия для того, чтобы донести до учащихся научно-материалистические мировоззрен- ческие идеи. Для этого нужно системное, систематическое, до- казательное изучение основ химической науки с широким ис- пользованием эксперимента, выявлением связей между явле- ниями, всесторонним их анализом, осуществлением межпред- метных связей. Необходимо последовательно использовать фак- ты с позиций диалектики, формировать убеждения в преобра- зующей силе науки. На основе курса химии легко доказать диалектическую взаимосвязь и взаимообусловленность химических фактов, 42
раскрыть причинно-следственные связи. Примером может служить взаимосвязь между строением атома и свойствами элемента, строением органических веществ и их свойствами. Причиной в обоих случаях является строение, а свойства — следствием. Все это укрепляет убежденность учащихся в истинности их знаний. Особое значение приобретает формирование убеждений в познаваемости мира. Химия предоставляет богатый материал, который при правильном его использовании показывает, как объективность отражения мира человеческим сознанием в понятиях и теориях создает условия для его преобразования. Так, например, изучение химических процессов, происходя- щих при электролизе, их правильное понимание позволили использовать электролиз для получения едких щелочей, чистых металлов, изготовления гальванических покрытий. На основе периодического закона были предсказаны еще не открытые элементы. Знание закономерностей строения орга- нических соединений позволило синтезировать вещества с заранее запланированными свойствами, например, синтети- ческий каучук из бутадиена, высокомолекулярные соедине- ния разного назначения и др. Окружающая действительность, практика являются, с одной стороны, источником знаний, с другой — критерием их истин- ности. В этом отношении очень важно знакомить учащихся с историей химической науки, с ее поступательным движением, в процессе которого накопление новых фактов вступает в про- тиворечие с имеющимися теориями и требует создания новых, более адекватных теорий. До учащихся нужно довести мысль о том, что опровергаются только теории, факты опровергнуть нельзя. Ведь недаром суще - ствует пословица: «Факты — упрямая вещь». Можно критико- вать методы, с помощью которых получены факты и на этом основании утверждать, что данный факт на самом деле недо- стоверен (например, Д. И. Менделеев успешно доказал, что несовпадение плотности полученного Лекоком де Буабодраном галлия связано с недостаточной тщательностью измерений, что металл был плохо очищен, и это исказило данные), но сам факт, когда он доказан, не может быть опровергнут. Он может быть только объяснен. Если не существует теории, дающей убедитель- ное объяснение, должна быть создана другая теория. Подтвер- ждений этому в истории химии множество, например, круше- ние флогистонной теории под влиянием неопровержимых фак- тов, приведенных М. В. Ломоносовым, длительная дискус- 43
сия между Ж. Прустом и К. Бертолле, приведшая к выявлению постоянства состава веществ и т. д. Интересно то, что наиболее сильное воздействие на формиро- вание мировоззрения оказывают именно теории в силу их обоб- щающих свойств. Особое внимание следует обращать на обоб- щение знаний на различных уровнях. Мировоззрение всегда формируется в деятельности. Учебный предмет поставляет ученику информацию (содержание), а фи- лософские взгляды формируются в процессе самостоятельной деятельности учащихся по усвоению и применению мировоз- зренческих идей.1 Учитель должен организовывать эту деятель- ность так, чтобы она способствовала проявлению и корректи- ровке имеющихся убеждений. Процесс формирования мировоззрения — это прежде всего процесс формирования мышления. Осознанность восприятия, понимание изучаемого — первое важное условие формирования научных взглядов. Учащиеся должны научиться обобщать, си- стематизировать, экстраполировать, видеть проблему и наме- чать пути ее решения, устанавливать межпредметные связи. 13>следние иг рают особенно значимую роль в формировании мировоззрения Главная задача установления межпредметных связей заключается, пожалуй, именно в этом. Они способству- ют развитию широты взглядов, формированию сначала хими- ческой, а затем и естественнонаучной картины мира, возник- новению потребности объяснять явления с материалистических позиций. На этой базе появляется уверенность в безграничных возможностях науки и в том, что это зависит от успехов в ее постижении. § 1.2.2. РОЛЬ СВЯЗЕН ХИМИИ С ДРУГИХ ПРЕДМЕТАМИ В ФОРМИРОВАНИИ ХИМИЧЕСКОЙ и естественнонаучной КАРТИНЫ МИРА Межпредметные связи возникают в результате усвоения тео- ретического материала (теории, законы, понятия, факты, на- учные методы), приобретения умений и навыков (интеллекту- альных и общеучебных), ознакомления с народнохозяйствен- ными проблемами и т. д. Предметом рассмотрения в дидактике является класси ф!ка- ция межпредметных связей,"в основу к оторой могут быть поло жены различные критерии. Наиболее известен хронологический 1 Коротов В .М .Воспитывающее обучение ,М ., 1980. 44
критерий. Различают связи сопутствующие, предшествующие и перспективные по отношению к изучаемому предмету, в дан- ном случае к химии. По информационному критерию различа- ют фактические, понятийные, теоретические связи. Однако не следует оставлять без внимания и специфику связей между раз- ными предметами: химией и физикой, химией и историей, хи- мией и биологией, химией и географией и т. д. Приведем не- сколько примеров межпредметных связей содержания химии с другими предметами. Химия, как и все другие предметы, должна поставлять мате- риал для широких философских обобщений. Вместе с тем знание исходных принципов и представлений материалистической диа- лектики позволяет лучше понять взаимосвязь химических явле- ний, движущие силы и закономерности химических процессов. Легко устанавливаются межпредметные связи с биологией: био- логическая роль химических элементов, физиологическое дей- ствие веществ, а также тесная связь органических веществ с био- логическими объектами. Важное мировоззренческое значение имеет рассмотрение круговорота отдельных элементов ^зота, уг- лерода) в природе Здесь особенно легко установить межпредмет- ную связь с биологией и подчеркнуть идею неисчезаемости мате- рии. Межпредметные связи с биологией устанавливаются и при постановке вопросов охраны окружающей среды и т. д. Межпредметные связи с географией могут быть осуществле - ны через изучение природных соединений отдельных элемен- тов и их месторождений. С ф изико"и межпредметные связи ос<б енно тесные .О ни уста- навливаются через систему понятии “о строении вещества и его свойствах, при изучении сущности процессов, о (щих для ф- зики и химии законов (закон сохранения и превращения энер- гии, периодический закон Д. И. Менделеева), при ознакомле- нии с терминологией, системой единиц и т. д. С математикой связь легко осуществляется при решении рас- четных задач, а также при построении всевозможных графи- ков. Однако просматривается и более глубокая связь с матема- тикой, осуществляющаяся посредством использования в химии рациональных приемов мышления, которые формир уются в процессе обучения математике. С историей связь устанавливается при рассмотрении развития хи мических производств и разнообразных исторических фактов В последние годы в школе появилось много новых предме- тов. Одним из них стала валеология — наука о здоровье и здо- ровом образе жизни. Обязательно установление ее взаимосвя- >45
зи с химиеи, так как это стимулирует учащихся к изучению химии, ее роли в быту, в повседневной жизни. Химия располагает большими возможностями в воспитании у учащихся неприятия алкоголизма, наркомании и токсикомании. Если это делается на основе межпредметных связей с биологией, валеологией, физиологией, то резко возрастает убедительность вос- питательных воздействий. Учитель пользуется всеми возможностя- ми для того чтобы убедить учащихся бережно относиться к своему здоровью, а не только к окружающей среде. Воспитательная функция химии реализуется не только на уроках, но и особенно широко на внеклассных занятиях. Межпредметные связи являются объективным отражением взаи- мосвязей в науке и, следовательно, выражают их специфику.1 Осуществлению межпредметных связей помогает экологичес- кое воспитание. В условиях личностно-ориентированного обу- чения экологическое воспитание занимает особое место, так как играет важную роль в формировании личности. Учитель химии подходит к этому вопросу с двух сторон: 1) раскрывает роль химических процессов в жизнедеятель- ности живых организмов и в неживой природе; в этом слу- чае отмечается положительная роль химии в жизни живой природы; 2) показывает, насколько губительно необдуман- ное вторжение химии в окружающую нас среду и к каким тяжелым последствиям это может привести. Такой подход воспитывает бережное, гуманное отношение к природе, стремление к приобретению химических знаний о природных процессах и факторах, которые могут на них повлиять. Содержание экологических знаний по химии, используемых в разных темах курса химии, частично разработано. Очень важ- но воспитывать в учащихся активных борцов за сохранность окружающей их природы, пробудить желание к активной дея- тельности по охране окружающей среды. Этому способствует целенаправленная внеурочная работа. Например, можно орга- низовать анализ сточных вод предприятий. Обширные матери- алы для этого можно почерпнуть в научно-популярных журна- лах «Химия и жизнь», «Наука и жизнь». Большой вклад в рас- крытие проблемы экологизации курса химии внесла В. М. На- заренко [3—9]. Мероприятия по природоохранной тематик е полезно прово- дить совместно с учителями других предметов — биологии, 1 Федорова В. Н. Общие вопросы проблемы межпредметных связей естественно- математических дисциплин // Межпредметные связи естественно-математических дисциплин. —М., 1980. С. 3—40. 46
географии, истории, литературы. Работа по охране окружаю- щей среды имеет эстетическую и патриотическую направлен- ность. Формированию мировоззрения способствует и методологи- зация обучения [2]. Важно показывать учащимся, что наука «делается» людьми, хорошо образованными, творческими, владеющими методологией науки. Для этого важно дово- дить до сведения учащихся не только сами научные достижения, нои методы, которыми они были получены. Желательно по возможности приобщать учащихся к работе если не совсем исследовательской, то хотя бы по характеру выполняемых действий моделирующей действия ученого. Особое значение приобретает при этом изучение творческих биографий ученых, достижения которых — результат большо- го труда. На таких примерах полезно приучать школьников преодолевать трудности, ответственно относиться к учебно- му труду, что как известно, главное требование трудового воспитания. Важным условием трудового воспитания является формиро- вание практических умений и навыков, ознакомление с прин- ципами современного химического производства, с химизаци- ей сельского хозяйства, приобретение умения проводить хими- ческий эксп еримент, пользуясь для этого посудой, материала- ми, инстру ментами, реактивами, производить химические рас- четы при помощи вычислительной техники, организовывать свой труд. Проблема трудового воспитания реализуется при помощи деятельности учащихся на уроках, в основе которой лежит са- мостоятельная работа. Учебный труд должен способствовать воспитанию коллективизма, сотрудничества и взаимопомощи. На это направлена и технология сотрудничества, широко осве- щавшаяся в педагогической прессе в 80 -е годы как опыт учите - лей-новаторов. Коллективный труд и взаимопомощь определяют одновремен- но и нравственную атмосферу урока, способствуя нравственно- му воспитанию учащихся, формируют любовь и уважение к труду. Нельзя не использовать в воспитательной работе на уроках химии и памятные даты (не случайно они регулярно публику- ются в методической печати), посвященные великим открыти- ям или выдающимся химикам, работы которых составляют гор- дость химической науки и современной цивилизации. 47
ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ 1. Охарактеризуйте роль учебного предмета химии в решении системы вос- питательных задач, стоящих перед школой. 2. Какие возможности предоставляет урок химии для решения задач тру- дового и нравственного воспитания? 3. Охарактеризуйте возможности содержания учебного предмета химии в формировании диалектико-материалистического мировоззрения учащихся. 4. Раскройте структуру системы научно-материалистических мировоззрен- ческих идей школьного курса химии. ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ 1. Межпредметные связи химии с физикой, биологией, геогра- фией, математикой, валеологией и др. 2. Изучение творческих биографий выдающихся ученых как средство воспитания у учащихся уважения к труду и науке. 3. Структура экологического воспитания учащихся в про- цессе изучения химии. 4. Формирование диалектико-материалистических взглядов уча- щихся при изучении химии. Литература по теме 1. Лернер И. Я. Каким должно быть воспитывающее обучение // Химия в шко- ле, 1995, № 1. С. 15. 2. Макареня А. А., Обухов В. Л. Методология химии. — М.: Просвещение, 1985. 3. Назаренко В. М. Химия, экология, нравственность: проблемы образования // Хи- мия в школе, 1995, № 3. С. 2. 4. Назаренко В. М. Изучение круговорота веществ в школьном курсе химии // Химия в школе, 1994, № 2. С. 18. 5. Назаренко В. М. Роль социальных, естественнонаучных и технических поня- тий в формировании экологических знаний // Химия в школе, 1993, № 2. С. 37. 6. Назаренко В. М. Программа экологизированного курса химии для средней общеобразовательной школы // Химия в школе, 1993, № 5. С. 35. 7. Назаренко В. М. Экологизированный курс химии от темы к теме // Химия в школе, 1994, № 3. С. 13; № 4. С. 38; № 6. С. 43; 1995, № 2. С. 29; № 5. С. 35; 1996, № 1. С. 29; № 2. С. 31; № 4. С. 36; № 6. С. 18; Контролирующие задания с экологичес- ким содержанием. 1993, № 1. С. 36. 8. Назаренко В. М., Малыхина 3. В. Программа курса «Химия и экология» // Химия в школе, 1993, № 4. С. 42. 9. Назаренко В. М., Абакаргаджиева П. Новый взгляд на кабинет химии // Хи- мия в школе, 1993, № 3. С. 68. 10. Куратова Е. В., Сорокин В. В. Система экологических и,химико-экологичес- ких понятий в химическом образовании // Химия в школе, 1995, № 1. С. 35; № 2. С. 34; Понятийный аппарат химической экологии // Химия в школе, № 4. С. 26.
Глава 1.3. Развитие учащихся при обучении химии § 1.3.1. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗВИВАЮ- ЩЕГО ОБУЧЕНИЯ Важнейшей функцией учебного процесса, определяемой со- циальным заказом общества, является развивающая функция. По определению И. С. Якиманской, обучение, которое, обеспе- чивая полноценное усвоение знаний, формирует учебную дея- тельность и тем самым непосредственно влияет на умственное развитие, и есть развивающее обучение.1 Для того, чтобы обучение успешно выполняло развивающую функцию, необходима специальная методическая обработка хи- мического содержания, особая организация учебного процесса и глубокое проникновение в психологию каждого ученика. «Вся сложность развивающего обучения заключается в том, что, так как развитие учащихся индивидуально, к одному и тому же ре- зультату они идут разным путем, и этот путь требует разного вре- мени. И более того, развитие не терпит насилия».1 2 Развивающее обучение постоянно находится в центре внима- ния психологов. Л. В. Зайковым3 сформулирована теория раз- вивающего обучения, в соответствии с которой в настоящее вре- мя разрабатываются учебники (пока для начальных ступеней обучения). Сущность основных положений этой теории в сле- дующем: 1) построение обучения на высоком, но посильном уровне трудно- сти. Следует соблюдать меру трудности. Иначе вместо сознательного усвоения будет наблюдаться механическое запоминание; 2) изучение материала быстрым, но доступным для учащих- ся темпом; 3) резкое повышение удельного веса теоретических знаний. Это положение в настоящее время находит отражение в школь- ных программах по химии; 4) осознание учащимися процесса учения. Имеется в виду не только сознательное усвоение знаний, но и сознательное исполь - зование умственных приемов. Л. С. Выготский отмечает, что обучение наиболее успешно тогда, когда учитывается зона ближайшего развития ребенка, т. е. когда ученик настолько подготовлен к пониманию учебно- 1 Якиманская И. С. Развивающее обучение. — М., 1979, с. 5. 2 Кириллова Г. Д. Теория и практика урока в условиях развивающего обуче- ния. — М., 1980. 3 Занков Л. В. Дидактика и жизнь. — М., 1968. 49
го материала, что при минимальной помощи учителя в состоя- нии его усвоить. Свою теорию развивающего обучения, в основу которого поло- жена реализация идеи формирования научно-теоретического мышления, выдвинул и разработал В. В. Давыдов [8, 9]. Д. Н. Богоявленский и Н. А. Менчинская [2] отмечали, что для умственного развития важно накопление не только фонда знаний, но и прочно закрепленных умственных приемов, ин- теллектуальных умений. Этому тоже нужно обучать. С этой идеей согласны и создатели теории поэтапного формирования умственных действий П. Я. Гальперин и Н. Ф. Талызина. Психологическими условиями развивающего обучения явля- ются: 1) формирование и развитие знаний химического материа- ла; выработка умственных действий, т. е. при формировании химического понятия надо объяснять, какими приемами, мыслительными операциями надо пользоваться, чтобы знания были правильно усвоены, а эти приемы затем использованы как по аналогии, так и в новых ситуациях. Развитие знаний — это основа развития самостоятельности, творческих способностей; 2) формирование и развитие интеллектуальных умений. Очень важно научить учащихся логически мыслить, использо- вать приемы сравнения, анализа, синтеза, выделять главное, существенное, делать выводы, обобщать, аргументированно спорить, излагать мысли последовательно, обоснованно, непро- тиворечиво; 3) формирование и развитие умения пользоваться рациональ- ными приемами учебной работы (умение учиться). В процессе обучения при соблюдении всех психологических условий можно добиться постепенного умственного развития учащихся, которое, по выводам ряда психологов, может прояв- ляться: — в системности мышления, под которым понимается его упорядоченность на последовательно усложняющихся уровнях (А. Ф. Эсаулов); — в умении проводить широкий перенос знаний на решение новых познавательных задач (Е. Н. Кабанова-Меллер); — в умении выделять главное, делать обобщения (В. А. Кру- тецкий, Н. А. Менчинская, Ю. К. Бабанский); — в более экономичном мышлении, свернутости мыслитель- ных операций, самостоятельности, лаконичности. Развитие учащихся происходит только в деятельности.
§ 1.3.2. СРЕДСТВА РАЗВИВАЮЩЕГО ОБУЧЕНИЯ Средствами развития учащихся при изучении химии явля- ются сама система содержания курса химии, в основе которой лежит постепенное развитие химических понятий, а также ак- тивный характер учебного процесса. Система определена про- граммой школьного курса химии и предусматривает постепен- ное повышение уровня развития учащихся по мере изучения предмета, которое согласуется с возрастными особенностями учащихся. В содержание последовательно вводятся теории, о которых говорилось ранее. При переходе от теории к теории происходит развитие понятий. Таким образом, все разделы предмета химии связаны между собой последовательно развивающимися понятиями, объединя- ющими их в единое целое — в систему. Следствием системнос- ти содержания является системность знаний учащихся. А ког- да знания становятся убеждениями, достоянием учащихся, то и мышление их приобретает свойство системности. Включение в курс химии таких теорий, как атомно-молекуляр- ное учение, учение о периодичности, теория строения неорганичес- ких и органических веществ, ионных представлений и т. д. в разном объеме говорит о том, что структура содержания химии может быть базой для реализации развивающего обучения. Однако для этого только усиления теоретических вопросов недостаточно. Необходимо периодически обобщать накоплен- ный фактический материал. Обобщение — это высший уровень мыслительной деятельно- сти. Все остальные мыслительные приемы подготавливают к нему учащихся. Обобщение более низкого уровня стимулирует и создает предпосылки для более широкого. Обобщение осуще- ствляется тогда, когда происходит поиск связей (генетических, причинно-следственных, взаимного влияния и пр.) между изу- чаемыми объектами, когда постоянно меняется ситуация поис- ка. Обобщающими могут быть химические задачи, привлекаю- щие материал разных тем, разные методы обучения, но самым ценным обобщением является то, которое осуществляется в про- цессе самостоятельной работы учащихся. В курсе химии средней школы имеются специальные обоб- щающие темы. Например, обобщение знаний о классах неорга- нических веществ, по неорганической химии, по органической химии, затем — по всей химии. Отдельные уроки обобщения знаний рекомендуется проводить и в остальных темах курса химии. 51
Подчеркивая важность обобщения, вместе с тем отметим, что конечным этапом познания является конкретизация обобщен- ных знаний, которая непосредственно связана с практикой. При всем этом следует помнить, что слишком большое увлечение теориями может привести не к развитию, а к схоластическим представлениям. Поэтому, как доказано С. Т. Сатбалдиной и Л. С. Чернышовой вслед за В. В. Давыдовым, важно строить обучение от чувственного восприятия общего к абстрактным понятиям и далее через восхождение от абстрактного к конкретному. Для развития мышления учащихся (в соответствии с поло- жением теории Л. В. Занкова о сознательном использовании умственных приемов) Н. Ф. Воловой [4] предпринята успешная попытка включения в химическое содержание элементов пси- хологических знаний. Ученикам на химическом материале объясняется сущность мыслительных приемов, предлагается тренировка внимания, памяти и т. п. Кроме перечисленных средств, способствующих развивающе- му обучению химии, активный характер учебного процесса обес- печивается: — проблемным обучением; — широким использованием средств наглядности, а также технических средств обучения (ТСО); — систематическим контролем знаний; — разнообразными видами самостоятельной работы; — системой химических задач; — дифференцированным подходом к учащимся. Рассмот- рим сначала дифференцированный подход к обучению учащихся. § 1.3.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАННОГО ПОДХО- ДА К УЧАЩИМСЯ КАК СРЕДСТВА РАЗВИВАЮЩЕГО ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ Смысл дифференцированного подхода в том, чтобы подобрать для групп учащихся, объединенных по определенным призна- кам, адекватные методы и дидактические средства, способству- ющие их развитию и успешности обучения. Дифференциация может осуществляться на основании разных признаков. Чаще всего учителя обращаются к так называемой уровневой дифференциации учащихся внутри класса. Это дифференциация по уровню обученности и обучаемости. 52
Заметим сразу, что эта дифференциация осуществляется на этапе закрепления и совершенствования или контроля резуль- татов обучения, т. е. в процессе самостоятельной работы. При объяснении нового материала уровневый дифференцированный подход может осуществляться только в том случае, когда сфор- мирован целый класс из близких по уровню обучаемости уча- щихся. Например, классы коррекции или классы с углублен- ным изучением предмета. При осуществлении дифференцированного подхода учитель старается подобрать для разных групп учащихся задания разной степени трудности, но при этом нельзя допускать весьма распрос- траненную ошибку. Она заключается в том, что можно приучить слабого ученика к облегченным заданиям и этим замедлить его умственное развитие (см. положение Л. В. Занкова о высоком, но посильном уровне трудности). Кроме того высокая оценка пра- вильно выполненной, но облегченной работы может исказить самооценку ученика. Наконец, это может снизить мотивацию других учеников, которым действия учителя могут показаться несправедливыми. Выход из данной ситуации предложил лат- вийский методист И. Я. Трепш в виде заданий нарастающей трудности.1 Задание 1 (по теории электролитической диссоциации) 1) Какие ионы образуются при диссоциации следующих веществ: а) гид- роксида бария; б) фосфорной кислоты; в) нитрата меди? 2) Какие ионы образуются при растворении; а) кислоты; б) основания; в) соли? 3) Чем объяснить, что всем кислотам присущи общие химические свой- ства? 4) С какими веществами может реагировать: а) сульфат меди; б) хлорид цинка? Здесь вопросы составлены с нарастанием трудности. Для от- вета на первый вопрос требуется лишь репродуктивный ответ, на второй — сравнение, на третий — анализ, раскрытие при- чинно-следственных связей, на четвертый — перенос знаний и установление более широких связей. Оценку «5» получает тот, кто ответит на четыре вопроса. Такие задания могут быть даны на дом. В этом случае их обучаю- щий характер выражен сильнее, так как учащиеся будут вынуж- дены для ответа на вопросы обратиться к литературе. 1 Цитируется по работе М. В. Зуевой «Развитие учащихся при обучении хи- мии» — М.: Просвещение, 1978, с. 165. 53
Как совершенно справедливые будут восприняты действия учителя, если он поставит высокую оценку ученику, выполнив- шему все четыре задания, а другому, сделавшему меньше, — оценку ниже. Примеры дифференцированных заданий по органической химии:1 Вариант 1. 1) Составьте уравнения реакций, необходимых для осуществления пре- вращений: а) ацетилен —- бутанол-2; б) ацетилен—► пропанол-2. 2) Какое из приведенных соединений обладает более кислыми свойства- ми: С2Н5 СС13—СС12 I I С2Н5—С—ОН СС13—СС12—С—он I I С2Н5 СС1з—СС12 Вариант 2. Составьте уравнение реакций для осуществления превращений: а) пропен-1 + Н2О ; —» б) получение пентанола-2; в) получение 2,2-диметилгексанола-З. Вариант 3. 1) Назовите вещество, формула которого приведена: СНз—СН2—CH—СН—СНз I I ОН СНз 2) Составьте уравнение реакции получения метилацетата. 3) Составьте уравнение реакции, происходящей между 2-бром-2-метил- бутаном и гидроксидом калия. Учащимся предоставляется возможность выбрать для выпол- нения любой вариант самим. Очень скоро они отказываются от легких вариантов, выбирают трудные. § 1.3.4. ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ ХИМИИ КАК СРЕДСТВО РАЗ- ВИТИЯ УЧАЩИХСЯ Сущность проблемного обучения и необходимость его вне- дрения в современный учебный процесс В условиях научно-технического прогресса требования к раз- вивающей функции обучения постоянно растут. Обществу нуж- 1 Ромашина Т. Н., Чернобельская Г. М. Из опыта организации самостоятельной работы учащихся с использованием проблемного подхода // Химия в школе, 1981, № 1, с. 40—41. 54
ны люди, умеющие творчески мыслить, решать поставленные перед ними задачи. Поэтому обучение не может ограничивать- ся передачей простой суммы знаний. Не менее важной задачей является формирование диалектического, системного мышле- ния школьника в процессе учения. Среди существующих мето- дических подходов наиболее отвечает этим задачам проблемное обучение. Проблемное обучение — это развивающее обучение, так как мыслить человек начинает лишь тогда, когда у него есть потребность что-то понять. А такая потребность возникает лучше всего в условиях проблемного обучения. Следователь- но, задача, которая стоит перед учителем в рамках проблемно- го обучения, — определить, как и когда его использовать. Учащиеся же должны решать проблемы, которые ставит перед ними учитель. Главное при осуществлении проблемного обучения — проанализировать содержание, чтобы обнару- жить в нем проблемы, а затем выстроить их в порядке подчинения друг другу. В этом случае использование проблем- ного обучения приобретает свойство системности, что очень важно для развития мышления. Например, идея зависимости свойств веществ от их состава является центральной проблемой, рассматриваемой в разных конкретных темах. Решение этой общей проблемы зависит от более частных. После изучения теории строения атома более общая проблема зависимости свойств элементов от строения их атомов может расчленяться в процессе решения на частные: почему сходны свойства у лития и натрия? Почему свойства элементов изменяются периодически? Почему, несмотря на нарушение последовательности возрастания относительных атомных масс, аргон и калий имеют соответственно порядко- вые номера 18 и 19, а не наоборот? Другими словами, на каж- дой ступени обучения свои проблемы, которые учащиеся ре- шают в зависимости от уровня подготовки по предмету и своего развития. Способы выявления учебных проблем в химии Учебные проблемы легко обнаруживаются при установлении связей между теориями и фактами, между теориями и понятиями, между отдельными понятиями и т. д. Так, например, проблема, почему одни вещества являются электро- литами, а другие — нет, возникает при установлении связи между теорией строения вещества и обнаруженным фактом 55
различного поведения веществ в растворе, а проблема определе- ния оптимальных условий для производства аммиака — на основе закономерностей реакции его синтеза и возможностей производ- ственных аппаратов — при установлении связей между системами понятий о химической реакции и об основах химического произ- водства. Проблемы объяснения свойств веществ на основе их стро- ения и, наоборот, заключение о строении вещества на основе его свойств возникают при выявлении связей между теорией стро- ения вещества и системой понятий о веществе. Таким образом, для того чтобы отыскать учебную проблему, необходимо проанализировать содержание, а для того чтобы это сделать, нужно прежде всего вскрыть его структуру, т. е. выделить элементы содержания и связи между ними, а также внутрипред- метные связи с предыдущими и последующими темами. Напри- мер, при изучении свойств аммиака вначале характеризуют строе- ние атомов элементов азота и водорода, строение молекулы аммиа- ка, определяют степени окисления атомов азота и водорода в ам- миаке, а затем химические свойства этого соединения. Здесь решается несколько проблем. Даже на самом первом этапе урока при изучении состава аммиака можно не просто информативно сообщить, что его формула NH3, а связь между атомами полярная, а предложить учащимся обосновать со- став этого соединения, т. е. установить связь между составом соединения и строением образующих его атомов. Объяснить, например, какая существует зависимость между полярной связью в молекуле аммиака и его взаимодействием с водой и кислотами, предположить, исходя из степени окисления азо- та в аммиаке, поведение его в окислительно-восстановитель- ных реакциях, попытаться подобрать примеры таких реак- ций с участием аммиака. Установив связь темы «Подгруппа азота» с темами «Галоге- ны» и «Подгруппа кислорода», базируясь на теоретической кон- цепции о сущности процесса диссоциации, объяснить, почему растворы соляной и сероводородной кислот имеют кислую ре- акцию, а аммиака — щелочную. Это создает условия для после- дующего обобщения сведений о летучих водородных соедине- ниях элементов разных групп периодической системы. Поста- новка проблемного вопроса о том, до какой максимальной поло- жительной степени окисления может окисляться атом азота в составе аммиака, позволит осуществить перспективную внут- рипредметную связь с материалом об азотной кислоте. Таким образом, проблемное обучение практически возмож- но на любом этапе обучения, но по-разному реализуется в за- 56
висимости от химического содержания учебного материала и возрастных особенностей учащихся. Признаки учебной проблемы следующие: наличие проблем- ной ситуации, готовность субъекта к поиску решения, воз- можность неоднозначного пути решения. Их можно считать условиями осуществления проблемного обучения. Этапы осуществления проблемного обучения Существуют следующие этапы осуществления проблемного подхода: Первый этап. Подготовка к восприятию проблемы. На этом этапе проводится актуализация знаний, которые необходимы для того, чтобы учащиеся могли решить проблему, так как при отсутствии необходимой подготовки они не могут присту- пить к решению. Например, если поставить перед учащи- мися VII класса вопрос, почему вещества, имеющие одина- ковый количественный и качественный состав, обладают разными свойствами, эта важнейшая химическая пробле- ма не вызовет потребности ее решать, так как их знаний пока недостаточно. Второй этап. Создание проблемной ситуации. Это самый ответственный и сложный этап проблемного подхода, кото- рый характерен тем, что учащийся не может выполнить зада- чу, поставленную перед ним учителем, с помощью имеющих- ся у него знаний и должен дополнить их новыми. Учащийся обязан осознать причину этого затруднения. Однако проблема должна быть посильной. Класс может быть готов к ее реше- нию, но учащиеся должны получить установку к действию. Они примут задание к исполнению, когда будет четко сфор- мулирована проблема. Третий этап. Формулирование проблемы — это итог воз- никшей проблемной ситуации. Она указывает, на что учащиеся должны направить свои усилия, на какой вопрос искать ответ. Это познавательная задача, которую ставит перед учащимися учитель. Если учащиеся систематически вовлекаются в реше- ние проблем, они могут сформулировать проблему сами. Четвертый этап. Процесс решения проблемы. Он состоит из нескольких ступеней: а) выдвижение гипотез-, б) построение плана решения для проверки каждой гипотезы; в) подтверж- дение или опровержение гипотезы. Пятый этап. Доказательство правильности избранного ре- шения, подтверждение его, если возможно, на практике. 57
Способы создания проблемных ситуаций Этап создания проблемной ситуации требует от учителя боль- шого мастерства. Поэтому не случайно методисты уделяют ему большое внимание. В методике обучения химии способы создания проблемной ситуации сформулированы следующим образом.1 1. Демонстрация или сообщение некоторых фактов, кото- рые учащимся неизвестны и требуют для объяснения допол- нительной информации. Они побуждают к поиску новых зна- ний. Например, учитель демонстрирует аллотропные видоиз- менения элементов и требует объяснить, почему они возмож- ны или, например, учащиеся еще не знают, что хлорид аммо- ния может возгоняться, а им предлагают вопрос, как разде- лить смесь хлорида аммония и хлорида калия. 2. Использование противоречия между имеющимися зна- ниями и изучаемыми фактами, когда на основании извест- ных знаний учащиеся высказывают неправильные суждения. Например, учитель задает вопрос: может ли при пропускании оксида углерода (IV) через известковую воду получиться про- зрачный раствор? Учащиеся на основании предшествующего опыта отвечают отрицательно, а учитель показывает опыт с образованием гидрокарбоната кальция. 3. Объяснение фактов на основании известной теории. На- пример, почему при электролизе раствора сульфата натрия на катоде выделяется водород, а на аноде — кислород? Учащиеся должны ответить на вопрос, пользуясь справочными таблица- ми: рядом напряжений металлов, рядом анионов, расположен- ных в порядке убывания способности к окислению, и сведения- ми об окислительно-восстановительной сущности электролиза. 4. С помощью известной теории строится гипотеза и затем проверяется практикой. Например, будет ли уксусная кисло- та как кислота органическая проявлять общие свойства кис- лот? Учащиеся высказывают предположения, учитель ставит эксперимент, а затем дается теоретическое объяснение. 5. Нахождение рационального пути решения, когда заданы условия и дается конечная цель. Например, учитель предла- гает экспериментальную задачу, даны три пробирки с веще- ствами. Определить эти вещества наиболее коротким путем, с наименьшим числом проб. 6. Нахождение самостоятельного решения при заданных 1 Гаркунов В. П. Проблемность в обучении химии. — Химия в школе, 1971, № 4, с. 23. 58
условиях. Это уже творческая задача, для решения которой недостаточно урока. Нужно дать учащимся подумать дома, ис- пользовать дополнительную литературу, справочники. Напри- мер, подобрать условия для определенной реакции, зная свой- ства веществ, вступающих в нее, высказать предположения по оптимизации изучаемого производственного процесса. 7. Принцип историзма также создает условия для проблем- ного обучения. Например, поиск путем систематизации хи- мических элементов, приведший в конечном счете Д . И . Мен - делеева к открытию периодического закона. Многочисленные проблемы, связанные с объяснением взаимного влияния ато- мов в молекулах органических веществ на основе электронно - го строения, также являются отражением вопросов, возни- кавших в истории развития органической химии. При использовании проблемного подхода нужно помнить, что только тогда можно говорить о развитии мыш лэ ния, ког- да проблемные ситуации используются регулярно, сменяя одна другую, т. е. характеризуются динамичностью . Наиболее удачно найденной проблемной ситуацией следует счи- тать такую, при которой проблему формулируют сами учащиеся. Особенности использования проблемного обучения на уроке Учитель при реализации проблемного обучения строит вза- имоотношения с классом так, чтобы учащиеся смогли про- явить инициативу, высказать предположения, иногда непра- вильные , но их во время дискуссии опровергнут другие уча - щиеся. Каждое предположение должно быть обоснованным. Следует отличать гипотезу от угадывания, не имеющего ниче- го общего с проблемным обучением. Вопросы учителя должны обязательно носить проблемный характер. Если учитель выказывает свое предположение , то он его также обосновывает. Чтобы умело руководить дискус- сией и направлять ее в нужное русло, требуется серьезная теоретическая подготовка и глубокое знание предмета. Не обязательно, чтобы на уроке использовались все этапы про- блемного обучения. В объяснение можно включать отдельные воп- рос ы гроблемного характера. Н апример, при изучении электроли- за раствора хлорида натрия можно поставить вопрос, почему на катоде восстанавливается не ион натрия, а ион водорода, и предло- жить учащимся на основе электрохимического ряда напряжений объяснить причину этого явления. Если же вопрос требует только репродуктивного ответа, его проблемным считать нельзя. 59
Как и всякий методический подход, проблемное обучение имеет не только позитивные, но и негативные стороны. Важной положительной стороной проблемного обучения является его развивающий характер. Изложение делается бо- лее доказательным и потому убедительным. Учащиеся мыс- лят творчески, диалектически, приучаются к поиску. Обуче- ние с использованием такого подхода более эмоционально, что способствует повышению интереса к учению, оказывает вос- питывающее воздействие, так как это формирует убеждения и в конечном счете мировоззрение, обеспечивает прочность знаний, так как знания, добытые путем самостоятельного по- иска, всегда удерживаются сознанием дольше полученных в готовом виде. В результате осуществления проблемного подхода уча- щиеся приобретают новые знания, устанавливают новые связи между известными и неизвестными фактами и поня- тиями. Проблемное обучение можно использовать и как способ диагностики интеллектуальных возможностей уча- щихся. К недостаткам проблемного подхода следует отнести сла- бую управляемость мыслительным процессом. Однако в этом заключено и его преимущество, так как творческое мышле- ние требует свободы. Осуществление проблемного подхода требует гораздо больше времени. ВЫВОД Развитие учащихся в процессе обучения химии — это часть проблемы, стоящей перед школой, — пробле- мы формирования всесторонне развитой личности. Для осуществления развивающего обучения химии в школе имеются все необходимые предпосылки: в дидактике и психологии разработаны его теоретические основы, в методике химии указаны средства его реализации. За- дача методики — дать в руки учителя конкретные ре- комендации по реализации принципов развивающего обучения в курсе химии средней школы. Развивающее обучение химии — одна из актуальных проблем современной методики. Средствами развития учащихся в обучении химии являются система содер- жания и активный характер учебного процесса, обес- печивающийся разными путями, в том числе проблем- ным обучением. 60
г Проблемное обучение — важнейшее средство разви- тия учащихся. Методика проблемного обучения опре- деляется содержанием предмета и познавательными возможностями учащихся. Проблемное обучение, как и учебный процесс в це- лом, обладает свойством системности. Проблемы могут быть поставлены при установлении связей между струк- турными элементами содержания, а также при исполь- зовании принципа историзма. Главным этапом в проблемном обучении является создание проблемной ситуации разными способами. При проблемном обучении меняется методика ведения уро- ка учителем, который должен обладать умением вести дискуссию на уроке. ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ 1. Охарактеризуйте роль учебного предмета химии в решении задач раз- вития умственной деятельности учащихся. 2. Какое обучение следует считать развивающим? Может ли обучение быть неразвивающим? 3. Приведите конкретные примеры, как на химическом материале можно формировать приемы анализа, сравнения, обобщения, выделения главного. 4. Приведите химический пример, на котором можно показать ход мыс- лительных операций. 5. Укажите в программе школьного курса химии обобщающие темы. 6. Почему дифференцированный подход способствует реализации разви- вающего обучения? 7. Обоснуйте, почему проблемное обучение стимулирует мыслительную I деятельность учащихся. . 8. Как найти учебные проблемы? Приведите конкретные примеры. 9. Перечислите этапы осуществления проблемного обучения и поясните конкретными примерами из курса химии средней школы. 10. Ознакомьтесь с материалами о гидролизе солей по любому школьно- му учебнику. Покажите, как можно применить к этой теме методику проблем- ного обучения. 11. Приведите примеры проблемных и непроблемных заданий. В чем сход- ство и различие между ними? ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ 1. Формирование мыслительного приема сравнения при изучении темы «Первоначальные химические понятия». 2. Формирование у учащихся умения обобщать (на приме- ре любой темы школьного курса химии). 61
3. Осуществление дифференцированного обучения при изу- чении темы «Количественные отношения в химии». 4. Методика составления дифференцированных заданий с нарастающей степенью трудности при изучении любой темы школьного курса химии. 5. Система учебных проблем (на примере любой темы школьного курса химии). 6. Система учебных проблем в теме «Химическая связь. Строение вещества». 7. Система учебных проблем в теме «Ароматические угле- водороды». 8. Проблемные домашние задания по химии. 9. Проблемные задания по химии с межпредметным содер- жанием. Литература по теме 1. Бабанский Ю. К. Оптимизация процесса обучения. — М.: Педагогика, 1977. 2. Богоявленский Д. Н., Менчинская Н. А. Психология усвоения знаний в школе. — М.: Изд. АПН РСФСР, 1959. 3. Вивюрский В. Я. Заключительные уроки по химии в средней школе. — М.: Просвещение, 1980. 4. Волова Н. Ф., Чернобельская Г. М. Пропедевтический курс для семиклас- сников // Химия в школе, 1998, № 3. С. 29—33. 5. Габриэлян О. С. Обобщение сведений о водороде в IX классе // Химия в школе, 1980, № 1. С. 36—38. 6. Габриэлян О. С. Обобщение свойств галогенов и щелочных металлов в X классе // Химия в школе, 1980, № 2. С. 57—59. 7. Давыдов В. В. Виды обобщения в обучении. — М.: Педагогика, 1972 . 8. Давыдов В. В. Теория развивающего обучения . — Мл ИНТОР, 1996 . 9. Занков Л. В. Дидактика и жизнь. — М.: Просвещение, 1968. 10. Зуева М. В. Развитие учащихся при обучении химии . —М .’.Просвещение , 1978. 11. Зуева М. В. Обучение учащихся применению знаний по химии . — Мл Просвещение, 1987. 12. Кириллова Г. Д. Теория и практика урока в условиях развивающего обу- чения. — М.: Просвещение, 1980. 13. Крутецкий В. А. Психология. — М.: Просвещение, 1980. 14. Менчинская Н. А. Психологические вопросы развивающего обучения и программы // Советская педагогика, 1968, № 6. С. 21. 15. Осокина Г. Н. Заключительные уроки по курсу органической химии // Химия в школе, 1970, № 2. С. 58—68. 16. Ромашина Т. И. Развивающее обучение на уроках химии // Работа с вы- 62
пускниками химического факультета МГПИ им. В. И. Ленина. —М.: МГПИ им В. И. Ленина, 1981. С. 21—25. 17. Савич Т. 3. Формирование понятия о химической реакции. — М.: Просве щение, 1978. 18. Савич Т. 3. Систематизация и обобщение знаний о химической реакции е. X классе // Химия в школе, 1980. № 2. С. 53—59. 19. Скаткин М. Н. Проблемы современной дидактики. — М.: Педагогика 1980. 20. Скаткин М. Н. Совершенствование процесса обучения. — М/. Педагогика. 1971. 21. Титова И. М. Концепция гуманизации развивающего обучения // Химия е школе, 1996, № 3. С. 14; Методика организации адаптационно-развивающего общения в процессе обучения // Там же, № 6. С. 52; Педагогическое общение как основа развивающего обучения // Там же, № 5. С. 8. 22. Ходаков Ю. В. Развитие логического мышления на уроках химии. — Изд во АПН РСФСР, М.: 1958. 23. Цветков Л. А. Обобщение знаний учащихся по органической химии // Химия в школе, 1981, № 6. С. 17—24. 24. Шаповаленко С. Г. Методика обучения химии . — М Учпедгиз , 1963 . 25. Шубинский В. С. Формирование диалектического мышления у школьни- ков. — М.: Знание, 1979. 26. Эсаулов А. Ф. Проблемы решения задач в науке и технике. — Л.: ЛГУ, 1979. Литература по проблемному обучению 27. Гаркунов В. П. Проблемность в обучении химии // Химия в школе, 1971, № 4. С. 23. 28. Лернер И. Я. Проблемное обучение. — М.: Знание, 1974. 29. Матюшкин А. М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. — М.: Педагогика, 1972. 30. Махмутов М. И. Проблемное обучение. — М.: Педагогика , 1975 . 31. Ромашина Т. Н., Чернобельская Г. М. Из опыта организации самостоя- тельной работы учащихся с использованием проблемного подхода // Химия в школе, 1981, № 1. С. 40—41. 32. Шапоринский С. А. Обучение и научное познание. — М.; Педагогика, 1981.
ЧАСТЬ II ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ Глава 2.1. Методы обучения химии § 2.1.1. ОБ ОПРЕДЕЛЕНИИ И ФУНКЦИЯХ МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ К основным разделам методики обучения химии относятся методы, формы, средства обучения. Как известно, любое учебное содержание не может быть вве- дено в учебный процесс вне метода. Поэтому метод обучения с философской точки зрения называют формой движения содер жания в учебном процессе. Если предметное содержание — дидактический эквивалент науки, то методы обучения — дидактический эквивалент методов познания и методов изу- чаемой науки. Они должны отражать их структуру, специфи- ку и диалектику. Поэтому в дидактике не случайно ставится вопрос о соотношении методов науки и методов обучения. Главной задачей учителя является оптимальный выбор ме- тодов обучения, чтобы они обеспечивали образование, воспи- тание и развитие учащихся. Метод обучения — это вид (способ) целенаправленной совме- стной деятельности учителя и руководимых им учащихся. Главное в этом определении — деятельность личности. Это очень важно, так как задача современной системы образова- ния — сделать обучение личностно-ориентированным. Не слу- чайно ведущий методологический подход в обучении назван личностно-деятельностным. Специфика методов обучения химии кроется, во-первых, в специфике содержания и методов химии как эксперименталь- но-теоретической науки и, во-вторых, в особенностях позна- вательной деятельности учащихся, необходимости объяснять реально ощутимые свойства и изменения веществ состоянием и изменениями в невидимом микромире, понять которые можно, пользуясь теоретическими, модельными представлениями. Следует помнить, что каждый метод нужно применять там, где он наиболее эффективно выполняет образовательную, вос- питывающую и развивающую функции. Любой метод может и должен выполнять все три функции и выполняет их, если применен правильно, выбран адекватно содержанию и возра- JjjJ 64
стным особенностям учащихся и используется не изолирован- но, а в сочетании с другими методами обучения. Методы обу- чения выбирает и применяет учитель, а воздействие личности учителя — чрезвычайно важный фактор обучения, и особен- но воспитания, учащихся. Поэтому, выбирая метод, учитель должен быть уверен, что в данных конкретных условиях имен- но он будет оказывать наибольшее образовательное, воспиты- вающее, развивающее действие. Методы обучения химии в учебном процессе тесно взаимодей- ствуют, интегрируют друг с другом. Поэтому принято говорить не об использовании того или иного метода, а об эффективном сочета- нии их, которое определяется дидактической целью, химическим содержанием, возрастными особенностями, подготовленностью класса и другими менее значительными факторами. При изучении методов обучения химии затрагивается проблема оптимального их выбора. При этом учитывается следующее: — закономерности и принципы обучения; — цели и задачи обучения; — содержание и методы данной науки вообще и данного предмета, темы в частности; — учебные возможности школьников (возрастные, уровень подготовленности, особенности классного коллектива); — специфика внешних условий (географических, производ- ственного окружения и пр.); — возможности самих учителей [2]. § 2.1.2. О СИСТЕМАТИЗАЦИИ И СТРУКТУРЕ МЕТОДОВ ОБУЧЕ- НИЯ ХИМИИ Методы обучения очень многочисленны, и многообразие их с каждым годом увеличивается, так как осуществляется не- прерывный процесс совершенствования обучения, создаются новые средства обучения, повышается уровень развития уча- щихся, связанный с неуклонным ростом культурного уровня всего общества. Поэтому возникает необходимость в система- тизации и классификации методов. Любая классификация методов имеет относительный харак- тер, так как в практике методы, как правило, применяются в комплексе, взаимно интегрируют. Рассматривая имеющиеся классификации методов обучения, можно заметить, что в ос- нове их лежат разные признаки. Исторически сложилась классификация методов обучения в зависимости от источника знаний: словесные, наглядные и 3 Чернобельская Г. М. 65
практические. Для практической цели она удобна, но в ней не учитывается характер познавательной деятельности учащихся. На этом основании М. Н. Скаткин и И. Я. Лернер1 классифицируют методы на объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, проблемный, частично-поисковый и исследовательский. Д. М. Кирюшкин,1 2 считая недостаточной классификацию методов обучения по какому-то одному признаку, вследствие многогранности и сложности процесса обучения, предложил положить в основу три важных признака: — основные дидактические цели (изучение нового материа- ла, закрепление и совершенствование знаний, проверка знаний); — источники знаний; — характер познавательной деятельности учащихся. Методы можно классифицировать по функциям: образова- тельной, воспитывающей и развивающей. Большая и емкая классификация методов обучения была предложена Ю. К. Бабанским,3 который выделил специаль- ные функции отдельных групп методов обучения: — методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности учащихся, доминирующей функцией которых явля- ется организация познавательной деятельности учащихся по чув- ственному восприятию, логическому осмысливанию учебной ин- формации, самостоятельности в поиске новых знаний; — методы стимулирования и мотивации познавательной дея- тельности, доминирующей функцией которых является стиму- лирующе-мотивационная, регулировочная, коммуникативная; — методы контроля и самоконтроля учебно-познавательной деятельности, доминирующей функцией которых является контрольно-оценочная деятельность. Методы организации и осуществления учебно-познавательной деятельности учащихся — это большая и сложная группа методов. Наиболее близкая к химии и удобная для систематического изуче- ния классификация этой группы методов — деление по характеру познавательной деятельности (объяснительно-иллюстративный, эвристический, исследовательский) предложена Р. Г. Ивановой.4 Каждый такой метод выступает в качестве методического подхода. 1 Лернер И. Я. Дидактические основы методов обучения. — М.: Просвещение, 1981. 2 Кирюшкин Д. М. Методы обучения химии в средней школе. — М.: Просве- щение, 1968. 3 Бабанский Ю. К. Методы обучения в современной общеобразовательной шко- ле. — М.: Просвещение, 1985. 4 Общая методика обучения химии / Под ред. Л. А. Цветкова: В 2 т. — М.: Просвещение, 1982. Т. 1. 66
А в их рамках используются более частные методы, различающи- еся по источнику знаний (словесные, словесно-наглядные, словес- но-наглядно-практические). Обращает на себя внимание то, что в классификации, предложенной Р. Г. Ивановой, нет членения на чистые наглядные и практические методы. Здесь учтена взаимная интеграция групп методов. Эти группы методов разделяются на отдельные конкретные методы (лекция, рассказ, беседа и т. д.). Таким образом, возникает четкая классификация методов обуче- ния по следующим признакам: 1. Характер познавательной деятельности учащихся (общие методы): объяснительно-иллюстративный, эвристический, исследовательский. 2. Вид источников знаний (частные методы): словесные, словесно-наглядные, словесно-наглядно-практические. 3. Формы совместной деятельности учителя и учащихся (конкретные методы): лекция, рассказ, объяснение, беседа, описание , семинары , лабораторные опыты , контрольные ра- боты и т. д. (табл. 2.1.) Таблица 2.1. Классификация методов обучения (по Р .Г .Ивановой) Основания классификации Характер познава- тельной деятельнос- ти (общие методы) Вид источника зна- ний (частные методы) Формы совместной дея- тельности учителя и учащих- ся (конкретные методы) Объяснительно-ил- люстративный Эвристический Исследовательский Словесные С л овес но-наглядные Словесно-наглядно- практические Лекция, рассказ, объясне- ние, беседа, описание, рассказ, лабораторные опыты, практические ра- боты, решение задач, вы- полнение контрольных ра- бот, зачет, экзамен и т. п. В данной классификации также имеются спорные вопросы, ко- торые свидетельствуют о сложности задачи классификации мето- дов обучения, однако она удобна для практического пользования. § 2.1.3. ОБЩИЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ Рассмотрим особенности деятельности учащихся и учителя в условиях разных общих методов обучения. 67
При объяснительно-иллюстративном методе учитель сооб- щает учащимся готовые знания, используя разные частные и конкретные методы — объяснение учителя, работа с книгой, магнитофоном и т. д. При этом, если нужно, применяются средства наглядности (эксперимент, модели, экранные посо- бия, таблицы и т. п.). Может быть использован и лаборатор- ный эксперимент, но лишь как иллюстрация слов учителя. При объяснительно-иллюстративном методе предполагается сознательная, но репродуктивная деятельность учащихся и применение знаний в сходных ситуациях. Объяснительно-иллюстративный метод находит достаточно широкое применение, так как позволяет быстро накопить минимальную базу знаний, на которых потом можно строить поисковую деятельность учащихся. В некоторых случаях этот метод необходим. Например, при изучении химических зна- ков элементов учитель показывает написание и произноше- ние химического знака, разъясняет, что он обозначает, а за- тем предлагает учащимся однотипные упражнения. Упраж- нениям можно придать занимательный, игровой характер, использовать ТСО, но характер познавательной деятельности останется тем же. Объяснительно-иллюстративный метод применяется и при формировании практических умений, когда учитель показы- вает технику выполнения опыта (наливание раствора в про- бирку, выпаривание в выпарительной чашке, закрепление пробирки в штативе, правила нагревания). При этом учитель комментирует свои действия и в дальнейшем требует от уча- щихся точного их воспроизведения. Объяснительно-иллюстративный метод чаще используется в начале изучения химии, когда у учащихся недостаточно знаний и умений. Но постоянное применение этого метода во всех учебных ситуациях может неблагоприятно сказаться на развитии мышления учащихся, лишает их активности. По- этому там, где это возможно, предпочтительнее поисковые методы: эвристический и исследовательский, в основе кото- рых лежит проблемное обучение. Оба эти метода сходны меж- ду собой. Разница — в степени самостоятельности учащихся. Эвристические методы могут осуществляться при активном участии учителя. В качестве примера можно привести эврис- тическую беседу о выявлении сравнительной активности га- логенов, в которой поиск учащихся постоянно корректирует- ся учителем. Демонстрируя опыт, приливают в раствор иоди- да калия крахмальный клейстер — окраски не наблюдается. 68
Отдельно в хлорную воду также приливают крахмальный клей- стер — окраски тоже нет. Когда же смешивают все три ком- понента вместе — иодид калия, крахмальный клейстер и хлор- ную воду, крахмал синеет. Далее учитель ведет беседу по ана- лизу данного опыта. При исследовательском методе также возможна разная сте- пень самостоятельности и сложности задачи исследования. Ученическое исследование, как и научное, сочетает в себе ис- пользование теоретических знаний и эксперимента, требует умения моделировать, осуществлять мысленный эксперимент, строить план исследования, например, при решении экспери- ментальных задач. В более сложных случаях при исследова- тельском методе ученик сам формулирует проблему, выдви- гает и обосновывает гипотезу и разрабатывает эксперимент для ее проверки. Для этого он пользуется справочной и науч- ной литературой и т .д .Таким образом ,при исследовательс - ком методе от учащихся требуется максимум самостоятельно- сти. Вместе с тем при использовании такого метода требуется значительно больше времени. § 2.1.4. СЛОВЕСНЫЕ МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ Как уже говорилось, общие методы обучения реализуются через частные: словесные, словесно-наглядные и словесно-на- глядно-практические. Рассмотрим их по очереди. Рассмотрим словесные методы обучения, среди которых различают монологические и диалогические. К монологическим методам обучения относят описание, объяснение, рассказ, лекцию, построенные в основном на из- ложении материала самим учителем. Описание знакомит учащихся с фактами, добытыми путем эксперимента и наблюдения в науке: способы защиты окру- жающей среды от вредных воздействий отходов промышлен- ных предприятий, круговорот того или иного элемента в приро- де, ход химического процесса, характеристика прибора и т. д. При этом методе полезно использовать наглядность. Объяснение применяется для изучения сущности явлений, для ознакомления учащихся с теоретическими обобщениями: например, с законом сохранения массы веществ с точки зре- ния атомно -молекулярного учения , с причинами периодичес - кой повторяемости свойств элементов или процессом обрати- мости и необратимости реакций и т. д. При этом методе объяс- нения вскрываются связи между понятиями и отдельными 69
фактами. В объяснении главное — четкость. Она достигается соблюдением строгой логической последовательности изложе- ния, установлением связей с уже известными учащимся зна- ниями, доступностью терминов, правильным использованием записей на доске и в тетрадях учащихся, приведением дос- тупных конкретных примеров, расчленением объяснения на логически законченные части с поэтапным обобщением после каждой части, обеспечением закрепления материала. Лекция — более длительный вид монологического изложе- ния. Она включает в себя и описание, и объяснение, и рас- сказ, и другие виды кратковременного монологического изло- жения с использованием средств наглядности. Школьная лек- ция отличается от вузовской прежде всего ее продолжительнос- тью. Она длится не более 30 мин. Использовать этот метод луч- ше в старших классах, например, при изучении темы «Каучук» или «Изомерные гомологические ряды кислородсодержащих органических веществ. Химическое и электронное строение», или при рассмотрении структуры белковых молекул и т. д. Есть успешный опыт чтения лекций и для младшей возра- стной категории учащихся. В этом случае должны быть про- думаны наглядность и химический эксперимент. Примером могут служить лекции-демонстрации, читаемые в Политех- ническом музее Москвы. Некоторые учителя, например, Н. С. Шелковина, Н. П. Гу- зик,1 начинают в любом классе крупный раздел с лекции, в которой дается целостное общее представление о круге вопро- сов, которые предстоит изучить, а затем следует серия семи- нарских занятий разных типов: уроки-дискуссии, уроки-кон- ференции, защита творческих проектов, уроки-практикумы. Все это предназначено для конкретизации и углубления зна- ний учащихся. Возникла целая технология обучения под на- званием «Лекционно-семинарская система работы»,1 2 которая будет рассмотрена ниже. Лекцию читать надо так, чтобы учащиеся слушали ее актив- но, с напряженным вниманием, фиксировали услышанное в тетради, выделяли главное. К слушанию лекции учащихся нуж- но специально готовить, особенно если это VIII или IX классы. После первых лекций полезно в конце предложить кому-то из 1 Гузик Н. П. Учить учиться. — М.: Педагогика, 1981; Гузик Н. П. Обучение органической химии: Книга для учителя. — М.: Просвещение, 1988 2 Методика использования лекционно-семинарской системы работы по химии в средней общеобразовательной школе / Сост. Р. П. Суровцева. — М.: МГИУУ, 1986. 70
учеников прочитать свои записи. Это позволит и закрепить со- держание, и научить вести конспект лекции. Особое внимание в монологическом изложении должно быть уделено учителем своей речи. Речь должна быть четкой, не очень громкой, чтобы не возбуждать учащихся, не очень ти- хой, чтобы не вызывать излишнее напряжение слуха, что мешает восприятию, способствует ослаблению внимания и в конце концов приводит к нарушению дисциплины в классе. Речь учителя не должна содержать слов-паразитов и хими- ческих вульгаризмов. Учитель должен называть вещества, а не их формулы. К диалогическим методам относят разные виды бесед, се- минары, в основе которых лежат диалог учителя с учащими- ся, диспут между учащимися и т. д. Беседа — это диалог учителя с учащимися. Выражается она в том, что учитель задает учащимся вопросы, а они на них отвечают. Иногда бывает, что в процессе беседы у уча- щихся возникает вопрос, на который учитель либо отвечает сам, либо предлагает сделать это учащимся. Для того чтобы беседа была успешной, необходимо выяснить ее дидактичес- кую цель. Беседа может быть контролирующая (фронтальный опрос), обобщающая, эвристическая. Нужно хорошо знать, какие знания у учащихся имеются к началу беседы и какими они должны стать в конце ее. Необходимо разработать систе- му вопросов, логически и дидактически правильно построен- ную. К беседе учитель готовится заранее. Полезно сначала сформулировать ответ, который нужно получить, а затем ста- вить к нему вопрос, который должен быть кратким, но требо- вать развернутого ответа, что развивает речь учащихся. Не следует ставить вопросы, требующие ответа «да» или «нет». Он должен быть обоснован, содержать известные учащимся термины. Беседа завершается итоговым обобщением. Необходимо продумать место эксперимента в беседе. Мож- но включать и другие средства наглядности, в том числе и экранные пособия. Если учитель намерен сочетать беседу с практической работой, то она должна быть очень крат- кой, направлена на актуализацию знаний по соответствую- щему материалу и проводиться до выполнения практичес- кой работы. К диалогическим методам следует отнести и семинар. В и осп едн ее время семинар из метода вырос в крупную форму учебной работы, важнейший компонент лекционно-семинар- ской системы. 71
Семинар практикуется в основном со старшеклассниками. Уча- щиеся к нему готовятся по заранее разработанному плану. Прово- дится семинар, как правило, по достаточно большому разделу, теме в форме обсуждения учащимися той или иной проблемы. Полезнее всего проводить семинары с целью обобщения знаний учащихся. На семинаре учащимся предоставляется для высказываний боль- шее время, чем при беседе, обращается внимание на их речь, логи- ку, аргументацию, умение участвовать в дискуссии и т. д. В каче- стве тем семинарских занятий можно предложить, например, та- кие: «Зависимость свойств углеводородов от их строения», «Значе- ние достижений органической химии в развитии экономики» и др. Семинар — это метод, сближающий школьные формы работы с вузовскими, и для старшеклассников он полезен. Литература по теме 1. Бабанский Ю. К. Оптимизация процесса обучения. — М.: Педагогика, 1977. 2. Бабанский Ю. К. Основные условия и критерии оптимального выбора мето- дов обучения // В кн. «Проблемы методов обучения в современной общеобразо- вательной школе». — М.: Педагогика, 1980. 3. Борисов И. Н. Методика преподавания химии. — М.: Учпедгиз, 1956. 4. Выбор методов обучения в средней школе / Под ред. Ю. К. Бабанского. — М.: Педагогика ,1981. 5. Дидактика средней школы. Некоторые проблемы современной дидактики / Под ред. М. А. Данилова и М. Н. Скаткина. — Просвещение, 1975. 6. Зверев И. Д. Состояние и перспективы разработки проблемы методов обуче- ния в советской школе // Проблемы методов обучения в современной общеобра- зовательной школе. — М.: Педагогика, 1980. С. 5—16. 7. Ильина Т. А. Педагогика. — М.: Просвещение ,1968. 8. Кирюшкин Д. М. Методы обучения химии в средней школе. — М.: Просве- щение, 1968. 9. Общая методика обучения химии / Цветков Л. А. и др. — М.: Просвеще- ние, 1981. 10. Шаповаленко С. Г. Методика обучения химии. — М.: Учпедгиз, 1963. 11. Махмутов М. И. Современный урок. — М.: Педагогика, 1981. 12. Гаркунов В. П. Совершенствование методов обучения химии в средней школе. — Л.: ЛГПИ им. А. И. Герцена, 1974. § 2.1.5. СИСТЕМА СЛОВЕСНО-НАГЛЯДНЫХ МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ СО СРЕДСТВАМИ НАГЛЯДНОСТИ Словесно-наглядные методы обучения определяют исполь- зование в учебном процессе различных средств наглядности в сочетании со словом учителя . Они непосредственно связаны 72
со средствами обучения и зависят от них. В свою очередь, мето- ды обучения предъявляют к дидактическим средствам опреде- ленные требования. Процесс устранения этого противоречия лежит в основе совершенствования этих систем. Систему словесно-наглядных методов обучения и ее место в учебном процессе можно представить себе в виде схемы (схе- ма 2.1.). Схема 2.1 Система словесно-наглядных методов обучения Такое разделение на блоки определено содержанием курса химии. Демонстрационный эксперимент и натуральные объек- ты помогают изучать свойства веществ, внешние проявления химической реакции. Модели, чертежи, графики (сюда же сле- дует отнести и составление формул и химических уравнений как знаковых моделей веществ и процессов) способствуют объяс- нению сущности процессов, состава и строения веществ, теоре- тическому обоснованию наблюдаемых явлений. Такое разделе- ние функций наглядности говорит о необходимости использова- ния содержания обоих блоков в дидактическом единстве. Дидактическое единство нашло свое отражение в так называе- мых комплексах оборудования по теме. Химический процесс в приборе протекает при определенных условиях. Для их обоснова- ния можно привести справочные данные о веществах в виде гра- фиков или цифровых данных, объяснить протекание процесса при помощи шаростержневых моделей и пр. Важно не увле- каться избытком наглядности, так как это утомляет учащихся. 73
Особое внимание следует уделить сочетанию наглядности со словом учителя. Опыт, показанный без комментария учи- теля, не только не приносит пользы, но иногда может даже повредить. Например, при демонстрации взаимодействия цин- ка с соляной кислотой учащиеся могут вынести впечатление, что водород выделяется не из кислоты, а из цинка. Весьма распространенной ошибкой является мнение о том, что окрас- ку меняет не индикатор, а среда, в которую он попадает. И большинство других опытов без пояснений не будут выпол- нять необходимых образовательной, воспитывающей и разви- вающей функций. Поэтому слово учителя играет важную ру- ководящую и направляющую роль. Но и слово находится в определенной зависимости от средств наглядности, так как учитель строит свое объяснение, ориентируясь на те средства обучения, которые имеются в его распоряжении. Использование демонстрационного эксперимента в обуче- нии химии Важнейшим из словесно-наглядных методов обучения яв- ляется использование демонстрационного химического экспе- римента. Специфика химии как науки экспериментально-те- оретической поставила учебный эксперимент на одно из веду- щих мест. Химический эксперимент в обучении позволяет ближе ознакомить учащихся не только с самими явлениями, но и с методами химической науки. Демонстрационным называют эксперимент, который про- водится в классе учителем, лаборантом или иногда одним из учащихся. Демонстрационные опыты по химии указаны в программе, но учитель может заменить их другими, эквива- лентными в методическом отношении, если у него отсутству- ют требуемые реактивы. Демонстрационный эксперимент учитель использует в на- чале курса, когда учащиеся еще не имеют навыков работы по химии, с целью научить их наблюдать процессы, приемы ра- боты, манипуляции. Это делается, чтобы возбудить интерес к предмету, начать формирование практических умений, озна- комить их с внешним видом химической посуды, приборов, веществ и пр. Демонстрационный эксперимент применяется тогда, когда он слишком сложен для самостоятельного вы- полнения учащимися (например, синтез оксида серы (VI) из оксида (IV) и кислорода), если он опасен при выполнении его учащимися (например, взрыв гремучего газа). Демонстраци- 74
онный эксперимент необходим, если он имеет методическую ценность при работе с большим количеством веществ, так как при малых количествах он недостаточно убедителен (например, тушение углекислым газом горящего бензина или спирта). Проблема использования школьного химического экспери- мента — одна из наиболее разработанных в методике, так как именно она более других отражает специфику учебного пред- мета. Широко известны в методике исследования В. Н. Вер- ховского, К. Я. Парменова, В. С. Полосина, Л. А. Цветкова, И. Н. Черткова, А. Д. Смирнова, И. Л. Дрижуна и др. [1, 6— 11, 14, 15]. Материалы о химическом эксперименте регуляр- но публикуются на страницах журнала «Химия в школе». Об- щеизвестны требования к демонстрационному эксперименту. Наглядность. Наглядность — важнейший принцип обуче- ния, провозглашенный еще Я. А. Коменским. Не случайно народная мудрость гласит: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать»; общепризнано, что зрительный канал инфор- мации наиболее эффективен. Вот и демонстрирование опытов призвано обеспечить наглядность процессов. Реактивы должны использоваться в таких количествах и в посуде такого объема, чтобы все детали были хорошо видны всем учащимся. Пробирочные опыты видны хорошо не далее третьего ряда столов, поэтому для демонстрирования приме- няют цилиндры, стаканы или демонстрационные пробирки достаточно большого объема. Со стола снимают все, что мо- жет отвлечь внимание. Жест учителя должен быть тщательно продуман, руки учителя не должны заслонять происходящее. Наглядность опыта можно усилить, демонстрируя его через графопроектор в кювете или чашке Петри. Например, взаимо- действие натрия с водой нельзя показывать с большим количе- ством металла, а с малым количеством он плохо виден, выдать же его учащимся для лабораторной работы нельзя — опыт опа- сен. Опыт, иллюстрирующий свойства натрия, очень хорошо виден при проецировании через графопроектор. Для большей наглядности широко используются предметные столики. Простота. В приборах не должно быть нагромождения лиш- них деталей. Следует помнить, что, как правило, в химии объектом изучения является не сам прибор, а процесс, в нем происходящий. Поэтому чем проще сам прибор, тем он лучше отвечает цели обучения, тем легче объяснить опыт. Однако не нужно путать простоту с упрощенчеством. Нельзя употреб- лять в опытах бытовую посуду — это снижает культуру экс- перимента. Учащиеся с большим удовольствием смотрят эф- 75
фектные опыты с вспышками, взрывами и т. д., но увлекать- ся ими, особенно в начале обучения, не следует, так как менее эффектные опыты будут пользоваться меньшим вниманием. Безопасность эксперимента [4, 13]. Учитель несет полную ответственность за безопасность учащихся во время урока и на внеклассных занятиях. Поэтому он обязан знать правила техники безопасности при работе в химическом кабинете. Помимо обеспечения занятий средствами пожарной безопас- ности, вытяжными средствами, средствами для оказания мер первой помощи пострадавшим, учителю необходимо помнить о приемах, способствующих соблюдению безопасности на уро- ке. Посуда, в которой проводится опыт, должна быть всегда чистой, реактивы проверены заранее, при опытах со взрыва- ми используется защитный прозрачный экран. Газы на чис- тоту проверяют заранее и перед проведением самого опыта. Если опыт проводится со взрывом, учащихся предупреждают об этом заранее, чтобы взрыв не был для них неожиданностью. Работа с ядовитыми газами проводится в вытяжном шкафу. Все это важно и для экологического воспитания учащихся.1 В последние годы разработано специальное оборудование для проведения опытов в замкнутых системах. Это позволяет ра- ботать с ядовитыми газами без тяги. Нужно предусмотреть средства личной безопасности (защитные очки, халат из хлопчатобумажной ткани, резиновые перчатки, противогаз и т. д.), следить за тем, чтобы волосы были подобраны. Надежность. Опыт должен всегда удаваться, так как неудавшийся опыт вызывает у учащихся разочарование и подрывает авторитет учителя. Опыт проверяют до урока, чтобы отработать технику его проведения, определить время, которое он займет, выяснить опти- мальные условия (последовательность и количество добавляемых реактивов, концентрация их растворов), продумать место экспери- мента в уроке и план объяснения. Если опыт все же не удался, лучше сразу же показать его вторично. Причину неудачи следует объяснить учащимся. Если опыт снова провести невозможно, то его обязательно показывают на следующем уроке. Необходимость объяснения эксперимента. Каждый экспе- римент лишь тогда имеет познавательную ценность, когда его объясняют. Лучше меньше опытов на уроке, но все они долж- ны быть понятны учащимся. По замечанию И. А. Каблукова, учащиеся должны смотреть на опыт как на метод исследова- 1 Назаренко В. М., Лучинина Н. В. Школьный химический эксперимент в экологическом образовании // Химия в школе, 1993, № 6. С. 47. 76
ния природы, как на вопрос, задаваемый природе, а не как на «фокус-покус». Техника выполнения. Важнейшим требованием к демонст- рационному эксперименту является филигранная техника его выполнения. Малейший ошибочный прием учителя будет многократно повторен его учениками. В соответствии с перечисленными требованиями рекомен- дуется следующая методика демонстрации опытов [8]. 1. Постановка цели опыта (или проблемы, которую нужно решить). Учащиеся должны понимать, для чего проводится опыт, в чем они должны убедиться, что понять в результате проведения опыта. 2. Описание прибора, в котором проводится опыт, условий, в которых он проводится, реактивов с указанием их требуе- мых свойств. 3. Организация наблюдения учащихся. Учитель должен сориентировать учащихся, за какой частью прибора наблю- дать, чего ожидать (признак реакции) и т. д. Очень важно при этом не допускать ряда ошибок, свойствен- ных начинающим учителям. Нельзя подсказывать ученикам, что они должны увидеть. Например, если в ходе опыта цвет раствора становится малиновым, учитель не должен этого го- ворить заранее. Но нужно указать ученикам, на чем сосредо- точить внимание, сказав: «Наблюдайте, не будет ли изменяться цвет раствора». Если цвет должен измениться, но не меняет- ся, не следует убеждать детей в том, что «изменение хотя бы чуть-чуть, но произошло». Нужно обязательно указать, куда смотреть, в какой части прибора должен идти главный про- цесс, за которым нужно наблюдать. Например, при окисле- нии SO2 в SO3 на катализаторе Сг2О3 нужно доказать, что SO3 действительно получился. Опыт проводят в приборе, образу- ющийся SO3 отводят в колбу-приемник, где находится раствор ВаС12. В ходе реакции ВаС12 с SO3 постепенно выпадает белый осадок. При наблюдении нужно уловить именно это, но вни- мание учеников гораздо больше привлекает хлоркальциевая трубка с зеленым катализатором, где внешних изменений не происходит. 4. Вывод и теоретическое обоснование. Для хорошего владения химическим экспериментом нужно многократное и длительное упражнение в его проведении. В процессе демонстрирования осуществляются три функ- ции учебного процесса: образовательная, воспитывающая и развивающая; 7'7
— образовательная функция выражается в том, что учащи- еся получают информацию о протекании химических процес- сов, свойствах веществ, методах химической науки; — воспитывающая — формируются убеждения в том, что опыт — это инструмент познания, что мир познаваем, а это является основой атеистических взглядов; — развивающая — у учащихся развивается наблюдатель- ность, умение анализировать наблюдаемые явления, делать выводы, обобщать. Развивающая функция эксперимента может быть усилена посредством разных способов сочетания эксперимента со сло- вом учителя. Д. М. Кирюшкин и В. С. Полосин обнаружили следующую закономерность. Если слово учителя предшествует опыту, то демонстрирование носит иллюстративный характер. Если слово следует за показом опыта, то проблемный. Например, показывая «фонтанчик» при растворении в воде хлороводорода, можно сначала рассказать о высокой раство- римости его в воде, а затем показать опыт как подтверждение своих слов. А можно сначала показать опыт, а затем потребо- вать от учеников самостоятельного объяснения, стимулируя их поисковую деятельность. Однако, проведение проблемных опытов вовсе не ограничивается соблюдением последователь- ности слова и эксперимента. Все гораздо сложнее. Для под- робного изучения этой важной проблемы в методике полезно прочитать книгу Ю. В. Сурина.1 Выявлены четыре способа сочетания слова учителя с экспе- риментом.1 2 1) знания извлекаются из самого опыта. Объяснение учите- ля сопровождает опыт, идет как бы параллельно процессу, который наблюдают учащиеся. Такое сочетание неприемлемо для эффектных опытов, которые привлекают внимание уча- щихся ярким зрелищем, создают сильный доминирующий очаг возбуждения в коре головного мозга; 2) слово учителя дополняет наблюдения, сделанные в опы- те, поясняет то, что видят учащиеся (например, опыт с вос- становлением меди из оксида водородом); 3) слово учителя предшествует эксперименту, который вы- полняет иллюстративную функцию; 1 Сурин Ю. В. Методика проведения проблемных опытов по химии. Развиваю- щий эксперимент. — М.: Школа-Пресс, 1998. 2 Кирюшкин Д. М., Полосин В. С. Методика обучения химии. — М.: Просве- щение, 1970. 78
4) сначала дается словесное объяснение, расшифровка явления, а затем демонстрационный эксперимент. Однако из этого не сле- дует, что при демонстрировании учитель предугадывает ход экс- перимента и рассказывает, что должно получиться. Первый и второй подход используют при проблемном обу- чении; они более способствуют развитию мыслительной дея- тельности. Использование учебно-наглядных пособий при обучении химии Помимо демонстрационного эксперимента, в арсенале учи- теля химии имеется множество других средств наглядности, которые при правильном использовании повышают эффектив- ность и качество урока (классная доска, таблицы различного содержания, модели, макеты, магнитные аппликации, экран- ные пособия). Их применяют как в сочетании с химическим экспериментом и друг с другом, так и раздельно, но обяза- тельно со словом учителя. В последнее время активно используются экранные по со- бия, которые являются важными средствами наглядности . Для их демонстрирования необходимы технические средства: ки- ноаппарат, диапроектор, эпипроектор, графопроектор, видео- магнитофон, телевизор и т. п. Сами по себе эти технические средства не обладают обучающими свойствами и не являются объектами изучения на уроках химии, но без них использова- ние экранных пособий невозможно. При работе с экранным пособием учащиеся получают много образных представлений. Для экранных пособий необходимо определить место в комплек- се средств наглядности, по возможности организовать обсуждение по мере демонстрирования, сочетая пособие со словом учителя и стремясь обеспечить обратную связь, использовать возможности экранных пособий в воспитании и расширении кругозора, разви- тии учащихся. Методы использования экранных пособий, как и других средств наглядности, находятся в зависимости от дидакти- ческой цели и содержания учебного материала. Особенно подробно методика использования экранных по- собий изложена в книге Л. С. Зазнобиной.1 Запись на доске нужно заранее планировать. Она должна выполняться четко и последовательно, так, чтобы весь ход урока был отражен на доске. В этом случае учитель может 1 Зазнобина Л. С. Экранные пособия на уроках химии . — М Просвещение , 1981. 79
вернуться к уже объясненному и обсудить с учащимися недо- статочно хорошо усвоенные вопросы. Рисунки на доске вы- полняют при помощи трафаретов. Учитель руководит также работой учащихся у доски, что- бы их запись была четкой и аккуратной. Запись на доске целесообразнее других видов наглядности в тех случаях, когда нужно отразить последовательность вы- вода формулы или другого алгоритмического предписания. Пользоваться следует только чистой доской, на которой нет посторонних записей. Стоять у доски учитель должен так, чтобы не загораживать запись, которую он делает. В некоторых случаях записи на доске могут заменяться маг- нитными аппликациями, аппликациями на фланелеграфе и т. п. Широко используются для разных дидактических целей таблицы, диаграммы, графики и т. д. На таблице может быть изображена производственная установка, показан лаборатор- ный технический прием, графическая модель молекулы или кристаллической решетки и т. д. Ценность таблиц состоит в том, что они в любой момент могут быть представлены уча- щимся. Их используют на любом дидактическом этапе урока — для изучения нового материала, при закреплении и совер- шенствовании знаний, при проверке знаний. Литература по теме 1. Верховский В. Н., Смирнов А. Д. Техника и методика химического экспе- римента в школе. В 2 т. — М.: Просвещение, 1979. 2. Зазнобила Л. С. Экранные пособия на уроках химии. — М.: Просвещение, 1990. 3. Кирюшкин Д. М., Полосин В. С. Методика обучения химии. — М/. Просве- щение, 1970. 4. Коновалов В. Н. Техника безопасности при работах по химии. — М Про- свещение, 1973. 5. Маурина И. Я. Системный подход к созданию учебных таблиц по химии . — М.: 1974. 6. Назарова Т. С., Грабецкий А. А., Лаврова В. Н. Химический эксперимент в школе. — М.: Просвещение, 1987. 7. Парменов К. Я. Химический эксперимент в средней школе. — Мл АПН РСФСР, 1959. 8. Парменов К. Я. Демонстрационный химический эксперимент. — М.: АПН РСФСР, 1954. 9. Парменов К. Я., Сафонова И. Н., Тетерин М. Л. Экспериментальные работы учащихся по химии. — М.: АПН РСФСР, 1952. 10. Плетнер Ю. В., Полосин В. С. Практикум по методике преподавания хи- мии. — М.: Просвещение, 1981. 80
11. Полосин В. С. Школьный эксперимент по неорганической химии. — М.: Просвещение, 1970. 12. Полосин В. С., Прокопенко В. Г. Практикум по методике преподавания химии. — М.: Просвещение, 1989. 13. Семенов А. С. Охрана труда и техника безопасности. — М.: Просвещение, 1986. 14. Цветков Л. А. Эксперимент по органической химии. — М.’. Просвещение , 1986. 15. Чертков И. Н. Эксперимент по полимерам в средней школе. — М.’. Просве- щение, 1980. 16. Чертков И. Н., Жуков П. Н. Химический эксперимент с малыми количе- ствами реактивов. — М.: Просвещение, 1989. § 2.1.6. СЛОВЕСНО-НАГЛЯДНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБУ- ЧЕНИЯ ХИМИИ. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА УЧАЩИХСЯ В основе словесно-наглядно-практических методов обучения лежит практическая деятельность учащихся, которая не мо- жет осуществляться без руководящего слова учителя и без использования элементов наглядности. Поскольку эта деятель- ность проявляется только в условиях самостоятельной рабо- ты, то, следовательно, это главный путь реализации словесно- наглядно-практических методов обучения. Самостоятельная работа осуществляется в разных формах — коллективной, групповой, индивидуальной. Виды ее (конкретные словесно-наглядно-практические методы) очень разнообразны: ученический эксперимент (лабораторные опыты и практи- ческие занятия), решение химических задач и выполнение разнообразных упражнений, работа с литературой (учебником, справочником, дополни- тельной литературой), выполнение творческих заданий (проектирование и конст- руирование приборов, моделей и т. п.), письменные работы контролирующего характера и др. Самостоятельная работа , как и процесс обучения в целом , выполняет функции образования, воспитания и развития уча- щихся, но она затрагивает и другие стороны их личности. Образовательная функция самостоятельной работы выража- ется в освоении методов химической науки: эксперименталь- ных умений, умений работать с учебником, литературой по химии, производить расчеты, пользоваться химическим язы - ком, моделировать и т. д. 81
Воспитывающая функция заключается в формировании ряда черт личности: трудолюбия, умения преодолевать трудности, настойчи- вости, товарищеской взаимопомощи, уверенности в своих силах. Развивающая функция состоит в развитии самостоятельно сти, интеллектуальных умений (самоконтроль, умение выде лять главное и т. д.), наблюдательности и др. Самостоятельная работа может быть источником знаний. способом проверки их, совершенствования и закрепления, а по отношению к умениям и навыкам она является единствен- ным путем их формирования. Самостоятельная работа — это прежде всего вид деятельно- сти учащихся, состоящей из действий и операций, которые формируются под контролем учителя. Для этого процесса нуж- на ориентировочная основа, т. е. система ориентиров. Чем меньше дается ориентиров, тем больше самостоятельность учащихся. Важно обучение построить так, чтобы можно было постепенно уменьшать число ориентиров, добиваясь большей автоматизации умений, переводя их в навыки. Самостоятельная работа может осуществляться в разных орга- низационных формах — коллективной, групповой, индивиду- альной. Учитель, как правило, использует их на уроке в диа- лектическом единстве. Например, каждый учащийся в классе получает конкретное задание (индивидуальная работа), которое после обсуждается в классе при участии учителя (коллективная форма). Может быть дано задание для самостоятельной работы группам учащихся. Каждый ученик в группе выполняет свою функцию, а общие результаты опять становятся достоянием сначала группы, а затем класса в целом (переход групповой работы в коллективную). Иногда учитель, прежде чем дать уча- щимся индивидуальное или групповое задание, проводит под- готовку к нему с коллективом класса. В основе всех современных инноваций в обучении лежит имен- но самостоятельная работа учащихся, представленная в разных формах. Все современные технологии обучения, о которых бу- дет сказано ниже, имеют в своей основе именно самостоятель- ную работу, при которой активность учащихся наивысшая. Итак, рассмотрим подробно конкретные словесно-нагляд- но-практические методы обучения. Использование ученического эксперимента в обучении химии Ученический эксперимент — это вид самостоятельной ра- боты. В школьной программе по химии оговорено, какие экс- периментальные работы должны быть выполнены. 82
Эксперимент не только обогащает учащихся новыми поня- тиями, умениями, навыками, но и является способом провер- ки истинности приобретенных ими знаний, способствует бо- лее глубокому пониманию материала, усвоению знаний. Он позволяет более полно осуществлять связь с жизнью, с буду- щей практической деятельностью учащихся. Ученический эксперимент разделяют на лабораторные опыты и практические занятия. Они различаются по ди- дактической цели. Цель лабораторных опытов — приобре- тение новых знаний, изучение нового материала. Практи- ческие занятия обычно проводятся в конце изучения темы и служат для закрепления и совершенствования, конкре- тизации знаний, формирования практических умений, со- вершенствования уже имеющихся умений и навыков уча- щихся. Выполнение ученического эксперимента с точки зрения процесса учения должно проходить по следующим этапам: 1) осознание цели опыта; 2) изучение веществ; 3) сборка или использование готового прибора; 4) выполнение опыта; 5) анализ результатов и выводы; 6) объяснение полученных результатов и составление хи- мических уравнений; 7) составление отчета. Ученик должен понимать, для чего он делает опыт и что он должен сделать, чтобы решить поставленную перед ним про- блему. Он изучает вещества органолептически или с помо- щью приборов или индикаторов, рассматривает детали при- бора или сам прибор. Выполнение опыта требует владения приемами и манипуляциями, умения наблюдать и замечать особенности хода процесса, отличать важные изменения от несущественных. После анализа работы, который учащийся должен сделать самостоятельно, он делает вывод на основе соответствующей теоретической концепции. Не следует недооценивать роль от- чета, который учащиеся составляют немедленно после выпол- нения опыта. Он учит краткому и точному формулированию мысли, правильной записи. Отчеты оформляют в специальных тетрадях, которые по- стоянно хранятся в кабинете и могут быть проконтролирова- ны администрацией школы, инспекцией вышестоящих орга- нов образования. Форма отчета может быть следующей: 83
Тема работы ___________________________________________________ Название опыта_________________________________________________ Цель опыта Порядок выполнения Рисунок прибора, наблюдения Вывод и уравнения реакций Лабораторные опыты учащихся по химии Лабораторные опыты по химии могут быть индивидуальны- ми (опыты выполняют все учащиеся индивидуально), группо- выми (учащиеся, сидящие за одним столом, выполняют одну и ту же работу, но функции между ними распределены), коллек- тивными (учащиеся, сидящие за разными столами, выполняют разные опыты, а затем, получив результат, докладывают о нем в классе и делают коллективные выводы). Место лабораторного опыта в структуре урока, как прави- ло, отводится в процессе изучения нового материала; учащих- ся можно о нем заранее не предупреждать. Успех лабораторного опыта на уроке зависит от его подготовки. Прежде всего нужно продумать расстановку и подбор оборудова- ния на каждом столе (если кабинет не имеет типового оборудова- ния ученических рабочих мест). Отсутствие любой детали, нехват- ка пробирки и т. п. может дезорганизовать работу класса. Реакти- вы в емкостях с этикетками должны быть обязательно проверены. Если часть реактивов приходится выдавать в пробирках, то после- дние следует пронумеровать и сделать запись на доске — в какой пробирке какое вещество находится. Полезно завести картотеку, где на каждой карточке дан перечень оборудования к каждому лабораторному опыту. Необходимо продумать разделение обязан- ностей между учащимися, сидящими за одним столом. В целях соблюдения правил техники безопасности более сложные опыты лучше делать не индивидуально, а группой учащихся (два челове- ка), сидящих за одним столом. Во время работы необходимо руководить учащимися, но ничего не объяснять, чтобы не отвлекать их внимания: отме- чать, кто как работает, кто нарушает правила техники безо- пасности, делать замечания в случае нарушения дисципли- ны, следить за результатами. В конце работы нужно оставить несколько минут на уборку, заранее продумав ее. После окончания работы организовывают обсуждение ее результатов. Оформлять результаты опыта следует в рабочих тетрадях. Хотя единых требований к оформлению записей 9,4
опытов нет, лучше осуществлять их по графам, так как без них учащиеся пишут очень много лишних слов. Часть тетрадей учитель после лабораторного опыта собира- ет, но оценку ставит только тем учащимся, которые были взяты специально под контроль, так как охватить всех учащихся целенаправленным наблюдением невозможно. Поскольку лабораторные работы проводятся в процессе объяс- нения материала, их приходится проводить так, чтобы не теря- лась нить изложения. Однако при этом недостаточное внима- ние уделяется формированию практических умений и навыков. Практические занятия по химии. Формирование химичес- ких умений учащихся Выработке умений и навыков уделяется очень большое внима- ние на практических занятиях, которые проводятся уже с VIII класса, где играют особенно большую роль. Они образуют строгую систему формирования практических умений. Вначале изучаются некоторые приемы препаративной химии — приобретаются уме- ния обращаться с нагревательными приборами, инструментами, осваиваются приемы лабораторной техники (нагревание веществ, разделение смесей), изучаются элементарные правила техники бе- зопасности. Затем учащиеся получают простое вещество, напри- мер кислород, при разложении сложного и исследуют его свойства. Следующий этап — получение сложного вещества, например суль- фата меди, и выделение его из раствора, затем приготовление ра- створа из сухого вещества. Если все предыдущие работы носили качественный характер, то последняя — количественный. Учащи- еся пользуются весами, мерной посудой. И наконец, эксперимен- тальное решение задач, где от учащихся уже требуется большая самостоятельность. Таким образом, в VIII классе закладываются основы практических умений, которые в последующих классах получают развитие и совершенствуются. Если обучению в УШ классе предшествовал пропедевтический этап в УП классе, то учитель мо- жет сэкономить время на препаративных опытах, которые обычно уже освоены, и больше внимания уделить более сложным. Практические занятия бывают двух видов: проводимые по инструкции и экспериментальные задачи. Инструкция — это ориентировочная основа деятельности уча - щихся. В ней подробно в письменном виде изложен каждый этап выполнения опытов, оговариваются даже возможные ошибочные действия учащихся и даются указания, как их избежать. В ней содержится информация и о мерах безопасности при выполнении 85
работы. Инструкции к лабораторным опытам и практическим рабо- там напечатаны в учебнике, в специальной рубрике. Чем младше учащиеся, тем подробнее инструкция. Однако для выполнения работы только письменной инст- рукции недостаточно. Необходим грамотный, четкий показ лабораторных приемов и манипуляций в процессе предвари- тельной подготовки к практической работе. Экспериментальные задачи не содержат инструкции, а толь- ко условие. Разрабатывать план решения и осуществить его учащиеся должны самостоятельно. Подготовка к практическому занятию осуществляется учи- телем не на одном уроке, который предшествует практическо- му занятию, а в течение всей темы. Так, например, в IX классе в работе «Получение аммиака и опы- ты с ним. Ознакомление со свойствами водного раствора аммиака» обобщаются сведения об аммиаке и его соединениях’, о щелочной реакции раствора аммиака в воде, о взаимодействии аммиака с хлороводородом в газовой фазе, о растворимости аммиака и о дина- мическом равновесии между гидратом аммиака и газообразным аммиаком и т. д. При изучении реакции солей аммония с сильны- ми основаниями одновременно рассматривается способ получения аммиака. Конкретизируется понятие об условиях протекания ре- акций (между сухими веществами, при нагревании); обосновыва- ется конструкция прибора (наклон пробирки, направление газоот- водной трубки). Все это предшествует практическому занятию, и учитель обязан устанавливать перспективные внутрипредметные связи. Например, при изучении свойств аммиака на уроке учитель использует прибор для его получения, которым учащиеся будут пользоваться на практическом занятии, и т. д. За урок до проведения практического занятия необходимо ознакомить учащихся с конструкциями приборов, приемами ла- бораторной техники, проанализировать цели и содержание ра- боты и увязать это с домашним заданием по анализу инструк- ции. В зависимости от подготовленности класса нужно пока- зать, как соотносить цели опыта и его результат, на какие воп- росы дать ответ, чтобы сделать вывод. На практическом занятии в начале урока должна быть проведе- на краткая беседа о правилах техники безопасности и о узловых моментах работы. На демонстрационном столе размещают в со- бранном виде все используемые в работе приборы. Очень важно, чтобы работа была учителем выверена во времени. Необходимо помнить, что учащиеся VIII и IX классов очень мед- ленно пишут. 86
В начале работы нужно провести краткую беседу о домаш- ней подготовке к работе, проверить знание приемов и, если надо, напомнить о них снова, ответить на вопросы учащихся, предупредить о технике безопасности. Оформить работу учащиеся должны тут же на уроке. За отчет по практической работе ставят оценку, так как нельзя недооценивать его обучающую роль. Практическое занятие относится к сложному виду урока еще и потому, что учителю не удается полноценно вести на- блюдение за формированием практических умений у каждо- го учащегося в классе и их учет. Нередко он сводится к про- верке письменных отчетов, и у учащихся возникает впечат- ление, что отчет — это главное в работе. Иногда на вопрос: «Чем вы занимались на уроке химии?» приходится слышать от учащихся ответ: «Писали практическую работу.» Таким образом, формирование экспериментальных умений отступа- ет на второй план, что недопустимо. Решить эту организационно сложную проблему можно, под- готовив заранее из числа учащихся класса нескольких (обыч- но 5—6 человек) учеников-прокторов. Проктор — это уче- ник , который помогает учителю во время проведения пр акти- ческого занятия. Это может быть член кружка, ученик, интере- сующийся предметом, или просто желающий. Учитель пригла- шает прокторов во внеурочное время в кабинет химии и предла- гает им выполнить предстоящую работу под своим наблюдени- ем, обращая внимание на возможные ошибки и тонкости. Затем каждому проктору выдается лист учета и разъясня- ется , как его следует заполнять . Пример такого листа тр иво- дится на табл. 2.2. Таблица 2.2. ЛИСТ УЧЕТА Практическая работа на тему_______________________________________ Содержание операции Оценка выполнения операции Иванов Андреева Попов Карнов Насыпание вещества в пробирку Укрепление пробирки в штативе и т. д. 87
Прокторов нужно учить еще и общению, стилю поведения. Важно, чтобы они не вели себя высокомерно, а действовали в контакте, совместно со своими товарищами. После этого уже на уроке прокторам поручается куриро- вать микрогруппу из трех-четырех учеников, сидящих за со- седними столами, во время выполнения ими практической работы. Если ученик правильно, самостоятельно, без вмеша- тельства проктора выполнил операцию, то он получает за нее 1 балл, если неправильно, то «О». Заполненный лист учета сдается учителю по окончании работы и обязательно учиты- вается вместе с проверкой отчета в тетрадях. Если от учеников на проктора поступает жалоба, то учи- тель обязательно должен в ней разобраться и вынести спра- ведливое решение. Прокторы не только контролируют работу учащихся, но и оказывают им необходимую помощь, поясня- ют то, что непонятно, т. е. принимают на себя в своей микро- группе некоторые функции учителя, следят за порядком. Эта методика была подробно разработана П. И. Беспаловым.1 Практическая работа, посвященная решению эксперимен- тальных задач, является разновидностью контрольной рабо- ты и проводится несколько иначе, чем практическое занятие по инструкции. Подготовку учащихся к решению экспериментальных за- дач можно проводить поэтапно: 1. Сначала задача решается всем классом теоретически. Для этого необходимо проанализировать условие задачи, сформу- лировать вопросы, на которые нужно дать ответ для получе- ния окончательного результата, предложить опыты, необхо- димые для ответа на каждый вопрос. 2. Один из учащихся решает задачу у доски теоретически. 3. Учащийся у доски выполняет эксперимент. После этого класс приступает к решению аналогичных задач на рабочих местах. Экспериментальные задачи целесообразно распределять по вариантам, чтобы добиться большей самостоятельности и ак- тивности в процессе работы. Практикум по химии Говоря об ученическом эксперименте, нельзя не упомянуть такой его вид, как практикум. Практикум в вузах, коллед- жах, средних специальных учебных заведениях является важ- 1 Беспалов П. И., Чернобельская Г. М. Химический эксперимент в малых группах // Химия в школе, 1991, № 5. С. 48—50. 88
г нейшей формой обучения, и методика его организации деталь но разработана. Здесь практикумы, как правило, отлично ме- тодически обеспечены. Для них написаны специальные посо- бия, созданы лаборатории. Продолжительность занятий прак- тикума колеблется от 3 до 6—7 часов. В школе же практикум организован несколько иначе. Химический практикум в школе — это целый комплекс практических работ, сгруппированных в единую систему за- нятий. Он уже давно привлекал внимание методистов. Иссле- дованию методики организации химического практикума в средней школе посвятили в 60-е годы свои работы К. Я. Пар- менов, И. Т. Сыроежкин,1 в 70 — 80-е — Б. Н. Пасечник,1 2 а в конце 90-х г. — Т. С. Назарова, О. И. Качалова.3 При этом все подчеркивали важность создания для практикума специаль- ной материальной базы. Практикум более уместен там, где есть специальное помещение, оборудованное именно для прак - тикума. Но он может быть организован и в обычном химичес- ком кабинете, если тот хорошо оснащен. В практикуме ученики выполняют целую серию практи- ческих работ в конце большого раздела курса химии, включа- ющего несколько тем. Практикум не исключает текущих прак- тических занятий и лабораторных опытов, в этом случае в нем предлагаются более сложные задания. В практикум мо- гут включаться работы, требующие более длительного време- ни, использования дополнительной аппаратуры, количествен- ных измерений, расчетов, построения графиков, так как пред- полагается, что для практикума отводится больше времени, организуются сдвоенные уроки. В практикум включаются и экспериментальные задачи, через которые устанавливается связь между темами. Некоторые учителя объединяют в прак- тикум запланированные программой практические работы по темам. Другие считают, что для практикума должны быть отобраны специальные практические задания. Благодаря своему положению, практикум носит повторитель- но-обобщающий характер, а задания в нем требуют большей самостоятельности и включают ученические исследования. По этой причине практикум проводится чаще в старших классах. 1 Парменов К. Я., Сыроежкин И. Т. О практикуме по химии в средней школе // Химия в школе, 1962, № 6. С. 25—31. 2 Пасечник Б. Н. Организация ученического эксперимента в школе // Химия в школе, 1986, № 4. С. 53- 57. 3 Качалова О. И. Методические основы организации школьного практикума по общей химии (II класс): Канд. дисс. под рук. Т. С. Назаровой. — Омск, 1998. 89
Примером отбора экспериментальных работ для практику- ма по общей химии для 11 класса может служить разработка О. И. Качаловой и Т. С. Назаровой. Приведем фрагмент этого практикума: «...5. Определение теплоты растворения. 6. Определение химической активности кислот и сравнение со степе- нью их диссоциации. 7. Гидролиз солей. 8. Приготовление буферных растворов (смесей). 9. Получение комплексной соли. 10. Очистка твердого вещества перекристаллизацией.» и др. Для практикума должен быть написан комплект инструк- ций, включающих номер, тему и цель каждой работы, содер- жание самоподготовки (что повторить, как проверить свою готовность к работе), перечень оборудования, чертежи прибо- ров, последовательность (алгоритм) действий, требования к отчету, вопросы для самопроверки. При выполнении работ практикума соблюдаются все требова- ния, предъявляемые к проведению практических занятий, но мо- жет быть и по-другому. Например, группы столов в кабинете хи- мии подготавливаются для разных работ. Тогда учащимся прихо- дится меняться местами, чтобы выполнить все задания практику- ма. Такая организация работы сложнее, так как нужно выверить работы во времени, чтобы никому не пришлось ждать. В некоторых школах для практикума класс разделяется на две подгруппы, и это учитывается в расписании уроков. § 2.1.7. МЕТОДИКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ОБУЧЕНИИ ХИМИЧЕС- КИХ ЗАДАЧ РОЛЬ ЗАДАЧ В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ Решение химических задач способствует осуществлению связи обучения с жизнью, воспитывает трудолюбие, целеуст- ремленность, вырабатывает мировоззрение, так как в задачах легко реализуются межпредметные связи. Велика развивающая функция решения задач, которая фор- мирует рациональные приемы мышления, устраняет форма- лизм знаний, прививает навыки самоконтроля, развивает са- мостоятельность . Образовательная роль задач выражается в том, что, напри- мер, расчетные задачи раскрывают перед учащимися количе- ственную сторону химии как точной науки. Через задачи осу- ществляется связь теории с практикой, в процессе их реше- 90
ния закрепляются и совершенствуются химические понятия о веществах и процессах. На основе решения задач, особенно ка- чественных, легко организовать проблемное обучение. Про- цесс решения задачи — это восхождение от абстрактного к конкретному. В методологическом аспекте — это переход от абстрактного мышления к практике, связь частного с общим. Необходимо помнить, что решение задач — это не само- цель, а средство обучения, способствующее прочному усвое- нию знаний. Классифицируют задачи по типам решений, в основном на качественные и расчетные.1 Качественные задачи по химии Среди широко известных типов качественных задач можно указать следующие: 1. Объяснение перечисленных или наблюдаемых явлений: поче- му реакция карбоната кальция с серной кислотой начинается сна- чала бурно, а затем прекращается? Почему при нагревании сухого карбоната аммония вещество исчезает из пробирки? 2. Характеристика конкретных веществ: с какими веще- ствами и почему может реагировать соляная кислота? С ка- кими из перечисленных веществ будет вступать в реакцию соляная кислота? 3. Распознавание веществ’, в какой из пробирок находятся кислота, щелочь, соль? В какой из пробирок находятся соля- ная кислота, серная, азотная? 4. Доказательство качественного состава веществ: как дока- зать, что в состав хлорида аммония входят ион аммония и ион хлора? 5. Разделение смесей и выделение чистых веществ: как очи- стить кислород от примеси оксида углерода (IV)? 6. Получение веществ: получить хлорид цинка всеми воз- можными способами. К этому же типу задач относят и цепочки превращений, а также получение вещества, если дан ряд других веществ как исходных. Могут быть задачи на применение прибора, на- пример: указать, какой из приборов можно использовать для собирания аммиака, кислорода, водорода, хлора и т. д. (рис. 2.1.) Задачи решают устно, письменно или экспериментально. 1 Шаповаленко С. Г. Методика обучения химии. — М., 1963. 91
Расчетные задачи по химии При обучении учащихся решению расчетных химических задач следует помнить, что решение задач — это не самоцель, это сред- ство, способствующее более глубокому пониманию и усвоению хи- мических понятий и в первую очередь количественных. Обычно у учащихся при решении расчетных химических задач возникают затруднения особого порядка, связанные именно со спецификой химической науки. Прежде всего они вызваны тем, что химические расчеты требу- ют использования особой физической величины, называемой «ко- личество вещества» и ее единицы — моля. При этом важно учесть, что для понимания этой величины очень мало опорных понятий, что не способствует реализации принципа доступности. Эти абст- рактные понятия труднодоступны для учащихся, так как они не имеют аналогии в других, предшествующих химии предметах. Кроме того, для непосредственного измерения определен- ного количества вещества нет соответствующих приборов. Мож- но измерить массу, объем, но не количество вещества в мо- лях.О но определяется опосредованно .расчетом .Поэтому уча- щимся VIII класса, у которых абстрактное мышление еще недостаточно хорошо развито, следует облегчить усвоение этого материала, по возможности привлекая наглядность, хотя и это очень трудно, потому что требует развитого воображения. Понятие «количества вещества» полезно объяснять, исходя из числа структурных частиц N, а «моль» — из числа Авогад- ро АЛ. Это переводит объяснение в конкретную плоскость. Вторая причина трудностей в том, что в химии при расче- тах приходится оперировать двумя рядами формул — хими- ческими и математическими. Все эти трудности необходимо преодолеть, показывая учащимся, что все без исключения хи- мические расчеты основаны на использовании моля как еди- ницы количества вещества. Ученики должны это твердо осоз- нать. Конечно, легче объяснить расчет через составление про- порции в граммах или объемах. Эти величины давно знакомы учащимся так же, как и пропорции. Но если учитель пойдет по этому пути, он рискует в дальнейшем никогда не научить учащихся мыслить количественными химическими понятия- ми. Они не смогут объяснить причины, по которым можно составлять такие пропорции и будут считать использование понятия «моль» совершенно лишним и ненужным. Подбирать задачи нужно так, чтобы возникала необходи- мость использовать эту единицу. И лишь тогда, когда в созна- 92
93
нии учащихся утвердится, что количественные отношения ве- ществ всегда выражаются в молях, можно учить переходным формулам, показать взаимосвязь массы и количества вещества, объема и количества вещества (см. схему 2.2.). Схема 2.2 Схема взаимосвязи физических величин Еще одна трудность заключается в том, что иногда назва- ние величин вступает в противоречие с прежними, прочно утвердившимися понятиями учащихся. Например, величину «молярная масса» учащиеся воспринимают как массу, но раз- мерность ее не грамм (как должно быть у массы), а «г/моль» (отношение массы к количеству вещества). Та же ситуация и с молярным объемом. Очень важно правильно объяснить, что такое молярная масса М и что такое молярный объем Vm, показать их размерность и объяс- нить, как с их помощью осуществляется переход от массы и объе- ма к количеству вещества и обратно. Нужно рассказать о постоян- ной Авогадро Na. Учащиеся должны всеми формулами пользоваться сознательно. Общие формулы всегда абстрактны, выражают обоб- щенные подходы к решению, а в каждой задаче они конкретизиру- ются. Полезно довести до сведения учащихся схему, отражающую систему количественных понятий, связи между ними и переход- ные формулы, выражающие связи между этими понятиями.1 1 В Международной системе единиц используются в качестве единиц массы — килограмм (кг), объема — кубический метр (м3). В химии же разрешено пользо- ваться дольными единицами массы — граммом, объема — литром. 94
IIL * г „ НЬ v = — ; m = v • M; M = — ; M v V V V=v-vm; Vm^~; ' m * T7 T7 m m m = V-p- V=-; p=y. Для самоконтроля и для лучшего запоминания учителя иногда на первом этапе вывешивают настенную таблицу со схемой и фор- мулами. Другие считают, что лучше, чтобы учащиеся всякий раз сами выводили эти формулы, но очевидно одно — учащиеся долж- ны усваивать величины, «работающие» в формуле, сознательно. Решение расчетных задач по химии очень тесно связано с физикой и математикой. Эти межпредметные связи надо по- стоянно иметь в виду. В курсе физики величина «количество вещества» изучается значительно позднее, чем в химии. Поэтому важно правильно сформировать понятие о ней, чтобы в дальнейшем у учащих- ся не возникало противоречий. Методику решения задач также полезно связать с физикой, со- храняя форму записи условия и решения. Этого требует и соблюда- емый в школе единый орфографический режим. Кроме того, гораз- до более рационален физико-математический путь решения, когда все расчеты производят сначала в буквенных выражениях и лишь после этого подставляют числовые значения. Проиллюстрируем форму записи, например, на задаче:1 «В лаборатории чистое железо можно получить по реакции его окси- да FeO с водородом при повышенной температуре. Составьте уравнение реакции (один из ее продуктов — вода) и рассчитайте необходимые ко- личества оксида и водорода для получения 1 г железа». Дано: m(Fe) = 1 г M(Fe) — 56 г/моль Решение FeO + Н2 = Fe + Н2О 1 моль 1 моль 1 моль Найти: (FeO) (моль) (Н2) (моль) ’ M(Fe)’ v<Fe) v(H2); v(Fe) = v(FeO); = v(FeO); v(H2) - = 0,18 моль; 56 г/моль (FeO) = 0,18 (моль) 1 Гузей Л. С., Сорокин В. В., Суровцева Р. П. Химия. 8 класс. — М.: Дрофа, 1955. С. 68. 95
Ответ: Для получения 1 г железа требуется 0,18 моль водорода и 0,18 моль оксида железа. Набор расчетных задач в школьном курсе химии невелик. Раз- личают обычно расчеты по формулам и расчеты по уравнениям реакций. Особо выделяют задачи, связанные с растворами. В некоторых программах оговорено, в каких темах какие типы задач следует вводить, в других право выбора предос- тавляется учителю. Поэтому приведем только перечень типов задач, решение которых учащиеся осваивают в школе. А. Расчеты по формулам: — Вычисление относительной молекулярной массы веще- ства. — Вычисление отношения масс атомов элементов в слож- ном веществе. — Вычисление массовой доли элемента в веществе (в %). — Вычисление массы определенного количества вещества. — Вычисление масс и объемов газов (при н. у.). — Вычисление относительной плотности газов. Б. Расчеты по уравнениям — Вычисление масс веществ или объемов газов по извест- ному количеству вещества одного из вступающих в реакцию или образующихся в результате ее веществ. — Вычисление объемных отношений газов по химическим уравнениям. — Расчет по термохимическим уравнениям количества теп- лоты по известному количеству и массе одного из участвую- щих в реакции веществ. — Расчеты по химическим уравнениям, если одно из реаги- рующих веществ дано в избытке. — Определение массовой доли выхода продукта от теорети- чески возможного. — Вычисление массы продукта реакции по известной массе исходного вещества, содержащего определенную массовую долю примесей. В. Расчеты на выведение формул веществ Нахождение молекулярной формулы газообразного веще- ства на основании его плотности и массовых долей входящих в него элементов (в %). Г. Расчеты массовой доли вещества в растворе (в %) Расчеты по определению массовой доли растворенного ве- щества (в %) в растворе и массы растворенного вещества по известной массовой доле его в растворе. 96
Обучение учащихся решению расчетных химических задач следует начинать постепенно. Сначала научить подсчитывать относительную молекулярную массу Мг, постепенно перехо- дить к молярной массе М (г/моль), затем к решению задач по химической формуле веществ и затем к расчетам по химичес- ким уравнениям. При этом вначале расчеты не следует ус- ложнять. Начинают их производить обязательно в молях, подбирая условия так, чтобы не требовалось перевода в грам- мы или литры. Впоследствии такой перевод будет казаться вполне естественным. Конечно, содержание задач обязатель- но должно быть согласовано с изучаемой темой. Нельзя, на- пример, требовать расчета объема газа, если еще неизвестен закон Авогадро и молярный объем. И только после всего этого допустимы всевозможные ус- ложнения задач и их комбинирование, широко используемые для составления олимпиадных и конкурсных задач. Нередко при решении задач приходится видеть скучающие глаза учеников, которые считают, что химические расчеты вовсе не нужны. Тогда учитель привлекает для обоснования их необходимости по возможности жизненные примеры. Мож- но задать на дом выполнение какого-нибудь домашнего опы- та, связав его с расчетом. О едином методическом подходе к решению задач по химии В решении задач должен соблюдаться единый методичес- кий подход. Ведущая роль в обучении учащихся решению задач принадлежит учителю. Но нельзя недооценивать и са- мостоятельности учащихся при решении задач. При переходе от одного этапа к другому следует руководствоваться реко- мендациями по формированию умений. Рассмотрим сущность этих этапов. Выбирая задачу для учащихся, учитель обязан оценить ее с точки зрения следующих целей. 1. Какие понятия, законы, теории, факты должны быть закреплены в процессе решения, какие стороны свойств изу- чаемого вещества и химические реакции отмечены в процессе решения. 2. Какие приемы решения задачи должны быть сформированы. 3. Какие мыслительные приемы развиваются в процессе решения задачи. 4. Какие дидактические функции выполняют данные зада- чи. Если учитель ставит перед собой цель — закрепление тео- 4 Чернобельская Г. М. 97
ретического материала, то метод решения задачи должен быть уже известен учащимся. Если учитель хочет объяснить новый тип задачи по методу решения, то учащиеся должны свободно оперировать учеб- ным материалом. Одновременно обе цели ставить не реко- мендуется. Задачу учитель решает заранее и проверяет ответ, чтобы убедиться, что он правильный. На уроке в классе учитель актуализирует знания учащих- ся, которые используются при решении задачи. Затем прово- дится анализ условия задачи. Учитель кратко его записывает с помощью символов и условных обозначений, как уже было показано выше. Далее разрабатывают план решения и по воз- можности выражают его в общем виде с помощью указанных выше формул, соблюдая все правила, которым учащиеся обу- чены на уроках математики и физики. Только после этого приступают к числовому решению и проверяют ответ. Если цель решения — изучение нового типа задач, то четко формулируют алгоритм, который учащиеся записывают в тет- радь, и отмечают, какому типу решения он соответствует. В младших классах алгоритм может быть выражен в виде воп- росов задачи. После этого к доске можно вызвать хорошего ученика, чтобы он решил аналогичную задачу. Далее учащимся предлагают самостоятельно решить аналогичную задачу. Задачи различают сложные и трудные. Сложными называ- ют задачи, которые требуют от ученика применения теорети- ческих знаний по разным темам курса химии, умения решать задачи разных типов, объединяя и выбирая для решения кон- кретной задачи все необходимое. Нередко это задачи обобща- ющие. Сложность задачи — понятие объективное, подразуме- вающее большое число элементов знаний и умений, использу- емых при их решении и определенного перечня мыслитель- ных операций. Трудные задачи — понятие субъективное. Имеются в виду задачи, требующие творческого подхода, неожиданных ум- ственных действий. Их следует давать для самостоятельного решения только сильным учащимся. В классе такую задачу объяснять не следует. Ее можно использовать в виде индиви- дуального задания или на внеклассных занятиях. Впрочем, для учеников со слабой обучаемостью трудной задачей может оказаться и объективно сравнительно простая. Учитель обя- зан это учитывать, осуществляя индивидуальный подход, ко- торый при решении задач особенно уместен. При решении 98
задач развивающая функция обучения проявляется особенно четко. С их помощью можно добиться повышения уровня мыслительной активности учеников. В настоящее время из- дается очень большое число сборников задач, что предостав- ляет учителю широкий выбор. ВЫВОД Методы обучения химии — сложная категория; че- рез них устанавливается связь между химическим со- держанием и процессом его усвоения учащимися. Ме- тоды и содержание образуют диалектическое единство, так как любое содержание вводится в учебный процесс посредством метода. По отношению к учащимся мето- ды обучения — это методы учебного познания. Усваи - вая содержание, ученик воспринимает и метод его изу- чения, который может быть в дальнейшем применен и по отношению к другому содержанию. Методы обучения имеют сложную структуру, в осно- ве которой лежит единство преподавания и учения, направленное на реализацию образовательной, воспи- тывающей и развивающей функций обучения. Вы бэр методов обучения осуществляется учителем и зависит от многих факторов. Многочисленные попытки классифицировать методы обучения показывают, что в дидактике и методике обу- чения химии этот вопрос не имеет еще однозначного решения в силу своей сложности. Широко известна классификация методов: 1) по характеру познавательной деятельности учащих- ся (общие методы): объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, эвристические и исследовательский, различающиеся по степени познавательной активности и самостоятельности обучаемых; 2) по дидактической цели: методы изучения нового материала, закрепления и совершенствования и конт- роля знаний и умений учащихся; 3) по источнику знаний: словесные, словесно-нагляд- ные и словесно-наглядно-практические. Названия пос- ледних говорят о том, что любые из них предполагают прежде всего использование слова как источника зна- ний самого по себе или в сочетании с химическим экс- периментом, средствами наглядности и объектами прак- тической деятельности учащихся. 4* 99
Использование химического эксперимента в обучении химии в наибольшей степени отражает специфику пред- мета химии. В виде демонстрационных опытов химичес- кий эксперимент относится к словесно-наглядным мето- дам обучения, в виде лабораторных и практических за- нятий — к словесно-наглядно-практическим. Задача школьного эксперимента — ознакомление уча- щихся с проявлением химических процессов, свойства- ми веществ и методами химической науки. В методике разработаны требования к разным видам химического эксперимента. Использование словесно-наглядных методов обучения возможно только при наличии необходимых средств на- глядности. Важнейшим словесно-наглядным методом обучения является использование демонстрационного химического эксперимента, которое должно быть под- чинено определенным методическим правилам и осу- ществляться в сочетании со словом учителя и другими средствами наглядности, например, с записью на дос- ке, таблицами, моделями, экранными пособиями и т. д. В этих условиях особенно ярко проявляется об- разовательная, воспитывающая и развивающая функ- ции учебного процесса. ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ 1. Раскройте сущность дидактического единства содержания и методов обучения. 2. В каком соотношении находятся методы обучения с методами познания и методами химической науки? Приведите конкретные примеры. 3. Какие критерии лежат в основе классификаций методов обучения? 4. Какие факторы определяют выбор метода обучения? 5. Найдите в учебнике химии материал, который можно сообщить мето- дами описания, объяснения, рассказа. Обоснуйте ответ. Постройте объясне- ние и рассказ иллюстративно и проблемно. 6. Найдите в учебнике химии для учащихся IX класса материал, который можно сообщить методом лекции. Обоснуйте свой выбор. 7. Какой учебный эксперимент по химии следует называть демонстрационным? 8. Каковы требования к демонстрационному эксперименту по химии? 9- На примере возгонки йода покажите разные способы сочетания демон- страционного эксперимента со словом учителя. 10. Из программы по химии выпишите названия демонстрационных опы- тов по химии и укажите, какие требования техники безопасности нужно обес- печить при выполнении каждого из них. 100
г 11. Сопоставьте использование классной доски и графопроектора. В чем преимущества того и другого средства наглядности? 12. Какие виды ученического эксперимента известны? Чем они отличаются друг от друга? Всегда ли ученический эксперимент эффективнее демонстра- ционного? Обоснуйте свой ответ. 13. В чем различие по дидактической цели практической работы по инст- рукции и экспериментального решения задач? 14. Руководствуясь условиями экспериментальных задач по теме «Теория электролитической диссоциации», составьте варианты заданий (не менее че- тырех) для практического занятия по экспериментальному решению задач. Обо- снуйте их и составьте перечень необходимого оборудования для их решения. 15. Изучите содержание практических работ курса химии IX класса и опре- делите, какие экспериментальные умения необходимы для их выполнения. Какие из этих умений закладываются ранее и где? Какие новые умения фор- мируются в IX классе? В какой теме? 16. Разработайте для прокторов лист учета экспериментальных умений по любой практической работе. 17. Составьте примеры качественных задач каждого типа. 18. Составьте или найдите в задачнике расчетные задачи каждого типа. 19. Дана следующая задача: отходящие газы содержат много оксида серы (IV). Так, при получении из сульфидных руд 1 т черновой меди выделяется , одновременно 7,3 т оксида серы (IV). Вычислите, сколько 75%-ной серной кислоты может быть получено из оксида серы (IV), выделившегося при вып- лавке 1000 т черновой меди. Установите место этой задачи в курсе химии средней школы. Какие знания необходимы для ее решения? Какие варианты решения этой задачи могут предложить учащиеся и какой из них наиболее рациональный? Какие типы школьных задач сочетаются в этой задаче? ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ 1. Взаимосвязь методов обучения химии с методами хими- ческой науки. 2. Реализация через методы обучения межпредметных свя- зей химии с биологией (физикой, математикой и др.). 3. Методика проведения обобщения на уроках химии. 4. Методика использования на уроке рассказа-задачи по химии. 5. Сочетание демонстрационного эксперимента по химии с другими средствами наглядности. 6. Использование наглядности при решении расчетных за- дач по химии. 7. Методика обучения учащихся решению задач с недоста- ющими и избыточными данными. 8. Методы изучения количественных понятий в химии. 101
Литература по теме 1. Абкин Г. П. Методика решения задач по химии. — М.: Просвещение, 1971. 2. Аркавенко Л. Н., Гапонцев В. Л., Белоусова О. А. Для чего классифициро- вать расчетные задачи // Химия в школе, 1995, № 3. С. 60. 3. Архангельская О. В. Решение задач. Чем проще, тем изящнее // Химия в школе, 1998. С. 46. 4. Беляев Н. Н. О системном подходе к решению задач // Химия в школе, 1998, № 5. С. 46. 5. Буцкая Н. Н. К решению задач по химическим уравнениям // Химия в школе, № 5. С. 49. 6. Емельянова Е. О. Подготовка учащихся к решению расчетных задач // Химия в школе, № 3. С. 53. 7. Ерыгин Д. П„ Грабовый А. К. Задачи и примеры по химии с межпредмет- ным содержанием. — М.: Высшая школа, 1989. 8. Ерыгин Д. П„ Шишкин Е. А. Методика решения задач по химии. — М.: Просвещение, 1989. 9. Медведев Ю. Н. и др. Учимся решать сложные задачи // Химия в школе, 1977, № 4. С. 53. 10. Протасов П. Н„ Цитович И. К. Методика решения расчетных задач по химии. — М.: Просвещение, 1978. И . Савицкий С. Н., Твердовский Н .П .Сборник задач и упражнений по неор- ганической химии. — М.: Высшая школа, 1981. 12. Шамова М. О. К решению задач на определение формул веществ // Химия в школе, 1997, № 4. С. 50; Учимся решать расчетные задачи по химии: техноло- гия и алгоритмы решений. — М.: Школа-Пресс, 1999. 13. Чернобельская Г. М., Ярославцева Т. С. Методические указания студен- там-химикам для обучения учащихся расчетам по химическим формулам и урав- нениям. — М.: МГПИ, 1980. 14. Ярославцева Т. С. Решение расчетных задач по химии в средних ПТУ. — М.: Высшая школа, 1985. 15. Ярославцева Т. С. К методике решения расчетных типовых задач в VII— VIII классах // Химия в школе, 1981, № 4. С. 33. Глава 2.2. Контроль результатов обучения химии § 2.2.1. ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ, ЗНАЧЕНИЕ И СОДЕРЖАНИЕ КОНТРОЛЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ Контроль результатов обучения — важная часть процесса обучения. Его задача заключается в том, чтобы определить, в какой мере достигнуты цели обучения. Так как контроль но- сит в средней школе обучающий характер, его методы рас- сматриваются в тесной связи с другими методами обучения. 102
Контроль результатов выполняют все три функции, при- сущие процессу обучения в целом, и имеет четко выражен- ное образовательное, воспитывающее и развивающее значе- ние. Особенно важен он для учащихся. Обучающее значение его выражено в том, что позволяет ученику корректировать свои знания и умения. Воспитательное значение контроля велико. Постоянная проверка приучает учащихся система- тически работать, отчитываться перед классом за качество приобретенных знаний и умений. У учащихся вырабатыва- ется чувство ответственности, стремление добиться лучших результатов. Контроль воспитывает целеустремленность, настойчивость и трудолюбие, умение преодолевать трудно- сти, т. е. способствует форм ированию нравственных ка- честв личности. Систематический контроль способствует развитию самостоятельности, формированию навыков са- моконтроля. Главное требование к контролю — его систе- матичность. Контроль результатов обучения важен и для учителя, так как позволяет ему изучать своих учащихся и корректировать учеб- ный процесс, и для родителей, которые стремятся знать об ус- пехах своих детей. Контроль помогает учителю управлять учеб- ным процессом. На схеме 2.3. показано, как цели контроля соотносятся с целями обучения химии [4]. Схема 2 3. Соотнесение целей контроля с целями обучения В процессе обучения должна контролироваться реализация всех трех функций процесса обучения, что и является содер- жанием проверки. 103
Содержание контроля результатов обучения Контролю подлежит реализация всех функций процесса обучения и в процессе контроля должно быть определено, со- ответствует ли уровень усвоения целям обучения в целом. При изучении основ химической науки контролю подле- жит усвоение понятий, законов, теорий, фактов, связи между ними, а также связи теории с практикой. Это последнее тре- бование подразумевает контроль за выработкой умений пользо- ваться химической символикой и терминологией, умений на- блюдать, решать химические задачи, экспериментальных уме- ний и т. п., а также за усвоением прикладных знаний. Особое внимание должно быть уделено контролю общих ин- теллектуальных умений — развития мыслительных приемов анализа, синтеза, сравнения, обобщения, конкретизации. Должно контролироваться умение читать учебную литературу, навыки ус- тной и письменной речи, умение выделять главное и т. д. Во всех случаях контроль результатов обучения должен определяться важным критерием — уровнем усвоения. Пос- ледний зависит от целей и требований к обучению. 1. Уровень узнавания и воспроизведения объекта изучения. 2. Уровень, характеризующийся умением найти необходи- мый путь решения познавательной задачи. 3. Высший уровень — умение ставить перед собой задачу и решить ее, используя необходимые мыслительные приемы. В процессе контроля учитель должен твердо знать, каким должен быть уровень усвоения, и соответственно давать зада- ния либо на воспроизведение, либо на применение знаний в сходной ситуации, либо на применение знаний в новой ситу- ации. Кроме того, контролируя глубину, объем, полноту, конк- ретность знаний учащихся, учитель не должен забывать и об обязательном минимуме содержания (для основной школы). Ориентиром для учителя могут быть и имеющиеся в некото- рых программах рубрики «Основные требования к знаниям и умениям учащихся». Контроль результатов обучения в значительной степени ут- рачивает свою ценность, если не сочетается с диагностикой. Сам термин, происходящий от слова «диагноз», обращает наше внимание на то, что мало только фиксировать ошибки, нужен анализ причин их возникновения. Этот анализ, особенно если ошибки массовые, стимулирует учителя пересмотреть свой методический подход к изучению того или иного содержания. 104
Диагностика может вскрыть несоответствие учебного материа- ла возрастным особенностям учащихся, указать на недостаточ- ный бюджет времени для его изучения или на гигиенические условия работы класса. Диагностика — обязательный элемент методического иссле- дования. § 2.2.2. ФОРМЫ, ВИДЫ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ Формы контроля зависят от способа организации или пода- чи информации от учащихся к учителю. В дидактике нет еди- ной классификации форм контроля. Примерная классифика- ция приведена на схеме 2.4. Помимо форм контроля, в дидактике различ ают виды кон троля в зависимости от выполняемой дидактической функ- ции: предварительный, текущий, тематический (периодичес- кий), заключительный. Предварительный контроль предназначен для того, чтобы выявить исходный уровень знаний, от которого можно оттал- киваться в последующем обучении. Он может проводиться в начале учебного года или в начале урока. Текущий контроль осуществляется на протяжении всего урока с целью контроля за ходом усвоения изучаемого мате- риала. Тематический (периодический) контроль проводится в кон- це темы (или какого-либо длительного отрезка учебного вре- мени — четверти, полугодия и т. п.). Заключительный контроль проводится в конц? года или в конце всего курса обучения в виде выпускного экзамена. Внутри названных форм и видов контроля усвоения разли- чают методы контроля. Их рассматривают по группам, соот- ветствующим устной, письменной, экспериментальной и ком- пьютерной формам проверки. В арсенале учителя много методов контроля результатов обучения, их число постоянно увеличивается. Следует помнить, что контроль лишь тогда эффективен, когда его методы адек- ватны конкретному химическому содержанию и действиям, которые нужно сформировать у учащихся. Если нужно проверить, умеют ли учащиеся наливать ра- створ из склянки в пробирку, бесполезно требовать, чтобы они об этом рассказали, надо предложить им это сделать прак - тически. Если нужно научить учащихся писать химические 105
Схема 2.4. Система контроля и учета результатов обучения по химии Методы Индивидуальный устный опрос Фронтальная бе- седа Зачет Экзамен Взаимный контре Самоконтроль Письменная конт- рольная работа Самостоятельная письменная провероч- ная работа Дифференцированный индивидуальный пись- менный опрос Контрольные задания тестового типа Химический диктант Письменные домаш- ние задания Графические задания )ЛЬ Эксперименталь- ная контрольная работа (решение эксперименталь- ных задач) Индиейдуальная экспериментальная проверка Комп ью терный кон- троль 106
формулы, бессмысленно спрашивать у них, что такое индекс в формуле. Нужно проверить, как он ее напишет. Если нужно проверить, знают ли учащиеся правила техники безопаснос- ти, их не просто спрашивают об этом, а предлагают описать свои действия в какой-то конкретной обстановке. Лимит времени у учителя на уроке ограничен, поэтому он вынужден выбирать такие методы контроля, которые позво- ляют экономить время. Освоить методику контроля результатов обучения химии молодому учителю непросто. Обычно учителя пользуются со- четанием разнообразных методов контроля. Но для того, что- бы их сочетать, нужно рассмотреть их поочередно и осознать сильные и слабые стороны каждого метода. § 2.2.3. МЕТОДЫ УСТНОГО КОНТРОЛЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ Индивидуальный контроль результатов Индивидуальный контроль результатов проводится почти на каждом уроке. Это наиболее полноценный метод проверки резуль- татов усвоения, так как в процессе устного ответа учащегося мо- жет быть проверено усвоение любого содержания. Так, можно про- верить знание химического материала, наличие мировоззренчес- ких знаний, владение речью и другими интеллектуальными уме- ниями, уровень усвоения материала. Во время устного ответа учащегося учитель имеет возможность задать дополнительный воп- рос диагностического характера, который поможет выявить состо- яние знаний и умений отвечающего. Проведение устного индиви- дуального контроля — большое искусство, так как учитель должен выявить знания учащихся в течение 2—3 мин. в VIII—IX и за 4—5 мин — в X—XI классах. Учитель должен четко представлять себе, что он собирается проверить, и исходя из этого строить вопрос. Например, он предлагает учащимся рассказать об окислительных свойствах азотной кислоты, чтобы проверить знания о свойствах азот- ной кислоты на уровне воспроизведения, умение составлять уравнения окислительно-восстановительных реакций на пер- вом уровне усвоения, конкретизировать теоретические зна- ния применительно к изучаемому факту, а также проверить понимание единства противоположных процессов окисления и восстановления. При ответе на вопрос о сходстве окислительных свойств азотной и серной кислоты используется мыслительный прием 107
сравнения, актуализируются ранее изученные знания. Конт- роль усвоения материала о свойствах азотной кислоты требу- ет более сложных мыслительных операций, соответствующих второму уровню усвоения, где требуется найти необходимый путь решения для данных условий. Наконец, ответ на вопрос, предлагающий доказать, что свойства разбавленной азотной кислоты отличаются от свойств разбавленных серной и соля- ной кислот, требует третьего уровня усвоения знаний. Индивидуальный контроль может проводиться уплотненно: каждый ученик получает карточку с вопросами, и, пока один отвечает, другие готовятся к ответу. Прежде чем вызвать уча- щегося, вопрос карточки оглашают в классе, чтобы сосредото- чились и подготовились к ответу все. Отвечающему задают, кроме основного, дополнительный вопрос, который тоже связан не- посредственно с темой урока и подготавливает класс к восприя- тию нового материала. Учитель продумывает его до урока, тог- да как наводящий вопрос, естественно, возникает в том случае, если отвечающему нужна помощь. Все вопросы нужно формулировать кратко, точно, в понят- ных ученику терминах. Детализировать и давать план ответа не рекомендуется, так как это загромождает вопрос. План ответа можно задать на дом, например план характеристики элемента по периодической системе после изучения теории строения вещества: 1. Положение элемента в периодической системе Д. И. Мен- делеева. 2. Заряд ядра и число электронов в атоме. 3. Число энергетических уровней. 4. Число электронов в наружном энергетическом уровне. 5. Характер свойств элемента. 6. Высшая положительная степень окисления элемента. 7. Формула высшего оксида и характер его свойств. 8. Формула высшего гидроксида и характер его свойств. 9. Отрицательная степень окисления элемента (если она возможна). 10. Формула летучего водородного соединения (если оно имеется). При вызове к доске учащийся характеризует тот или иной эле- мент по положению его в периодической системе согласно плану. Если ученику во время ответа понадобилось что-то напи- сать на доске, а для этого требуется более или менее продол- жительное время, то учитель использует это время для рабо- ты с классом: предлагает вопрос другому ученику, которому 108
не нужно специально готовиться, проводит фронтальную бе- седу, проверяет домашнее задание у класса, предлагает вы- полнить несложный опыт у демонстрационного стола. Самая большая ошибка молодого учителя во время индиви- дуального учета знаний — затягивание его во времени. Если очевидно, что ученик не готов к уроку, не нужно задавать ему дополнительные и наводящие вопросы — он на них все равно не ответит. В результате интерес класса к уроку будет поте- рян, а тема урока не раскрыта. Такого ученика нужно поса- дить на место, указать ему на плохую подготовку к занятиям и по окончании урока провести с ним беседу.1 Плохую оценку можно сразу не ставить, пока не выяснится причина неудовлет- ворительного ответа. Как правило, грозящая «двойка» действу- ет на ученика эффективнее, чем уже поставленная в журнал. Когда ученик отвечает, весь класс должен внимательно слу- шать его ответ, так как он носит обучающий характер. Для того, чтобы добиться активного внимания, учитель может пред- ложить отрецензировать ответ, исправить ошибки, продолжить рассказ учащегося, даже написать рецензию, которую можно оценить. Оценку ставят и за устную рецензию, если она со- держательна и обоснованна. Во время ответа учащегося рекомендуется демонстрировать все необходимые средства наглядности, которые были исполь- зованы при объяснении темы на предыдущих уроках. Можно использовать видеофильм. Можно демонстрировать фрагмент фильма с выключенным звуком, а отвечающему предлагается его прокомментировать. Книги и тетради должны быть закрыты, если предлагается вопрос на воспроизведение информации. При проблемном или обобщающем вопросе, при выполнении задачи или упражнения целесообразно использовать для работы учебники и тетради. Учитель обязан внимательно слушать отвечающего, следя одновременно за классом и за записью на доске, исправляя ошибки с помощью учащихся, так как научить нужно не од- ного ученика, стоящего у доски, а всех. Замечания, которые учитель делает отвечающему, произносят достаточно громко, чтобы их слышали все учащиеся. Затем учитель комментиру- 1 Единого мнения о том, как должен вести себя учитель, обнаруживший, что ученик не подготовился к уроку, нет. Есть опыт, подтверждающий неэффектив- ность публичного упрека и порицания плохого ответа ученика. В зависимости от конкретных условий работы учитель может выразить ученику сочувствие и на- дежду на лучший ответ в будущем. Это иногда создает более благоприятную обстановку в классе. 109
ет ответ учащегося, указывает ошибки, отмечает удачные сто- роны. После этого громко сообщает оценку, которая должна быть обоснована. Такой прием исключает возражения по по- воду оценки, а учащиеся привыкают к предъявляемым еди- ным требованиям. Добиться того, чтобы все ученики в классе стремились и любили отвечать у доски, — большое искусство. Этого можно достигнуть только при тщательно продуманной методике учеб- ного процесса в целом. Фронтальная контролирующая беседа Фронтальная контролирующая беседа, как правило, крат- ковременна. Вопросы, как и во всякой другой беседе, требуют краткого ответа, поэтому за один такой ответ ученику ставить оценку нельзя. Нужно заранее наметить тех учеников, ответ которых во время беседы хотят оценить, и задавать им целе- направленно запланированные для беседы вопросы. Однако не следует задавать подряд вопросы одному и тому же учени- ку. Работать должен весь класс. Фронтальная беседа может сочетаться с устным учетом зна- ний, когда несколько учащихся готовятся к ответу у доски. Сложность работы заключается в том, чтобы не упускать из поля зрения класс, участвующий в беседе, и учащихся, отве- чающих у доски. Беседа должна быть прекращена в тот са- мый момент, когда один из отвечающих у доски подготовился к ответу. Иначе у доски начнется взаимное консультирование и подсказки. Зачет Одним из методов устной проверки знаний является зачет. Его проводят обычно в конце какой-либо большой и сложной темы. Например, может быть проведен зачет по теме «Теория электролитической диссоциации», «Азот и его соединения» или по всему разделу о металлах. Зачет назначается во вне- урочное время; класс при этом разделяется на две или три группы, которые приходят на зачет по очереди в разное вре- мя. Нередко учителя называют зачетом обычную контрольную работу, которую проводят на уроке в классе. Но это искажает смысл зачета. Зачет — это метод устного контроля, но учени- кам предоставляется возможность более длительно и обстоя- тельно ответить на вопрос. Иногда можно привлекать и хими- ческий эксперимент. 110
О зачете сообщают заранее, чтобы учащиеся могли к нему подготовиться. Для подготовки к зачету учитель составляет вопросы, а также примерные задачи, рекомендует литерату- ру, предварительно проверив, имеется ли она в школьной биб- лиотеке. Вопросы учащимся нужно продиктовать, а затем вывесить на доске объявлений химического кабинета, чтобы учащиеся, пропустившие занятия, могли их переписать. На зачете вопросы для подготовки должны быть выданы сразу всем учащимся, которых отпускают по мере сдачи заче- та. Учащихся, часто и хорошо отвечающих в классе на уроке, можно от зачета освободить, объявив это в классе как поощ- рение. Сроки проведения зачета должны быть известны завучу школы, чтобы можно было регулировать нагрузку учащихся. На зачет можно пригласить представителя администрации школы или классного руководителя. Экзамен Метод заключительной проверки — выпускной экзамен, ко- торый проводится в XI классе по окончании обучения в шко- ле. С одной стороны, это проверка знаний, с другой — торже- ственный акт. К экзамену должен быть специально подготовлен химичес- кий кабинет. Нужно разместить оборудование для подготов- ки эксперимента так, чтобы учащимся это было удобно. В кабинете вывешивают таблицы, которые использовались в процессе обучения, связанные по содержанию с вопросами билетов, дополнительные доски и т. п. Перед экзаменом проводится консультация, цель которой — показать учащимся, как расположено оборудование в кабинете, проконсультировать их по неясным вопросам. Обычно таких вопросов бывает мало, так как подготовка к экзамену начинает- ся задолго до его проведения, в течение последней четверти. Недопустимо готовить учащихся к экзамену путем натаскива- ния по билетам. Однако в процессе обобщения знаний в конце XI класса, которое имеет четкую логическую структуру, указы- вать, что данный вопрос имеется в билетах, что на него нужно обратить особое внимание. Если учащиеся сами проявят иници- ативу и станут записывать в тетради конспекты ответов на воп- росы билетов, их нужно поддержать в этом и помочь. Экзаменационные билеты едины для всех школ. Утвержда- ет их Министерство общего профессионального образования 111
РФ, а разрабатывают их Российская Академия образования (РАО) совместно с Институтами повышения квалификации учителей. Билеты печатают большим тиражом и доводят до сведения каждого школьника. В экзаменационных билетах предлагается более обобщен- ная формулировка вопросов, например: Генетическая связь между классами неорганических соединений. В билетах дано примерное содержание задач, однако конк- ретные задачи учащимся не объявляют заранее, а предъявля- ют их только на экзамене. Для каждого класса составляют свой комплект задач. Для проведения экзамена класс делят на две группы.1 При- шедшую группу учащихся вводят в химический кабинет, и шестеро из них получают билеты для подготовки. Ответив- ший ученик выходит из кабинета. В кабинете присутствует учитель-экзаменатор и ассистент. Функции ассистента выпол- няет либо другой учитель химии, если он в школе имеется, либо учитель физики или биологии. Он слушает отвечающих, оформляет ведомости, ведет записи. После сдачи экзамена группой и согласования оценок с ас- систентом учащимся всем сразу объявляются результаты. Оценивается не только качество теоретических знаний, но и уровень владения мыслительными приемами, терминологией и химической символикой, умение делать выводы мировоз- зренческого характера. На экзамене особое внимание обращается на технику безо- пасности проведения химических опытов, планируемых по билетам. Прежде чем начать опыт, учащийся должен нарисо- вать схему прибора, который он планирует собрать, перечис- лить правила техники безопасности при работе. После этого он получает разрешение на выполнение эксперимента. При подготовке к ответу учащимся разрешается пользовать- ся бумагой только со школьным штампом. После ответа черно- вики отбирают, чтобы потом можно было обсудить ответ учени- ка более подробно. Во время ответа учитель и ассистент делают пометки об ошибках и недочетах ответа экзаменующегося. Экзамен — это заключительный контрольный акт, поэтому учащегося ничему учить на экзамене не следует, но недостат- ки ответа необходимо указать сразу, иначе при объявлении оценки у учащихся могут возникнуть претензии. 1 В последние годы, когда выпускники школ имеют право выбора экзамена, вполне возможно ограничиться одной группой.
§ 2.2.4. ПИСЬМЕННАЯ ПРОВЕРКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ Контрольная работа К методам письменной проверки результатов обучения от- носятся письменная контрольная работа на 45 мин, провероч- ные работы на 10—15 мин, письменные домашние задания, письменный учет знаний отдельных учащихся по карточкам, химические диктанты, задания тестового типа и т. п. Длительные контрольные работы по химии проводятся ред- ко, обычно после прохождения отдельной темы. О проведении контрольной работы учащихся предупреждают заранее, что- бы они могли подготовиться. Иногда учитель предлагает воп- росы для подготовки к ней. Контрольная работа по химии не чаще чем раз в четверть включается в график контрольных мероприятий школы завучем школы, которого учитель ста- вит в известность. В этот день ни один другой учитель не имеет права провести контрольную работу в том же классе. Содержание контрольной работы охватывает весь наиболее важный материал контролируемой темы. В такой большой контрольной работе задания должны быть едиными для уча- щихся всех уровней развития. Молодому учителю иногда довольно трудно определить, не перегружена ли работа, не слишком ли она трудна для уча- щихся. Для проверки можно воспользоваться следующим при- емом. Нужно самому выполнить эту работу на время так, как бы вы хотели, чтобы ее выполнили дети. Израсходованное время для учеников VIII—IX классов надо увеличить в 5 раз, так как они медленно пишут, а для старших классов — в 3 раза. Если же все-таки до конца справились с заданиями единицы, значит задания перегружены. Если у вас есть сомнения, не слишком ли трудны состав- ленные вами задания, пригласите среднего ученика из любого класса после уроков в кабинет за 1—2 дня до проведения в этом классе контрольной работы и предложите ему выпол- нить задание, вызывающее у вас сомнение. В контрольную работу рекомендуется включать вопросы, тре- бующие разнообразных мыслительных операций, тестовые за- дания, задачи, графические задания и т. д. Вариантов должно быть как можно больше, чтобы исключить заимствование. Тетради для контрольных работ — документ, который мо- жет быть проверен администрацией школы и инспектором отдела народного образования. Тетрадь должна быть подписа- на. На ней также ставится номер стола в химическом кабине- 113
те, за которым сидит ученик. Тогда раздачу тетрадей можно осу- ществить на перемене в отсутствие учащихся. Такой способсти 4 мулирует закрепление за каждым учащимся своего рабочего места в кабинете. Перед началом работы учащихся нужно проинструктиро- вать о том, как выполнять работу: переписывать или не пере- писывать вопросы варианта, как пронумеровать работу, в ка- кой последовательности отвечать на вопросы, какими спра- вочными таблицами пользоваться. Необходимо потребовать, чтобы учащиеся убрали со столов все ненужное для конт- рольной работы. Инструкция занимает не более 2—3 мин, включая раздачу вариантов с заданиями. При выполнении работы нужно следить за дисциплиной, но сле- дует помнить, что лишнее хождение учителя по классу во время работы отвлекает учащихся. Перемещаться по классу необходимо медленно, неторопливо. Для наблюдения за классом лучше всего выбрать позицию, с которой хорошо просматривается весь класс. О приближении конца урока учащихся предупреждают за 5 мин, а собирать работы начинают за 1 мин до звонка. Нередко в классе есть ученики, которые справляются с за- данием гораздо раньше остальных. На этот случай для них нужно заготовить дополнительный материал, за который по- том можно поставить еще одну отметку. Отпускать с урока таких учеников не следует, так как они, не будучи заняты делом, могут помешать работе школы. Собирать выполненные работы лучше сначала поручить уче- никам. По каждому ряду один из учащихся, вовремя закончив- ших работу, собирает работы своих товарищей и передает их учителю. Сдав тетради, учащиеся выходят из класса. После звон- ка в кабинете может остаться несколько учеников, которым учитель разрешает завершить работу в течение 3—4 мин, после чего сам собирает тетради. При этом надо помнить, что учени- ки должны отдохнуть и подготовиться к следующему уроку, поэтому дольше задерживаться разрешать нельзя. Иногда после проведения контрольный работы по всей па- раллели классов вывешивают в коридоре готовые ответы на вопросы, чтобы учащиеся могли в основном сориентировать- ся, правильно ли они выполнили работу. Контрольную работу учитель проверяет к следующему уро- ку, пока у учащихся не погас интерес к результатам. Провер- ка работы осуществляется следующим образом. Сначала нуж- но разложить работы учащихся по вариантам и проверять каждый вариант отдельно, но оценки не ставить, а только 114
подчеркнуть ошибки. Исправлять ошибки будут сами учащие- ся. Особенно внимательно проверяют коэффициенты, заряды ионов, так как при проверке множества работ внимание при- тупляется и именно здесь легко допустить ошибку. Поэто- му при проверке работ нужно делать перерывы, переключать- ся время от времени на другую работу, не требующую такого напряженного внимания. После этого составляют сводную таблицу, в которой указывают элементы содержания провер- ки результатов. Форма этой таблицы может быть различной, например: Фамилия ученика 1 -й вопрос 2-й вопрос 3-й вопрос Итого элементы содержания Условные обозначения: 1 — полный ответ, 0 — отсутствие ответа, 1/2 — неполный ответ,-неправильный ответ. После этого подводятся итоги по результатам работы каж- дого ученика и класса в целом, на основании которых оценка ставится более объективно. Это позволяет судить о том, какой раздел усвоен хуже остальных, и на нем остановиться при анализе работы, который проводится на следующем уроке. Начинают анализ работы на уроке с общего впечатления о работе класса. Затем останавливаются на наиболее массовых ошибках и разбирает их либо сам учитель, либо учитель со- вместно с хорошим учащимся. После анализа контрольных работ важно организовать ра- боту над ошибками. Каждый ученик, допустивший ошибки, в своей тетради для контрольных работ дома или после уроков записывает объяснение причины ошибки и переписывает свое контрольное задание в исправленном виде. Это очень полез- ная работа, ее учитель тоже проверяет,но отметку ставит толь - ко в свою тетрадь учета (см. ниже). Если работа написана очень плохо, много неудовлетвори- тельных оценок, значит, виноват учитель. Тогда анализу нужно посвятить целый урок , а потом организовать для тех, кто плохо написал, дополнительное занятие и повторно провести вне урока контрольную работу. За повторное переписывание ста- вят оценку на балл ниже. Контрольные тетради на дом не выдают. 115
Самостоятельная проверочная работа Проверочные работы на 10—15 мин проводятся на уроке довольно часто. При их проведении учащихся заранее не пре- дупреждают. Проводить их можно даже после объяснения нового материала для проверки его усвоения или закрепле- ния. Для этой цели можно использовать и тестовый (програм- мированный) контроль. Содержание таких работ весьма раз- нообразно. Например, в VIII классе часто используется хими- ческий диктант по проверке усвоения символов элементов, работа по расстановке коэффициентов, по определению вален- тности элемента в соединении, по написанию химических формул по валентности и т. д. В IX классе — по написанию ионных уравнений и т. п. В настоящее время получил распространение письменный индивидуальный опрос по карточкам, когда нескольких уча- щихся усаживают за передние столы и они пишут в течение 10—12 мин ответы на вопросы. Негативной стороной такого учета знаний является то, что эти учащиеся отключены на некоторое время от общей работы класса. Взаимоконтроль Сравнительно новым методом контроля, вошедшим во мно- гие технологии обучения, стал взаимоконтроль. В свое время Н. Н. Палтышев, преподаватель физики ПТУ, начал широко его использовать. В начале урока каждой паре учащихся, си- дящих за одним столом, выдают опросный лист, в котором содержится 10—14 небольших вопросов. На каждый из них можно ответить одной-двумя фразами. Ученики задают эти вопросы друг другу и по очереди отвечают на них. На полови- ну вопросов отвечает один из сидящих рядом учеников, а на другую половину — другой. Иногда между учениками возни- кает дискуссия, которая может быть разрешена либо при по- мощи учебника, либо листа с готовыми ответами, который выдают ученикам по окончании работы (через 7—10 мин.). Правильные ответы получают, таким образом, подкрепление. После этой работы с опорой на актуализированные с ее по- мощью знания продолжается изучение очередной темы уро- ка. Во время взаимоконтроля учитель может вмешаться в ра- боту любой пары и проверить состояние подготовленности учащихся к уроку. Новым методом контроля, еще не получившим достаточно- го развития в школьной практике, но перспективным и инте- 116
ресным, особенно в сильных классах, являются групповые про- верочные работы. Методика их проведения заключается в сле- дующем. Каждый ученик получает вариант с заданием. Весь класс разбивается на группы по 4 человека (сидящих за двумя столами друг за другом). Один из членов группы назначается консультантом. Все, в том числе и консультант, выполняют свои задания, а затем передают их друг другу по часовой стрелке. Теперь каждый ученик проверяет работу своего товарища, ста- вит под ней свою фамилию, отмечает ошибки. После этого ра- боту снова передают по часовой стрелке и т. д. Затем все сдают работы консультанту, и он оценивает работы своих товарищей, работу по рецензированию и свою собственную. После этого все работы сдают учителю, который проводит проверку и ставит свою оценку. Таким образом, все ученики в группе выполняют по 4 варианта работы. В таких работах развиваются навыки самоконтроля, требо- вательности к себе и товарищам. При их выполнении повы- шается интерес учащихся к предмету, к учебному труду. Таким образом, взаимоконтроль — это не только метод ус- тного контроля. Он может быть и письменным. Взаимоконт- роль — это взаимопомощь одноклассников друг другу. Самоконтроль Если взаимоконтроль — это метод контроля результатов обу- чения, то самоконтроль — это не просто метод. Это острейшая проблема, стоящая перед каждым членом общества. Самоконт- роль — это умение предвидеть результат своих действий и сопо- ставлять с ним реально полученные результаты. Навыкам са- моконтроля необходимо постепенно и терпеливо обучать учащих- ся, постепенно расширяя спектр использования этих навыков. Долгое время самоконтроль в обучении ограничивался при- менением при решении задач , когда свой ответ ученик сверял с готовым ответом, имевшимся в конце задачника. Но этого оказалось совершенно недостаточно. Важно было научить уче- ника находить этап, на котором он допустил ошибку. Учени- ку нужно было гораздо более частое подкрепление, чтобы ус- тановить момент ошибки. Мало этого, ему нужно было не просто найти ошибку, йо и понять, как ее исправить. Все эти корректирующие приемы входят в понятие «внутренняя об- ратная связь». Ее осуществление необходимо для того, чтобы ученик правильно, через корректировку своих умственных действий усваивал химические понятия и научился уже без всякой помощи находить ошибку. 1-17
Если после проведения контрольной работы вы на стенде в рекреационном помещении повесите листы с готовыми отве- тами на содержавшиеся в ней вопросы, то увидите, с каким жадным вниманием ученики вчитываются в них, сравнивая их со своими ответами. Мотивация будет очень высокой. Зна- чит, самоконтроль учащимся крайне необходим. Широко известен пример, когда ученик рассчитывает мас- су растворенного вещества в процентном растворе, и ее вели- чина оказывается больше, чем масса самого раствора, но уче- ник этого даже не замечает, потому что относится к расчету формально. Поэтому важно, чтобы ученик не просто сверял свои результаты с готовым ответом, а получил в свое распоря- жение методы самоконтроля. Он должен понять, как действо- вать, чтобы проверить правильность полученного результата, а не просто его получить. Более того, не просто убедиться в правильности, но еще и доказать это другим, убедить их в правильности своих действий. Другими словами, навыки са- моконтроля — это прямой путь к развитию самостоятельнос- ти, формированию убеждений, т. е. к развитию личности. Самое пристальное внимание к самоконтролю проявилось в технологии программированного обучения. Но программиро- ванное обучение предполагает жестко управляемый самокон- троль, постоянное подкрепление правильности действий. Это начальный этап формирования навыков самоконтроля. В даль- нейшем они нуждаются в развитии. Пожалуй, не совсем пра- вильно относить самоконтроль только к устным методам кон- троля. Он красной нитью проходит через все виды деятельно- сти и все формы и виды контроля. Еще одним весьма распространенным методом письменного контроля в настоящее время стало использование заданий те- стового типа или заданий с выбором готового ответа из серии предложенных. Такие задания начали использоваться с 60-х годов XX в. в связи с появлением программированного обуче- ния [3, 5]. Например, при изучении структуры периодической систе- мы элементов Д. И. Менделеева можно предложить задание: 1. Какие из перечисленных ниже элементов располагаются в малых периодах: 1) азот, 2) калий, 3) цинк, 4) бор, 5) ванадий? 2. Какой из перечисленных ниже элементов имеет высший оксид со- става RO: 1) вольфрам, 2) бериллий, 3) иттрий, 4) натрий, 5) углерод? 3. Какой из перечисленных ниже элементов имеет летучее водород- ное соединение состава НЭ: 1) алюминий, 2) калий, 3) сера, 4) технеций, 5)бром? 118
Ответы на поставленные вопросы учащиеся дают на специ- альных карточках — бланках-перфокартах. Иногда в процес- се ответа в них протыкают отверстия, но чаще ставят знаки: « + », «V» и т. д. Пример такой карточки: Фамилия ученика, класс, вариант задания № вопроса №№ ответов 1 2 3 4 5 6 1 + + 2 3 4 5 У учителя для каждого варианта заданий имеется свой трафа- рет, и при проверке работ учащихся он накладывает его на карточ- ку учащегося: если пометки на трафарете и карточке совпада- ют, задание выполнено правильно. Такой контроль получил название программированного, потому что задание такого типа легче всего формализовать для использования в компьютере. Варианты тестовых заданий могут быть различны . Напри- мер, учащимся предлагают найти, какой ответ какому вопро- су соответствует, произвести группировку (классифицировать объекты, предлагаемые в ответах) и др. К тестовому контро- лю предъявляют определенные требования. Например, число ответов, предлагаемых на выбор, не должно быть менее трех. Вопросы и ответы подбирают так, чтобы при выборе обучае- мые сначала составляли свой собственный ответ , а затем срав- нивали его с приведенными. Учащиеся решают несложную рас- четную задачу, а затем сравнивают свой результат с приведен- ными ответами и на этом основании выбирают правильный. Среди ответов не должно быть таких, которые требуют ав- томатических действий, нельзя давать ложную информацию, например, приводить формулу несуществующей соли. Обилие ответов на один вопрос рассеивает внимание обучаемых, но, чтобы снизить вероятность случайного выбора, можно предпо- лагать несколько правильных ответов среди приведенных. Интересными программированными пособиями для самокон- троля являются пособия В. М. Потапова и И. Н. Черткова «Про- верь свои знания по органической химии» [3] и В. Л. Рысс и 119
Л. А. Коробейниковой «Проверь свои знания по неорганической химии» [5]. Проверка письменных домашних заданий Проверка домашних заданий может производиться по-раз- ному, в зависимости от их содержания. Прежде всего необхо- димо добиться выполнения домашнего задания всеми учащи- мися в классе. Для этого нужно регулярно контролировать наличие выполненного задания в тетрадях учащихся. Учи- тель может бегло просмотреть тетради при движении между рядами. Он предлагает открыть тетради с заданиями и отме- чает в своей тетради невыполненные задания. Правильность выполнения при этом проверить нельзя. Эта процедура не- удобна тем, что на нее затрачивается некоторое время урока, а задача, которую она решает, — чисто дисциплинарного ха- рактера. Обучающая функция при этом не осуществляется. Правда, на это время классу дают какое-то задание, но сам учи- тель не может в этом участвовать с необходимой активностью. Однако важно не просто добиться выполнения домашнего задания, но установить качество его выполнения и информи- ровать об этом учащихся. Можно регулярно собирать тетради с домашними заданиями у всех учащихся и проверять их, но это очень трудоемкая работа, и на каждом уроке ее делать трудно. Лучше собирать по нескольку тетрадей, проверять их и оценивать выполнение заданий. Эго дис- циплинирует учащихся, позволяет тщательно проверить правиль- ность выполнения задании, дать рекомендации к устранению про- белов в знаниях. Но при такой проверке информация о качестве выполнения поступает к учащимся с большим опозданием, что не позволяет использовать домашнее задание для подготовки к вос- приятию нового материала на уроке. Наряду с такой проверкой необходимо регулярно организо- вывать проверку домашнего задания непосредственно на уроке. Причем в этой проверке должны участвовать все учащиеся. Можно проверить задание на слух, например, написание отдельных формул: один читает, а другие слушают. Однако при составлении уравнений химических реакций и тем более решении задач такой метод не годится. Проверять задание в старших классах на слух вообще нельзя. Можно предложить одному или нескольким учащимся на- писать выполненное задание на доске, чтобы остальные мог- ли сверить свои записи и исправить ошибки, но при этом ос- 120
тальные учащиеся должны пассивно ждать, пока запись на дос- ке будет готова. Это демобилизует класс, приводит к потере вре- мени на уроке, снижает активность и дезорганизует учебный процесс. Учитель, конечно, может дать классу другое задание, но его тоже нужно будет потом проверять. Лучше предложить учащимся, сидящим за столом рядом, поменяться тетрадями и проверить задание друг у друга, а потом сверить с доской, когда будет готова запись. Некоторые учителя предлагают учащимся, помимо тетра- ди, писать дома задание на полиэтиленовой пленке, которую демонстрируют через графопроектор на экране всему классу. Это значительно экономит время на уроке. Если домашнее задание ученик выполняет на доске без тет - ради, его можно оценить. Если ученик не может сделать зада- ние у доски, а в тетради оно есть, то учитель вправе поставить оценку «2 ». Во всех случаях , когда ученика вызывают к дос - ке для ответа, нужно требовать, чтобы он выходил с тетра- дью, и просматривать ее хотя бы бегло. Требует исследования и развития графическая проверка результатов обучения, при которой учащиеся (преимуществен- но дома) выполняют задания в виде рисунков. На эту сторону, развивающую образное мышление, фантазию, воображение обращается значительно меньше внимания. Построение гра- фиков, чертежей приборов, графическое решение расчетных задач развивает математическое мышление. Эта сторона кон- троля нашла отражение в работах И. М. Титовой. § 2.2.5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ УЧАЩИХСЯ Экспериментальная проверка результатов обучения может быть индивидуальной (рабо та уча ш₽ гос я у де мо нс трац ионно - го стола, выполнение практической контрольной работы по всем вариантам класса) или фронтальной (практическое заня - тие по экспериментальному решению задач, когда проверя- ются не только знания, но и умения и навыки работы). Наиболее простой метод — выполнение учащимся опыта у демонстрационного стола. При этом оцениваются его знания и практические умения. Во время фронтальной практической работы оцениваются умения только тех учащихся, которые находятся под наблюдением. Экспериментальная контрольная работа может включать еще и расчетные задачи. Работу учащиеся выполняют без инст- 121
рукций и пособий, получают только условие задач. Примеры экспериментальных задач были приведены ранее. Такая ра- бота дает учителю богатый материал для анализа. Можно про- верить и знание фактического материала (свойства веществ, химические процессы и т. п.). Контролируются следующие элементы: 1. Подготовка опыта, изготовление чертежа и сборка при- бора. 2. Правильное и последовательное выполнение операций. 3. Полнота наблюдений. 4. Правильность объяснений и выводов. 5. Теоретическое обоснование. 6. Соблюдение чистоты и порядка на рабочем месте. 7. Соблюдение правил техники безопасности. 8. Уборка рабочего места. 9. Составление отчета. В программе по химии приводятся рекомендации к оцени- ванию знаний и умений учащихся по химии, критерии оцен- ки устных отчетов, умений решать задачи, эксперименталь- ных умений и письменных работ. Эти условные критерии отча- сти унифицируют подход к оцениванию результатов обучения. § 2.2.6. УЧЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ ОБУЧЕНИЯ Учет результатов — это регистрация успехов учащихся, вы- явленных в ходе проверки результатов его деятельности [1]. Учет, если он правильно ведется, является, пожалуй, един- ственным способом судить о динамике достижений учащих- ся, их развитии, обученности, состоянии их знаний и уме- ний. При учете фиксируется не только результат обучения, но и время, когда был проведен контроль. Контроль результатов обучения включает в себя не только выбор форм и методов его, не только оценивание по пятибал- льной системе деятельности учащихся, но и учет результатов. Во-первых, каждый учитель хочет иметь перед собой пол- ную картину оценки деятельности ученика, осуществляемой при выполнении разных видов работы: усвоения теоретичес- ких знаний, выполнения практических работ, решения задач (расчетных, качественных, экспериментальных), выполнения домашних заданий и т. д. А во-вторых, для учителя важно состояние обученности учащихся, усвоения ими содержания всех разделов и тем. Для этого ему необходимо проверить по каждому разделу или теме знания и умения всех учащихся. 122
Это очень трудно сделать индивидуально, поэтому чаще всего осуществляется с помощью письменных работ. Таким обра- зом, учитель строит систему проверки результатов обучения каждого ученика и старается, чтобы он принял участие в раз- ных видах деятельности и по каждой теме. Это требует от учителя специального учета, который он ведет по каждому классу помимо классного журнала. В своей тетради учитель вправе ставить отметки с плюсами и минусами (что не допускается в классном журнале). У себя в тетради учитель вправе делать любые записи по поводу от- вета ученика, делать заметки при фронтальном опросе, ста- вить всевозможные условные значки, понятные только ему, регистрировать успехи учеников. Такой подход позволяет обоснованно дать заключение об успехах ученика за определенный период времени: за учеб- ную четверть, полугодие, год. Учитель обычно не придерживается такого подхода, когда отметка выводится как средняя арифметическая. Он всегда учитывает, за какую работу поставлены отметки и даже в какой последовательности они поставлены. Одной из форм учета результатов обучения в последнее время стала рейтинговая система оценки. В западноевропейских и аме- риканских школах такая система «работает» уже давно. В нашей стране она начала применяться постепенно, когда учителя стали ощущать недостаточную объективность оценок по пятибалльной системе. Уже упомянутая система поэлементного анализа пись- менных работ учащихся, когда содержание их ответов расчленяет- ся на отдельные элементы, что помогает объективно установить, какие действия недостаточно сформированы и вызывают затрудне- ния, уже содержит зачатки рейтинговой системы. При рейтинговой системе оценки каждый относительно крупный компонент содержания, подлежащий контролю, оце- нивается определенным числом условных баллов. Само число баллов в каждом случае устанавливается учителем. При этом он оценивает сложность содержания (т. е. наличие в нем не- которого числа компонентов), субъективная трудность его ус- воения учащимися, объем и др., а также умственные действия, которые предстоит выполнить учащимся при усвоении этого содержания. Учитель определяет максимальную «ценность» данного содержания в условных баллах, подобно тому как во время спортивных соревнований, например, по фигурному ка- танию, оценивается каждый выполняемый элемент. Эта оценка учителем контролируемого содержания принимается за эталон. 123
Если ученик выполняет все правильно, ему начисляется мак- симальное число баллов. Если он допустил ошибку или его от- вет оказался недостаточно полным, он набирает меньше баллов. Если ученик подошел к ответу на вопрос творчески, так, как учитель не предусмотрел, ему начисляются дополнительные баллы сверх максимальных. Легче всего такой письменный контроль наладить при пись- менной проверке, но можно разработать такой подход и для оценки устных ответов. В итоге каждый ученик за некото- рый промежуток времени набирает определенное число рей- тинговых баллов. Специфика рейтингового контроля в том, что каждый уче- ник отчитывается за усвоение каждого раздела программы. При этом пробел по любому разделу становится очевиден и не перекрывается успехами в других разделах. Кроме того, со- блюдается относительная объективность оценки. До учащего- ся с самого начала доводятся условия рейтинга, своего рода «правила игры», которые уже никто не вправе менять до кон- ца действия рейтинга, иначе будет подорвано доверну, к учи- телю и исчезнут стимулы добиваться высокого рейтинга. Некоторые учителя пользуются (см. гл. «Технологии обуче- ния») экраном успеваемости, где отражен рейтинг каждого ученика. Другие считают, что это мешает создавать ситуацию успеха для учащихся со слабой обучаемостью, наоборот, вы- зывает у них стресс, напряженность в общении с товарищами по классу. Ученик может повысить свой рейтинг, поработав дополни- тельно над плохо усвоенным разделом и повторно выполнив задание. Хорошо сочетается рейтинговый контроль с модульной тех- нологией обучения, с компьютерной оценкой, (см. ниже) В учебных заведениях Запада, где рейтинговой системой пользуется школа или вуз в целом, условия рейтинга вы- рабатываются коллегиально группой ведущих преподава- телей, проводится подробный инструктаж, и итог обуче- ния подводится тоже в условных рейтинговых баллах. На Западе существует сложная система расчетов рейтинговой ценности содержания. В отечественной школе, где официально принята пятибал- льная система оценки, приходится разрабатывать нормативы соотношения числа рейтинговых баллов с пятибалльной сис- темой. Например, В. Н. Торгашов [7] определяет это соотно- шение так: если по большому блоку содержания учащийся 124
набрал 60—74% от максимально возможного числа рейтинго- вых баллов, то он получает оценку «3», если 75—84%, то «4», если 85% и более, то «5». Учащийся, желающий по- высить оценку, сдает зачет. ВЫВОДЫ Контроль результатов обучения химии выполняет, как и все другие компоненты учебного процесса, образова- тельную, воспитывающую и развивающую функции. Контроль имеет системные свойства и является неотъем - лемой частью обучения. С помощью контроля устанав- ливается степень достигнутости целей и осуществляет- ся управление обучением. Главное требование к конт- ролю — его систематичность. Методы контроля при всем их разнообразии эффек- тивны только тогда, когда они адекватны содержанию и деятельности учащихся по его усвоению. С контролем тесно связаны диагностика и учет полу- ченных учащимися результатов. Они позволяют сле- дить за развитием учащихся, их успехами в учебе, ана- лизировать их достижения и причины неудач. ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ1 1. Сформулируйте вопрос о химических свойствах оксида углерода (IV) в разных вариантах для проверки умений учащихся IX класса: а) воспроизво- дить информацию; б) сравнивать; в) применять имеющиеся теоретические знания для решения конкретных вопросов; г) раскрывать причинно-след- ственные связи. 2. В чем преимущества индивидуального учета знаний перед всеми други- ми методами устной проверки? 3. Обоснуйте вопросы для подготовки к зачету по теме «Химическая связь. Строение вещества». 4. Обоснуйте вопросы для подготовки к зачету по теме «Теория электроли- тической диссоциации». 5. Составьте и обоснуйте эталонный ответ по одному из экзаменационных билетов по химии.1 2 6. Составьте и обоснуйте варианты для проведения контрольной работы по теме «Галогены», которая содержала бы 4 вопроса, охватывала полнос- 1 При выполнении заданий и в ответах на вопросы руководствуйтесь учебни- ками для основной школы, которые имеются в вашем распоряжении. 2 Эталонным называют наиболее полный и правильный ответ, который могут дать учащиеся на основе имеющейся у них на данном этапе химической подго- товки. 125
тью материал темы и обеспечивала требования школьной программы по хи- мии, предъявляемые к знаниям и умениям учащихся. 7. Проанализируйте содержание любой темы и предложите систему само- стоятельных проверочных работ, которые можно провести при ее изучении. 8. Составьте и обоснуйте варианты экспериментальной проверочной ра- боты по теме «Подгруппа азота». 9. Составьте и обоснуйте задание для индивидуальной эксперименталь- ной проверки по теме «Подгруппа кислорода» и выделите, какие знания и умения учащихся должны при этом быть проверены. 10. Разработайте и обоснуйте задания для проверки умения сравнивать на материале темы «Первоначальные химические понятия». Составьте эталон- ный ответ. 11. Разработайте задания для проверки умения анализировать и выделять главное в любом учебном тексте. Составьте эталонный ответ. 12. Разработайте задания для проверки умения обобщать на материале темы «Основные закономерности химических реакций. Производство сер- ной кислоты». 13. Проанализируйте выданную вам письменную работу ученика, сделай- те поэлементный анализ и диагностику допущенных ошибок, поставьте от- метку и обоснуйте ее. 14. Составьте задание тестового типа по любой теме школьного курса хи- мии. ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ 1. Сочетание разных видов, форм и методов контроля зна- ний и умений учащихся по теме «Периодический закон и пе- риодическая система химических элементов Д. И. Менделе- ева». 2. Контролирующие задания по химии проблемного харак- тера. 3. Развитие речи учащихся в процессе проверки знаний и умений по химии. 4. Методика организации групповой работы по химии конт- ролирующего характера. 5. Методика проверки знаний у учащихся химического язы- ка и умений им пользоваться. 6. Использование ТСО для контроля результатов обучения по химии. 7. Проверка знаний и умений учащихся при помощи до- машних заданий графического характера. 8. Разработка заданий для самоконтроля учащихся по лю- бой теме школьного курса химии. 126
Литература по теме 1. Котлярова О. С. Учет знаний по химии. — М.: Просвещение, 1977. 2. Лагутина Н. Н. Итоговый контроль знаний по органической химии // Хи- мия в школе. Библиотека журнала. — М.: Школа-пресс, 1998. 3. Потапов В. М., Чертков И. Н. Проверь свои знания по органической химии. — М.: Просвещение, 1985. 4. Рысс В. Л. Контроль знаний учащихся. — М.: Педагогика, 1982. 5. Рысс В. Л., Коробейникова Л. А. Проверь свои знания по неорганической химии. — М.: Просвещение, 1981. 6. Сорокин В. В., Злотников Э. Г. Как ты знаешь химию? — СПб.: Химия, 1993. 7. Торгашов В. Н., Чернобельская Г. М. Обучаться, соревнуясь // Химия в школе, 1998, № 5. С. 25—31. Глава 2.3. Технологии обучения химии В последнее время все больше говорят не в отдельности о методах, формах, средствах обучения, а о технологиях обуче- ния химии. Это лишний раз подтверждает, что успех достига- ется лишь тогда, когда все они используются в комплексе. Технология обучения химии — это особый вид методики обучения химии, который предусматривает: — тщательно продуманную модель учебного процесса, от- ражающую четко сформулированный методический замысел и спланированный конечный результат; — специально методически обработанное (преобразованное) в соответствии с замыслом химическое содержание; — систему методов и средств обучения химии, ориентиро- ванную на реализацию содержания с целью развития мышле- ния обучаемых, учета их интересов и потребностей, обладаю- щую свойством инвариантности, т. е. воспроизводимую в сход- ных условиях школьной действительности, минимально за- висимую от индивидуальности учителя. При всем этом важ- но, чтобы организация обучения создавала ситуацию успеха; — достаточно точный временной режим; — диагностику достигнутости промежуточных и конечного результата. Если проанализировать любую технологию обучения, то можно заметить, что в них используются широко известные методы обучения, отобранные с помощью длительных предва- рительных обсуждений дидактические единицы содержания, но особенность технологии в том, что все это соединено вместе и завязано в жесткую, строгую систему. Технология обучения 127
возникает как результат накопления методического опыта мно- гих учителей. Создатели любой технологии, несмотря на ее технократи- ческое название, постоянно озабочены ее гуманистической направленностью, в частности той ее особенностью, которая обеспечивает оптимальную комфортность процесса обучения по отношению к детям. Таким образом, для любой технологии обучения харак- терна специфическая обработка содержания и жесткая орга- низация учебного процесса. В настоящее время учителя предпочитают такие технологии, которые обеспечивают формирование и развитие личности ребенка, его мышле- ния, речи, самостоятельности, мотивационной сферы, по- буждают к активной познавательной деятельности, к об- щению в процессе обучения. Как справедливо заметила Р. Г. Иванова, «...все они (технологии) имеют много обще- го, а именно: целенаправленность на максимальное обеспе- чение развития личности школьника».1 Если преобразова- ние содержания не имеет места, то о технологии обучения говорить не следует. Г. К. Селевко [10] предлагает обширную обобщающую клас- сификацию технологий обучения, созданных за последнее время учеными-методистами и учителями-новаторами. В этой классификации нашлось место и традиционному обучению, и новейшим технологиям обучения. Технологии обучения классифицируются: — по организационным формам (коллективный способ обу- чения, групповое обучение, индивидуализированное обучение и пр.); — по доминирующему методу обучения (программирован- ное обучение, модульное обучение, обучение на основе опор- ных схем-конспектов, игровое обучение, обучение на основе соревнования, опережающее обучение и пр.); — по адресной направленности (для одаренных детей, для трудных детей, для классов коррекции и т. д.); — по характеру общения между учителем и учеником (технология сотрудничества, личностно-ориентированная и т. п.). Здесь рассмотрены лишь некоторые технологии обучения, получившие к настоящему времени достаточно широкое 1 Иванова Р. Г. Педагогические технологии: адаптивная система обучения // Химия в школе, 1998, № 6. С. 25—27. 128
применение в методике обучения химии. При этом меньше внимания уделяется традиционным технологиям, так как именно на них мы ориентировались в предшествующем изложении. Концепция личностно ориентированного обучения, а также деятельностный подход заставляют выбирать для обучения такие технологии, которые делают достоянием учащихся не только химическое содержание, но и опыт активной деятель- ности. Такова, например, технология группового обучения, особенно в малых группах. § 2.3.1. ТЕХНОЛОГИЯ ГРУППОВОГО ОБУЧЕНИЯ Технология группового обучения по химии может быть раз- личной по содержанию, но всегда требует особенно хорошо продуманных и просчитанных методических решений по ее реализации, связанных со спецификой работы учащихся в группах. Учитель прежде всего определяет численность группы. Чаще всего выбирается работа в парах, т. е. группа — это двое уча- щихся, сидящих за одним столом. Реже в группы объединя- ют троих-четверых учеников, сидящих за двумя столами. При этом главное — управление работой группы . Иногда состав пар может меняться. Бывает так, что в процессе работы в паре один ученик быстрее справляется с заданием, а другой отстает. При этом первый вынужден задерживаться, а другой нервничает и из-за этого попадает в стрессовую ситуацию. При этом по- могает смена состава пар. Такая смена иногда возникает естественно. Между собой объединяются учащиеся, кото- рые работают в одном темпе. Небольшие нюансы в групповой работе могут отличаться в разных школах и у разных учителей, но в любом случае при технологии группового обучения учитель решает следующие организационные задачи: — подбор состава групп; важно, чтобы при парной работе ученики легко общались друг с другом, а их взаимодействие было ориентировано на взаимопомощь; — обеспечение групп четкими конкретными заданиями, цель которых — управление работой группы, так как при группо- вой работе учитель не может участвовать в работе каждой груп- пы. Эти задания представляют собой специально подготовлен- ный дидактический материал; 5 Чернобельская Г. М. 129
— при разработке заданий учитель продумывает характер деятельности каждого партнера в группе; — планируется (ориентировочно) время групповой работы и продумываются запасные варианты методических решений на случай, если будут отклонения от запланированного времени (отставание или опережение); — разрабатывается порядок работы: ученикам дается план действий (иногда учителя называют его алгоритмом), опреде- ляющий объем и последовательность их работы в классе. Иног- да возникает необходимость перейти с одного места в кабине- те на другое. Например, если нужно выполнить лаборатор- ный опыт, для которого специально оборудованы отдельные столы, или воспользоваться справочным материалом, распо- ложенным на другом столе, и т. д. Перемещение учащихся тщательно организуется и продумывается; — специально готовится кабинет: подготавливается обору- дование столов; — разрабатывается система контроля и учета. Технология группового обучения получила воплощение, например, в мурманской методике, методике Ривина-Баже- нова. Идеи возникновения этих технологий зародились еще в начале XX века, они близки, их можно видоизменять. Но, начав обучение, менять что-либо учитель не может, так как это обязательно приведет к сбою в работе и негативно скажет- ся на результатах и на отношении учащихся к делу. Вся тех- нология конструируется учителем от начала до конца, по це- лому разделу или теме. Нельзя забывать и еще один важный момент групповой тех- нологии — ее органичное сочетание с индивидуальной рабо- той каждого ученика, а также с коллективной работой класса в целом. Рассмотрим некоторые примеры технологии группового обу- чения. Большой опыт использования такой технологии накоп- лен тамбовскими учителями химии и обобщен методистом Ин- ститута повышения квалификации г. Тамбова Н.П. Воскобой- никовой [2]. Во всех случаях учитель составляет так называемый « Лис- ток учителя», где фиксируются необходимые понятия и раз- рабатываются задания и упражнения, необходимые для их полноценного усвоения. Содержание «Листка учителя» обычно «привязано» к тексту учебника, которым пользуются учащиеся. В данном примере это учебник Г. Е. Рудзитиса и Ф. Г. Фельдмана «Химия-9». 130
Листок учителя Тема «Электролитическая диссоциация» Понятия Задания Упражнения Карточки 1. Электролит 2. Неэлектролит 3 I. Выучите опре- деления понятий «электролит» и «неэлектролит» (учебник, с. 4, схема 1) 1. Назовите по три ве- щества, которые отно- сятся к электролитам и неэлектролитам 2. Укажите вид связи в перечисленных ниже веществах и их принад- лежность к электроли- там или неэлектроли- там: a) H2SO4; б) О2; в) KCI; г) NaOH; д) С (алмаз) 1. Задание I, упр. 1, 2 4. Ион 5. Катион 6. Анион 7. Анод 8. Катод III. Какие частицы называются: а) ионами; б) катио- нами; в) аниона- ми? (с. 7) IV. Дайте опреде- ления анода и ка- тода (с. 8, рис. 6) 4. Назовите частицы а) Н; Н2; Н*; б) Cl2, Cl, ci- 5. Какие ионы в раство- ре (расплаве) при про- пускании электрическо- го тока движутся к ка- тоду, а какие к аноду и почему? 3. Задания III, IV, упр. 4, 5 В графе «Карточки» указано, какие задания и какие упражнения должны быть включены в карточку, кото- рая выдается учащемуся. Каждый ученик получает свою карточку для работы. При этом учитель следит за тем, чтобы содержание карточек было по сложности пример- но равным. В данном случае содержание карточки 1 выглядит так. Карточка 1 В ыучите определения понятии «электролит» и «неэлектролит» См. Фельдман Ф. Г., Рудзитис Г. Е. Химия-9. С. 4, схема 1. 1. Назовите по три вещества, которые относятся к электролитам и не- электролитам. 2 .Укажите в идс вжи и принадлежность перечисленных здесь веществ к электролитам и неэлектролитам: a) H2SO4; б) О2; в) КСГ, г) NaOH; д) С (ал- маз).» 5* 131
Карточка состоит из двух частей — верхней и нижней. В верхней части приведено задание, в нижней — упражне- ния. На карточке есть цветовой сигнал (наклеена цветная бу- мажка в уголке). Главная идея в том, чтобы ученики выполнили задания по всем вариантам карточек. Поэтому сначала каждый ученик выполняет задание «своей» карточки. При этом, если нужно заучить определение, он это делает и рассказывает вслух сво- ему соседу по столу. После этого они меняются карточками и выполняют задания уже по новым для них карточкам. Когда и эти задания выполнены, ученики поднимают цветовые сиг- налы и ищут в классе учащихся, у которых сигналы другого цвета, и переходят к новым партнерам. С ними процедура повторяется. Дело учителя следить за этими перемещениями и не допускать нарушений. В карточке может быть и задание по выполнению химичес- кого опыта. Тогда ученик направляется к специально обору- дованным столам в кабинете химии и там выполняет опыт. К опытам ученики приступают в разное время, так что никако- го беспорядка не может быть. Порядок обеспечивается еще и тем, что каждый ученик получает в руки листок с так назы- ваемым «Алгоритмом работы». В нем изложена последова- тельность его работы. Приведем фрагмент такого алгоритма, описанный у Н. П. Воскобойниковой. 1. Получите карточку и цветовой сигнал. 2. Поставьте точку в листке учета (точка — сигнал «Я изучаю эту карточку»). 3. Выполните первое задание (или получите ввод). Убедитесь в готов- ности передать его следующему партнеру, мысленно проверив себя. 4. В случае затруднения запишите вопросы для обсуждения с партне- ром, делавшим ввод, или обратитесь к учителю. 5. Приступите к выполнению второго задания, самостоятельно вы- брав уровень трудности.»... и т. д. В описанном алгоритме говорится о листке учета. Это за- служивает особого внимания. Технология учета работы спе- циально разрабатывается. Ведется и индивидуальный учет (у каждого в тетради), и учет работы в малой группе. Это так называемый экран учета. Заметим, что такие экраны учета результатов используются в ряде технологий. Это большого размера таблица, примерная форма которой при- ведена ниже. >432
Листок учета фамилия, имя ученика Номер задания 1 2 3 4 Самооценка Оценка партнера Оценка учителя При наличии условий можно использовать компьютер. Заметим, что описанную технологию группового обуче- ния называют еще коллективным способом обучения (КСО), где каждый учит каждого. В основу КСО положены идеи А. Г. Ривина и В. К. Дьяченко о том, что обучение осуще- ствляется через общение обучаемых с обучающими. Все эти компоненты технологии группового обучения встре- чаются в разных вариантах и сочетаниях.1 Встречаются они и в технологиях индивидуализированного обучения. § 2.3.2. ТЕХНОЛОГИИ ИНДИВИДУАЛИЗИРОВАННОГО ОБУЧЕ- НИЯ. ОБУЧЕНИЕ ПРИ ПОМОЩИ ОПОРНЫХ СХЕМ Одной из технологий индивидуализированного обучения является так называемая система В. Ф. Шаталова [19], в ос- нову которой положены так называемые опорные конспекты (схемы, сигналы), по терминологии самого В. Ф. Шаталова. Примером таких сигналов по химии могут быть опорные схе- мы, разработанные И. И. Супоницкой и Н. И. Гоголевской [12—14]. (рис. 2.2.) Шаталовские опорные конспекты в конце 70-х годов были настоящей инновацией, которая была воспринята учителями с большим энтузиазмом, потому что все они интуитивно ощуща- ли их полезность. Конспекты совпадали с направлением поиска методических решений учителей. Отсюда массовое использова- ние опорных схем с начала 80-х годов по всем предметам. 1 Суртаева Н. Н. Педагогические технологии: технология естественного обуче- ния // Химия в школе, 1998, № 7. С. 13 —16. 133
I 134
Смысл опорного конспекта как средства обучения в том, что он через зрительно воспринимаемые образы, знаки и дру- гие изобразительные средства вызывает из памяти учеников необходимые ассоциации, опорные знания, помогает доста- точно компактно выстроить систему некоторого блока содер- жания, облегчает понимание его структуры и тем самым спо- собствует усвоению. Ведь чем больше опор, тем упорядочен- нее материал, что значительно облегчает усвоение нового. До сих пор в методике обучения химии идут споры о том, какими по форме должны быть опорные конспекты. Одни счи- тают, что в конспекте все сигналы должны быть выражены в строго химических символах и терминах. Другие — что должно быть как можно больше неожиданных, иногда парадоксальных и нехимических изображений. Тогда они поражают воображе- ние и лучше запоминаются. В ответ звучит возражение о том, что возникают две параллельные системы символов, которые могут совместиться в сознании учащихся и помешать развитию химической грамотности. Очевидно одно — опорные конспек- ты, как и все средства и приемы в методике не являются пана- цеей, они лишь одно из средств в арсенале учителя. Технология опорных конспектов включает не только опор- ные схемы. Технология определяется методикой использова- ния опорных конспектов в разных условиях с разными ди- дактическими целями — для изучения нового материала, для закрепления и совершенствования знаний, для контроля в устной, письменной или компьютерной формах. Опорные схемы могут предлагаться учащимся в готовом виде, а могут по заданию учителя и при наличии примерных ориентиров составляться учениками. Учащиеся могут пользо- ваться схемами во время ответа у доски, а могут и сам ответ строить в форме схемы. Вероятно, опорные схемы могут стро- иться с помощью компьютера. Однако о таком опыте пока мало что известно. Все это развивает воображение учащихся, способствует развитию их творчества. Но важно, чтобы ис- пользование опорных схем не исключало развития речи уча- щихся. Поэтому В. Ф. Шаталов вводит самоконтроль, подоб- ный тому, что при групповом обучении осуществляется в па- рах. Чтобы учитель мог услышать речь каждого, ученику предлагается наговаривать свой ответ на магнитофон. А вот учет работы каждого ученика у В. Ф. Шаталова тоже осуще- ствляется при помощи экрана успеваемости. Ранее уже упоминалось о методах активного обучения и о том, что в школьной практике все шире используются игро- 135
вые методы. В отдельных случаях можно говорить об игровых тех- нологиях [4, 8]. Конечно, когда речь идет о химическом лото, игре в химические «крестики-нолики» или в химический «морской бой», о решении химического кроссворда и т. п., которые эпизодически применяются на уроках, чтобы активизировать познавательную деятельность учеников, можно говорить лишь об отдельных игро- вых методах. Но если речь идет о ролевых играх или играх-сорев- нованиях, в которых школьники учатся не только химии, но и общению между собой, подчинению строгой дисциплине, опреде- ляемой правилами игры, умению работать в команде, то это уже технология. Организация таких игр достаточно сложна, они всегда носят комплексный характер. Организация игры состоит из трех обязательных этапов: — подготовительный — имеется в виду подготовка к игре как учащихся, так и учителя; — организация и проведение игры, во время которой про- думывается участие в ней каждого ученика класса; — анализ и подведение итогов игры и оценка ее результатов. Игровые технологии могут быть использованы для всех без исключения возрастных категорий учащихся. Рассмотрим в качестве примера ролевую игру для учащихся X класса на тему «Топливо и энергетические проблемы», разработанную О. А. Михеевой [6] в форме пресс-конференции. Игра носит обобщающий характер. Подготовка к ней начинается пример- но за 2 недели. По желанию учащихся формируются группы «специалистов»: «химиков-технологов» (6—8 человек), «экологов» (3— 5 человек), «представителей прессы» — журналистов, репортеров из газет, например, «Сегодня», «Аргументы и факты», «Химия», «Химия и жизнь», «Наука и жизнь» и др.; среди журналистов могут быть иностранные, если в школе усиленное изучение иностранных языков, которые могут задавать вопросы на иностранном языке, а с ними и «переводчики». Кроме того, предполагается «физик» и «ассистент физика», «депутат Государственной Думы» как пред- ставитель общественности, кроме того, из числа учащихся выбирается «глав- ный эксперт». Выбирается или назначается учителем ведущий. Сам перечень действующих лиц свидетельствует о заложенных в содер- жание межпредметных связях, а также о связи химии с реальной жиз- нью. Вполне естественно, что каждая группа в соответствии с отведенной ей ролью не только повторяет пройденный на уроках химии материал, но и изучает рекомендованную учителем и найденную самостоятельно науч- но-популярную литературу, дополнительные учебники по химии и смеж- ным, а также общественным дисциплинам, публицистику, готовит, если нужно, наглядные пособия, консультируясь с учителем. Тем временем и сам учитель выстраивает сценарий игры. Кабинет химии определенным образом оформляется. Отбираются необходимые 136
средства наглядности, имеющиеся в химическом кабинете. Обозначают- ся места для прессы, для научных групп. Для каждого участника изго- тавливается карточка с фамилией ученика и указанием его роли (это делают сами ученики по указанию учителя). Эту карточку должен будет приколоть на грудь каждый участник. Развешиваются таблицы, изго- тавливаются листки информации. После этого можно начинать игру. Ведущий объявляет план пресс-конференции: 1) вступительное слово главного эксперта; 2) доклады представителей научных групп; 3) ответы на вопросы и дискуссия с представителями прессы — жур- налистами; 4) выступления представителей общественности; 5) подведение итогов. Главный эксперт делает доклад с общим обзором масштаба энергети- ческих проблем, их значимости и перспективах развития энергетики, а также о разных источниках энергии. После него первый химик-технолог демонстрирует и поясняет само- дельную, изготовленную научной группой схему «Переработка нефти». Второй и третий химики-технологи делают то же самое, но по перера- ботке твердого и газообразного топлива. После этого вступают в дискус- сию журналисты, которые задают вопросы не только ученым, но и по- литикам. Ответы на вопросы дает четвертый химик-технолог, который является участником научной группы, а депутат Государственной Думы затрагивает экономическую сторону проблемы, демонстрируя специаль- но нарисованный график, иллюстрирующий использование различных видов энергии в ОПТА в период с 1860 по 1980 годы. На графике видно, что к 1980 г. растет потребление атомной энергии. Пояснения для прес- сы дает физик и его ассистент. Пятый химик-технолог рассказывает о нетрадиционных видах энергии, а шестой — о гидроэнергетике. После этого экологи анализируют экологические аспекты проблемы, при этом отмечается не только вред, наносимый экологии, но и пути защиты окружающей среды. Это очень важно для предотвращения хе- мофобии. После этого ведущий подводит итог, благодарит всех и закры- вает пресс-конференцию. Наблюдающий за работой участников игры учитель вправе сам оце- нить работу участников. Но еще лучше организовать самооценку или провести анонимное анкетирование, предложив ранжировать участни- ков по степени успешности выступлений. Кроме ролевых игр, накоплен опыт проведения массовых игр-соревнований, игр-конкурсов. Соревнование — форма де- ятельности, при которой участники игры стремятся превзой- ти друг друга. Примером таких игр могут служить игры типа «Что? Где? Когда?», «Брейн-ринг», «Химический турнир», «Химический КВН». Имеются в виду игры химического со- держания. Такого типа игры всегда увлекательны, эмоцио- нально насыщенны, стимулируют учащихся проявлять свои 137
способности, инициативу, преодолевать комплексы, работать в команде. При этом очень важна четкая организация игры. Важно, чтобы дети находились в ситуации успеха. При проведении игры-соревнования учитель заботится о том, чтобы в ней уравновешивали друг друга две стороны: конку- ренция и партнерство, взаимопомощь. Приведем в качестве примера разработанную В. Н. Торгашовым1 игру «Химичес- кий турнир» в VIII классе по теме «Первоначальные химичес- кие понятия». Он проводится в конце темы как обобщение. Класс делится на три команды, состоящие из равного числа участни- ков. Ученики получают список вопросов, по которым нужно готовиться к турниру, повторяя изученный материал. Для подготовки к турниру выделяется специальный урок, на котором сильные учащиеся выступа - ют в роли «тренеров», помогая своим товарищам ликвидировать пробе- лы в знаниях. От успеха каждого ученика зависит успех команды в целом, что определяет оценку каждого. Инициатива, ответственность, желание одержать победу у учащихся возрастают, и иногда, если урока не хватает, подготовка переносится на внеурочное время. Перед началом турнира каждому участнику каждой команды разда- ются номера, изготовленные из плотной бумаги или картона. У каждой команды свой цвет. Для каждого номера разрабатывается свое задание. Команда, участник которой первым выполнит свое задание, получает 3 балла, остальные, соответственно, 2 и 1. Ведущим может быть учитель или ученик старшего класса. Нежелательно назначать ведущим учени- ка того же класса. Должна быть и судейская коллегия или жюри. Примеры заданий турнира Задание 1. «Химическое оборудование». Участвует по одному чело- веку от каждой команды, имеющий номер, который называет ведущий. Иногда для большей занимательности номера можно извлекать из лоте- рейного барабана. Перед каждым из участников лежит набор предметов лаборатор- ного оборудования: колба, пробирка, воронка, держатель для проби- рок, тигельные щипцы, пинцет, фарфоровая чашка для выпарива- ния и т. п. Ведущий называет предмет — участники показывают его. Задание 2. «Смеси». Участвует по одному человеку от команды. Уча- стники должны подробно рассказать, как провести опыт по разделению смеси: а) соль -I- алюминиевый порошок + сера; б) сахар + железные опилки + порошок мела; в) подсолнечное масло + соль + вода. Задание 3. «Молекулярная масса». Участвует по три человека от каж- дой команды. На доске записано по три формулы сложных веществ — на каждого участника по одной формуле. Пока они закрыты. Соревнование 1 Торгашов В. Н., Чернобельская Г. М. Обучаться, соревнуясь // Химия в школе, 1998, № 5. С. 25-31. $38
идет в форме эстафеты. По сигналу ведущего один из трех участников открывает одну из закрытых формул и начинает подсчитывать молеку- лярную массу. Запись ее на доске служит сигналом для второго участни- ка. Второй участник принимает эстафету, открывает вторую формулу и подсчитывает молекулярную массу обозначенного вещества и т. д. Задание 4. «Элемент — вещество». Участвует один человек из каж- дой команды. На выданных игрокам карточках написаны фразы, в ко- торых пропущено слово «вещество» или «элемент» . Надо вставить нуж- ное и передать карточку жюри. Задание 5. «Признаки реакций». Участвует по одному человеку от каждой команды. За одну минуту игроки должны вспомнить и записать известные им признаки химических реакций. Задание 6. «Уравнения реакций». Участвует по три человека от каж- дой команды. Задание выполняется аналогично заданию 3. Задание 7. «Аукцион». Участвуют команды в полном составе. Объяв- ляется тема аукциона. Например, «Валентность». Предлагается приду- мать фразы, в состав которых входит это понятие. Это может быть опре- деление валентности, фраза об обозначении валентности, объяснение, как определить валентность по формуле и т. д. Побеждает команда, которая скажет последнюю фразу. По окончании подсчитываются баллы и объявляются результаты. На следующем уроке проводится зачет по теме. Близок к игровым соревновательным технологиям недавно широко практиковавшийся и незаслуженно обделенный внима- нием общественный смотр знаний. Примером может служить разработанный Г. С. Башковой1 общественный смотр знаний восьмиклассников по теме «Периодический закон и периоди- ческая система элементов Д. И. Менделеева. Строение атома.» Учителя, пользующиеся игровой соревновательной техно- логией, отмечают большую активность учащихся, экономию учебного времени в связи с интенсификацией учебного про- цесса. Поэтому такую технологию называют технологией ин- тенсивного обучения или технологией активного обучения. § 2.3.3. ПРОГРАММИРОВАННОЕ ОБУЧЕНИЕ ХИМИИ К индивидуализированным технологиям можно также от- нести и программированное обучение химии. Главная идея программированного об учения — достаточно жес- ткое управление учебной деятельностью учащихся с одновремен- ной относительной адаптацией учебного процесса к личностным особенностям учащихся: их самостоятельности, подвижности пси- хических процессов, обучаемости и т. д. Программированное обу- 1 Башкова Г. С. Общественный смотр знаний восьмиклассников // Химия в школе, 1998, № 3. С. 50—53. 139
чение обеспечивает обратную связь — поступление информации об успешности обучения обратно к ученику, а также к учителю, т. е. возможность постоянного самоконтроля и контроля. Программированное обучение можно характеризовать как вид самостоятельной работы учащихся, управляемой учите- лем при помощи программированных пособий. При этом оно может осуществляться как без всякой техники, так и при использовании компьютера. Основные принципы программированного обучения, зало- женные в дидактике и методике, следующие: 1) тщательный отбор учебного материала, который должны усвоить и запомнить учащиеся; 2) строгая логическая последовательность подачи учебного материала; 3) расчленение материала на небольшие законченные порции; 4) управление учебной деятельностью учащихся методом по- этапного контроля и осуществление обратной связи; 5) самостоятельность и активность учащихся в процессе ра- боты с программированными материалами; 6) индивидуальный темп обучения. Пособием, наиболее полно отражающим принципы програм- мированного обучения, является обучающая программа. Методика разработки обучающей программы Методика разработки обучающей программы складывается из нескольких этапов: 1. Отбор учебной информации. Он должен быть произведен очень тщательно, изложен понятными для учащихся словами и терминами. 2. Необходимо проверить логическую последовательность изложения материала. Иногда для этой цели применяют спе- циальные матрицы. 3. Материал расчленяют на отдельные порции. Каждая со- держит небольшую часть информации, обладающей смысло- вой завершенностью. Она может быть различной в зависимо- сти от сложности информации, возрастных особенностей обу- чаемых и других причин. 4. Для самопроверки усвоения к каждой порции информа- ции разрабатывают вопросы, задания графического характе- ра, экспериментальные и расчетные задачи, упражнения и пр. Характер заданий зависит от учебной информации, кото- рую должны усвоить учащиеся. 140
5. Обеспечение обратной связи. На этом этапе составитель оказывается перед проблемой выбора структур обучающей программы. Они могут быть разными — линейными, разветв- ленными, линейными с ветвлениями, комбинированными. Каждая из этих структур имеет свойственную ей модель шага обучающей программы (см. схемы 2.5 и 2.6). Схема 2.5. Модель шага линейной программы ик,--------► ок,--------► ос,--------► кк, ик2 Здесь ИК, — информационный кадр первый, содержит порцию информации, которую ученик должен усвоить; ОК, — операционный кадр первый — задания, выполнение которых обеспечивает усвоение поданной информации; ОС, — кадр обратной связи первый — указания, с помощью которых обучаемый может себя проверить. Это может быть готовый ответ, с которым ученик сравнивает свой ответ; КК, — контрольный кадр, служит для осуществления так назы- ваемой внешней обратной связи: между учеником и учите- лем. Эта связь может осуществляться с помощью компью- тера или другого технического устройства, а также без него. В случае затруднения ученик имеет возможность вернуться к исходной информации и изучить ее заново Схема 2.6. Модель шага разветвленной программы ИК2 информации 141
Особенность разветвленной программы в том, что учащиеся не отвечают на вопросы сами, а выбирают его из серии пред- ложенных альтернатив (Ощ, б, в, г, д). Выбрав тот ответ, ко- торый учащиеся считают правильным, они переходят на стра- ницу, предписанную программой, и там находят материал для самопроверки и дальнейшие указания к работе с программой. Примером линейной программы может служить програм- мированное пособие Ю. Д. Третьякова и О. С. Зайцева.1 Обу- чаемые после чтения некоторого минимального текста запол- няют пропуск слова в предложенной фразе (операционный кадр). Пропускается обычно наиболее важное слово: термин, который надо запомнить, или ключевое слово, содержащее главный смысл, например: «Так как возможные состояния электронов в атоме были найдены из квантовой механики, то числа, используемые для характеристики этих состояний, называются ... числами». Пропущенное слово «квантовыми» находят на следующей странице. Каждая программа имеет положительные стороны и недо- статки. Линейная программа излагает материал последова- тельно, мелкие порции почти исключают ошибки обучаемых, многократное повторение материала в разных формах обеспе- чивает прочность его усвоения. Однако линейная программа не учитывает индивидуальные особенности усвоения. Разни- ца в темпе движения по программе возникает лишь за счет того, насколько быстро учащиеся могут читать и воспринимать про- читанное. Разветвленная программа, или адаптивная, учитыва- ет индивидуальность обучаемых. В зависимости от выбора ими того или иного вопроса она направляет их по разным путям программы. Тот, кто правильнее и быстрее отвечает на вопросы и, следовательно, быстрее усваивает информацию, движется по программе более коротким путем и быстрее приходит к фини- шу. Учащиеся, которые выбирают ошибочные ответы, часто обращаются к дополнительной информации, разъяснениям, приложениям, работают значительно дольше. Разветвленная программа также не лишена недостатков. Во-первых, учащийся вынужден при работе с такой програм- мой все время листать страницы, передвигаясь от одной ссыл- ки к другой. Это рассеивает внимание и противоречит выра- ботанному годами стереотипу в работе с книгой. Если же уче- нику понадобится что-либо повторить по такому пособию, то 1 Третьяков Ю. Д., Зайцев О. С. Программированное пособие по общей и неор- ганической химии. М., 1975. он не в состоянии найти нужное место и вынужден проделать снова весь путь по программе, прежде чем найдет нужную страницу. Комбинированная программа более, чем две первые, удобна в работе и эффективна. Этот принцип конструирования про- граммы положен в основу некоторых учебников и учебных пособий, в которых усилены элементы управления познава- тельной деятельностью учащихся. Особенность ее в том, что информация подается линейно, а в кадре обратной связи име- ются дополнительные разъяснения и ссылки на другой мате- риал (элементы разветвленной программы). Такая программа читается как обычная книга, но в ней чаще, чем в непрограммированном учебнике, встречаются воп- росы, заставляющие читателя вдумываться в текст, задания на формирование учебных умений и приемов мышления, а также для закрепления знаний. Ответы для самопроверки по- мещены в конце глав. Кроме того, с ней можно работать, ис- пользуя навыки чтения обычной книги, которые уже прочно закреплены у учащихся. Приведем в качестве примера комбинированной программы фрагмент из учебника Г. М . Чернобельской и И . Н . Черткова.1 Информационный кадр (с. 30) Зная, что в начале периода располагаются типичные металлы, можно предсказать, что высшие оксиды элементов главных подгрупп I и II групп должны обладать основными свойствами. Некоторое исключение составляет бериллий, оксид которого амфотерен. В конце периода рас- полагаются неметаллы, высшие оксиды которых должны о бтадать кис- лотными свойствами. Соответствующие им гидроксиды в зависимости от положения элементов в периодической системе также могут быть основными, кислотными или амфотерными. Исходя из этого, мы можем строить вполне обоснованные предположения о составе и свойствах ок- сидов и гидроксидов тех или иных элементов. Операционный кадр (с. 30) 59. Напишите формулы высших оксидов стронция, алюминия. Могут ли они вступать в реакцию с серной кислотой, с едким натром? Напи- шите уравнения реакций. 60. Напишите формулы гидроксидов рубидия, бария, лантана. 61. Зная, что формула высшего оксида селена SeO3, напишите урав- нения его реакций с гидроксидом кальция, с оксидом натрия. Кадр обратной связи (с. 38) 59. SrO; А12О3; оксид стронция — основной оксид, а оксид алюминия амфотерен. Поэтому в реакцию с кислотой вступают оба, а со щелочью реагирует только оксид алюминия. Уравнения реакций составьте само- стоятельно. 1 Чернобельская Г. М., Чертков И. Н. Химия. М., 1991. -143 142
60. Формула гидроксида лантана La(OH)3, остальные формулы напи- шите самостоятельно. 61. SeO3 + Са(ОН)2 = CaSeO4 + Н2О SeOa + Na20 = Na2SeO4 ВИДЫ ПРОГРАММИРОВАННЫХ МАТЕРИАЛОВ Кроме обучающих программ, содержащих все необходимые структурные элементы программированного обучения, извест- ны и другие виды программированных материалов, например, дополнение к учебнику. Оно обучает учащихся навыкам работы с учебным текстом. Такое дополнение, за исключением инфор- мационных кадров, включает все остальные элементы управле- ния учебной деятельностью учащихся по учебнику. В нем ука- зано, как расчленять материал учебника, разработаны вопросы и задания, предусмотрены кадры обратной связи и т. д. Программированные задачники — это также вид програм- мированных пособий. Обычно они содержат задачи, сгруппи- рованные по основным типам решения. К каждому типу раз- работан алгоритм решения — система предписаний, выпол- няя которые обучаемый обязательно придет к правильному результату. Сначала алгоритм очень подробный, постепенно он становится более сокращенным, сохраняя подсказку лишь в самых важных (узловых) моментах решения. Затем, учиты- вая постепенную свертываемость мыслительных операций по мере формирования умения, помощь обучаемому все уменьша- ется и, наконец, остается лишь готовый ответ для самопровер- ки. В задачнике есть и комбинированные задачи, требующие творческого подхода к решению. В них либо вовсе не указыва- ется путь решения, либо указано, какие типы задач объедине- ны. Это формирует творческий подход к решению. Примером такого задачника может служить задачник Л. Г. Гуськовой.1 Программированные практикумы — специально разрабо- танные инструкции к практической работе, пользуясь кото- рой, обучаемый не только может выполнить эксперименталь- но опыт, но и получить указания по организации наблюде- ния, по его осмыслению. В настоящее время почти все прак- тикумы, в том числе и школьные инструкции, построены та- ким образом. Примером может служить практикум для меди- цинских училищ.1 2 1 Гуськова Л. Г. Задачи и упражнения по химии для техникумов. М.: Высшая школа, 1983. 2 Чернобельская Г. М. Руководство к практическим занятиям по неорганичес- кой и органической химии. — М.: Медицина, 1982. 144
аммиака Опыт. Получение аммиака и раство- рение его в воде Соберите прибор, изображенный на рис. 2.3. На бумажном листе или в чаш- ке Петри стеклянной палочкой смешай- те гранулированную натронную известь и сухой хлорид аммония, взятые при- мерно в равных количествах. Гранулы натронной извести растирать и дробить не следует, так как это помешает про- хождению газа. Поместите полученную смесь (пример- но 1/3 пробирки) в совершенно сухую, как и другие детали прибора, пробирку, закрепленную в штативе почти горизон- тально, слегка приподняв дно. Закрыв пробирку пробкой с газоотводной трубкой, нагревайте ее при помощи горелки. Образующийся газ соберите в пробирку-сборник, опрокинув ее вверх дном. Собранный аммиак легко узнать по специфическому интен- сивному запаху у отверстия пробирки сборника. Пробирку с собранным аммиаком осторожно снимите с трубки, опус- тите отверстием вниз в чашку с водой. Обратите внимание, как вода будет быстро подниматься вверх в пробирке. Конец гкзоотводной трубки оберните кусочком влажной ваты. Закрыв пробирку под водой пальцем, выньте ее из чашки вместе с вошедшей в нее водой и возьмите пробу на фенолфталеин. Далее идут вопросы, ответы на которые заставляют учени- ка осмыслить опыт: Почему при проведении опыта все детали прибора должны быть сухими9. Почему пробирку-сборник следует держать опрокинутой вверх дном? Приведите пример газа, который можно было бы собирать, как амми- ак, в сосуд, опрокинутый вверх дном, и газа, который обладал бы такой же высокой растворимостью, как и аммиак. Почему пробирку необходимо обязательно закреплять, слегка накло- няя ее отверстием вниз? Зачем конец газоотводной трубки нужно обертывать влажной ватой? Напишите уравнение реакции получения аммиака. Какую окраску приобрел фенолфталеин? Почему? Методика использования на уроках химии программиро- ванного обучения Методика использования программированных материалов на уроке предусматривает самостоятельность учащихся. Они получают вводный инструктаж учителя о том, как пользо- ваться пособием, сколько времени отводится на работу, какая 145
предстоит форма отчетности. После этого учащиеся работают с пособием без дополнительных указаний учителя индивиду- ально. Учитель не должен отрывать учащихся от работы и может проводить лишь только индивидуальные консультации. Оптимальное время для работ с программированным посо- бием, как показал эксперимент, равно 20—25 мин. Програм- мированный контроль отнимает значительно меньше време- ни, всего 5—10 мин, а проверка в присутствии учащихся длит- ся не более 3—4 мин, в течение которых весь класс получает оценки за работу. При этом варианты заданий остаются на руках у учащихся, чтобы они могли проанализировать свои ошибки, на которые им укажет учитель, вернув карточки. Такой контроль может проводиться почти на каждом уроке по разным темам. Он позволяет проверить готовность учащихся к уроку, требует систематической подготовки их к урокам, легко сочетается с другими методами контроля знаний, спо- собствует повышению качества знаний. Программированное обучение — это один из видов самосто- ятельной работы, которую учитель должен использовать в со- четании с другими видами, формами и методами работы с учащимися. Практика показала, что сразу вводить программированное обучение нельзя. Учащихся к нему надо готовить постепенно. Программированное обучение хорошо себя зарекомендовало в работе учащихся дома, если они пропустили уроки по болез- ни и в некоторых других случаях. Программированное обучение имеет свои положительные и отрицательные стороны. Положительные стороны заключаются в том, что они обеспечивают жесткое управление процессом обучения. Доказано, что при программированном обучении повышается прочность знаний, т. е. выполняется образова- тельная функция. Индивидуальный темп — также важный критерий оценки программированного обучения. В процессе программированного обучения учащиеся самостоятельно до- бывают знания. Наличие обучающей программы позволяет пропустившим урок учащимся быстро восполнить свой про- бел. Программированное обучение хорошо зарекомендовало себя при формировании практических умений. Однако нельзя игнорировать и минусы, которые усматри- ваются в программированном обучении. Жесткость управле- ния учебным процессом может помешать проблемному подхо- ду, т. е. нанести ущерб развивающей функции обучения. На- рушается общение с учителем, ослабляется воздействие лич- 146
ности учителя, т. е. страдает воспитательная сторона. Слиш- ком глубокая индивидуализация мешает коллективной рабо- те. Учащиеся, работая молча, не учатся говорить. Слишком большое дробление материала может привести к дискретнос- ти знаний, мешая формированию обобщенных понятий. Все эти недостатки сглаживаются, если программированное обу- чение сочетать с другими видами и методами обучения. § 2.3.4. МОДУЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ ХИМИИ К технологиям программированного обучения близка тех- нология модульного обучения. Из названия видно, что в осно- ве ее лежат модули. Современное понимание модуля сложилось не сразу. Сна- чала под модулем понимали небольшую учебную программу, используемую как дополнение к основной школьной програм- ме. Примером такой программы может служить разработанная в 1991 г. М. В. Зуевой и И. Н. Чертковым программа курса химии для X—XI классов школ технического профиля.1 В этой программе к основному курсу приложены модули, каждый из которых представляет собой мини-программу. Учитель вправе выбрать для изучения те модули, которые в большей мере соответствуют потребностям региона. Тематика модулей: 1. Растворы. 2. Материалы, получаемые на основе кремния и углерода. 3. Металлы и сплавы. 4. Химия в промышленности и в сельском хозяйстве. 5. Каучуки. 6. Химические волокна. 7. Пластмассы. 8. Промышленный органический синтез. В настоящее время понимание сущности модуля сильно изменилось. Оно направлено на индивидуализацию учебного процесса, который при этом особым образом структурирует- ся. В основе структурных компонентов лежат особым образом обработанные блоки содержания, объединенные определенной идеей. В соответствии с содержанием планируется деятель- ность обучаемых по его усвоению, а также средства обучения, которые необходимо использовать. Все это разрабатывается с 1 Зуева М. В., Чертков И. Н. Программа курса химии для X—XI классов школ технического профиля // Комплект программ по химии для школ различных профилей. - М.: АПН СССР НИИ ОСО, 1991. С. 94—121. 147
учетом дифференцированного подхода к учащимся с разной обучаемостью (С. Я. Батышев [1], П. А. Юцявичене [20]). Предполагается, что модуль должен быть достаточно автоно- мен, обладать завершенностью содержания. В зависимости от методического замысла модули можно менять местами, объе- динять, вовсе изымать или выстраивать в строго заданной логической последовательности. Другими словами, модуль представляет собой часть учебного процесса. Это дает основа- ние отнести модульные технологии и к гибким технологиям, а модульные программы — к гибким программам. В структуру каждого модуля входит: — познавательная задача (цель изучения модуля); — химическое содержание, отобранное в соответствии с целью; — методические указания о деятельности, которую надо осу- ществить, чтобы добиться успеха; — информация об имеющихся средствах обучения, которы- ми следует воспользоваться. Если нужно выполнить опыт или решить задачу, дается возможно более полная инструкция. Если имеется компьютерная программа, которую нужно изу- чить, или обратиться к учебнику, об этом обучаемый должен получить информацию из модульной программы; — очень полезно, хоть и необязательно, включить в модуль обобщающий элемент, который условно можно назвать «ак- кумулятором знаний». В нем содержатся выводы, ключевые слова, компактно выраженные основные идеи, выделяются важнейшие связи содержания; — очень важно предусмотреть в модуле усиленный конт- роль в любой форме. Чаще всего предпочитают тестовую фор- му, где предусмотрен выбор ответа из серии альтернатив. Од- нако чрезмерное увлечение такой формой нежелательно, не- обходимо время от времени использовать задания для свобод- ного конструирования ответа. При учете результатов модульного обучения предпочтитель- на рейтинговая система с начислением рейтинговых баллов за каждый модуль. Таким образом, модульное обучение полностью ориентиро- вано на учащихся. Материальным носителем модульной идеи является специально структурированное учебное пособие. В качестве примера такого пособия можно привести разрабо- танный А. В. Ореховым модульный материал по разделу «Кис- лородсодержащие монофункциональные органические веще- ства». В нем предусмотрены модули (М): 148
в содер- М—0. Комплексная дидактическая цель М—1. Входной контроль в виде заданий тестового типа для проверки уровня подготовленности к восприятию нового материала. Этот конт- роль проводится перед началом работы над модульной программой в целом, а также перед началом работы в каждом модуле. М—2. Обзорная лекция о строении спиртов, фенолов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, обусловленном особенностями их функци- ональных групп. (В случае слабой подготовленности учащихся лекцию расчленяют на фрагменты малой продолжительности и включают их по мере изучения отдельных классов органических веществ). М—3. Гомология и изомерия кислородсодержащих органических ве- ществ. После этого проводится промежуточный контроль. М—4. Химические свойства функциональной группы —ОН жащих ее соединениях (спирты, фенолы). .0 М—5. То же и для группы — ХН X М—6. То же и для группы — ОН М—7. Этерификация. Сложные эфиры, жиры. М—8—9. Практические занятия по свойствам карбоновых решению экспериментальных задач, синтезу этилацетата. Снова промежуточный контроль. М—10—11. Получение и применение кислородсодержащих ческих веществ. М—12. «Аккумулятор знаний» — компактное, емкое резюме (обоб- щение) с раскрытием генетическ их связей между разными классами кис- лородсодержащих соединений. М—13. Выходной контроль. Такой контроль проводится не только в конце модульного обучения, но и в конце каждого модуля. В подробном изложении этот модульный материал представ- ляет собой учебное пособие, включающее информацию по орга- нической химии и элементы управления учебной деятельнос- тью учащихся. Работа с модулями для учащихся непривычна. Поэтому для достижения нужного эффекта школьников необходимо зара- нее готовить к работе, включая отдельные элементы модуль- ного обучения в традиционные уроки. Для разных возраст- ных категорий учащихся это делается по-разному. Модульное обучение — это обучение индивидуализирован- ное. Уровневая дифференциация внутри модулей (программы А, В, С) позволяет адаптировать его к учащимся с разной под- готовленностью . Во время урока учитель выполняет роль кон - сультанта. кислот, органи- 149
§ 2.3.5. СИСТЕМА Н. П. ГУЗИКА Своеобразную собственную технологию обучения во всех деталях разработал учитель химии Н. П. Гузик [3]. Его систе- ма организации учебного процесса состоит из пяти основных типов уроков: — уроки разбора нового материала, на которых осуществ- ляется многократное объяснение химических понятий; — комбинированные семинарские занятия (индивидуаль- ная проработка материала); — уроки обобщения и систематизации (тематические зачеты); — уроки межпредметного обобщения и систематизации зна- ний (защита тематических заданий); — практические занятия. Кроме этих основных типов уроков, используются и другие: уро- ки-диспуты, уроки-конференции, комбинированные уроки и т. д. При разработке своей системы учитель должен руководство- ваться рядом принципов: — принцип целостности содержания, которое изучается не фрагментарно, по урокам, а целостно (Н. П. Гузик называет это «тематической концентрацией»); — дифференциация содержания: сначала излагается мате- риал первостепенной важности, имеющий опору в предыду- щих темах; — принцип преемственности; — принцип комплексности: обеспечение обучения, воспи- тания и развития; — дифференциация помощи учащимся. Учебные программы, выполняемые учащимися, дифферен- цируются на репродуктивную (программа « С»), частично по- исковую (программа «В») и творческую (программа «А»). Си- стема оценивания «привязана» к этим программам, а сами программы тесно связаны между собой (преемственность). Эго позволяет ученику на любом этапе обучения сменить более легкую программу на более сложную. Рассмотрим пример. Программа А: 1. Изготовьте шаростержневые модели молекул, имею- щих следующий состав.' a) G П,‘ б) GHo,' в) GH10O. Напишите структур ные формулы этих веществ. Отметьте типы углеродных цепей, присущие молекулам указанного состава. Что происходит со связями между атома- ми в молекулах при перестройке углеродных цепей? Может ли происхо- дить такая перестройка без затрат энергии? Свой ответ мотивируйте... Программа В. Изготовьте шаростержневые модели молекул, которые имеют следующие структурные формулы: 150
Отметьте типы углеродных цепей в этих молекулах. Напишите моле- кулярные формулы всех четырех веществ и сравните их', а) по числу и виду атомов, входящих в их состав; б) по числу ковалентных связей между соседними атомами углерода; в) по типу углеродного скелета... Программа С. Изготовьте шаростержневые модели четырехтомной углеродной цепи: а) не разветвленной; б) разветвленной; в) замкнутой (циклической). Присоедините к свободным валентностям углерода ша- рики, символизирующие атомы водорода. Запишите молекулярные и струк- турные формулы веществ, модели которых Вы изготовили»... и т. д. Как можно заметить, разработанная Н. П. Гузиком система обучения также направлена на развитие мышления учащих- ся в процессе изучения химии. Так же, как и в других техно- логиях, очень большое внимание учитель уделяет контролю. ВЫВОД Технологии обучения химии при всем разнообразии ме- тодических приемов имеют много общего. Все они развива- ющие, обеспечивающие жесткое управление учебным про- цессом и прогнозируемый, воспроизводимый результат. Любая технология обучения своими корнями «ухо- дит» в традиционное и нередко используется в сочета- нии с ним. Включение новой технологии в учебный процесс требует пропедевтики, т. е. постепенной подго- товки учащихся. ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ 1. Постройте модель традиционного, в вашем понимании, обучения и со- поставьте его с описанными в этой главе технологиями. 2. Разработайте по любой теме школьного курса химии методику обуче- ния учащихся по групповой технологии. 3. Изучите, пользуясь приведенной литературой по теме, методическую систему Н. П. Гузика и обоснуйте, почему ее можно отнести к технологиям обучения. 151
4. Раскройте в технологии программированного обучения, какие тради- ционные элементы в ней присутствуют. 5. Составьте опорный конспект для любого урока по неорганической хи- мии и обоснуйте его. б. Докажите, что дидактическая игра может быть возведена в ранг техно- логии обучения. 7. Разработайте урок химии, содержащий дидактическую игру. 8. В каких случаях применима в обучении химии дидактическая игра? ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ 1. Разработка и обоснование модульного обучения по лю- бой теме школьного курса химии VIII класса. 2. Разработка и обоснование фрагмента программирован- ного практикума по химии для IX класса. 3. Разработка и обоснование опорных схем для решения расчетных задач разных типов. 4. Разработка и обоснование опорных схем при обобще- нии учебного материала по любой теме школьного курса химии. 5. Сущность методики А. Г. Ривина и ее применение на при- мере любой темы школьного курса химии. Литература по теме 1. Батышев С. Я. Блочно-модульное обучение. — М., 1997. 2. Воскобойникова Н. П. Мурманская методика // Химия в школе, 1993, № 1. С. 41—47; Методика Ривина-Баженова // Там же, № 2. С. 49—54; Взаимопере- дача тем // Там же, № 3. С. 36—42; Методика Ривина // Там же, № 4. С. 56—62; Обратная методика Ривина // Там же, № 5. С. 55—57; Методика взаимообмена заданиями // Там же, 1994, № 1, С. 62—68. 3. Гузик Н. П. Учить учиться. — М.: Педагогика, 1981; Дидактический мате- риал по химии для 9 класса. — Киев, Радянська школа, 1982; Обучение органи- ческой химии. — М.: Просвещение, 1988. 4. Занько С. Ф., Тюнников Ю. С., Тюнникова С. М. Игра и учение. В 2 ч. — М.: Логос, 1992. 5. Кузнецова Н. Е. Педагогические технологии в предметном обучении. — СПб; Образование, 1995, 6. Михеева О. А., Чернобельская Г. М. Топливо и энергетические проблемы // Химия (приложение к газете «1 сентября»), 1998, № 27. С. 6—7. 7. Новиков Ю. Е., Заречнюк О. С. Применение опорных схем при решении расчетных задач // Химия в школе, 1991, № 5. С. 31—33. 8. Обучающие игры в химии и методике ее преподавания. — М.: МГПИ, 1990. 9. Орлик Ю. Г., Мозолевская Л. В. Применение схем при обобщающем повто- рении неорганической химии // Химия в школе, 1990, № 2. С. 30—32. 152
10. Селевко Г. К. Современные образовательные технологии. — М.: Народное образование, 1998. 11. Семенькова Н. И., Супоницкая И. И., Гоголевская Н. И. К методике изуче- ния темы «Первоначальные химические понятия» // Химия в школе, 1988, № 4. С. 31—37. 12. Супоницкая И. И., Гоголевская Н. И. Важнейшие классы неорганических соединений. Опорные схемы-таблицы по химии. — М.: Школа-Пресс, 199 7. 13. Супоницкая И. И., Гоголевская Н. И. Комплект обобщающих схем-конс- пектов по теме «Электролитическая диссоциация» // Химия в школе, 1991, № 5. С. 25—30. 14. Супоницкая И. И., Гоголевская Н. И., Жантиева Н. А. Опорные схемы при систематизации знаний о химической реакции // Химия в школе, 1998, № б. С. 48. 15. Суртаева Н. Н. Педагогические технологии: контрольно-корректирующая технология обучения // Химия в школе, 1998, № 4. С. 14. 16. Суртаева Н. Н. Технология естественного обучения // Химия в школе, 1998, № 7. С. 13—16. 17. Турлакова Е. В. Использование схем-конспектов при изучении закономер- ностей химических реакций // Химия в школе, 1997, № 1. С. 26—29. 18. Чошанов М. А. Дидактическое конструирование гибкой технологии обуче- ния // Педагогика, 1997, № 2. С. 21—29. 19. Шаталов В. Ф. Учить всех, учить каждого // «Педагогический поиск» / Сост. М. Н. Баженова. — М.: Педагогика, 1987. С. 141—204. 20. Юцявичене П. А. Теория и практика модульного обучения. — Каунас, 1989. Литература по программированному обучению 21. Беспалько В. П. Программированное обучение (дидактические основы). — М.: Высшая школа, 1970. 22. Ильина Т. А. Вопросы в^тодики программирования. — М.: Знание, 1969. 23. Молибог А. Г. Программированное обучение. — М.: Высшая школа, 1967. 24. Талызина Н. Ф. Теоретические проблемы программированного обучения. — М.: МГУ, 1969. 25. Томас К., Дэвис Дж., Опеншоу, Берд Дж. Перспективы программирован- ного обучения. — М.: Мир, 1966. 26. Шаповаленко С. Г. Методика обучения химии. — М.: Учпедгиз, 1963. Глава 2.4. Система средств обучения химии Средства обучения и воспитания — система материальных объектов, используемых с целью образования, воспитания и развития личности учащихся. Это единство функции обеспе- чивает целостность системы. 153
Средства обучения образуют три большие группы, которые различают между собой по своему назначению и способу воз- действия на учащихся: — пособия для учителя — общественно-политическая, ме- тодическая, научно-популярная и другая литература — воз- действует на учащихся опосредованно через учителя; — оборудование школьного кабинета предназначено для не- посредственного обеспечения учебно-воспитательного процес- са; оно оказывает прямое воздействие на учащихся во время уроков и внеурочных занятий; — учебник химии — средство обучения, которым ученик пользуется индивидуально в школе и дома. Все эти компоненты тесно связаны между собой, и в отсутствие любого из них невозможен полноценный процесс обучения химии. В последние годы появились и другие средства индивиду- ального обучения: рабочие тетради, компьютерные програм- мы, видеокассеты с учебным содержанием и др. § 2.4.1. ШКОЛЬНЫЙ ХИМИЧЕСКИЙ КАБИНЕТ И ЕГО НАЗНА- ЧЕНИЕ В условиях все возрастающих требований к процессу обучения решение стоящих перед школой задач становится невозможным без хорошо оборудованных кабинетов по предметам [4]. Современ- ные требования к химическому кабинету наиболее полно и обоснованно сформулированы в книге А. А. Грабецкого и Т. С. Назаровой «Кабинет химии»1 [4]. В настоящее время это единственное руководство такого рода для учителя. В нем впервые дано четкое определение химического кабинета: «Школьный химический кабинет — это специальное помеще- ние с рационально размещенным комплектом учебного обору- дования, мебелью и приспособлениями, обеспечивающими эффективное преподавание предмета». Химический кабинет — это комплекс помещений, состоя- щий как минимум из двух комнат: класса-лаборатории и лабо- рантской комнаты, оборудованных всем необходимым для обу- чения химии. В классе-лаборатории (площадью 70—72 м2) про- водятся уроки, а в лаборантской комнате (площадью от 16 м2) работают лаборант и учитель, подготавливая к уроку все не- обходимое. В лаборантской комнате хранится основная часть реактивов, материалов, посуды, инструментов и другого обо- 1 Грабецкий А. А., Назарова Т. С. Кабинет химии. М 1983 .
рудования. Ученикам доступ в лаборантскую комнату должен быть запрещен. Как и все средства обучения, химический кабинет служит целям воспитания, образования и развития учащихся. Важ- нейшие требования, предъявляемые к кабинету химии, раз- деляются на четыре группы: 1. Научно-методические. Кабинет химии должен удовлет- ворять требованиям химического содержания, дидактики, психологии, теории воспитания. 2. Эргономические, гигиенические и по технике безопасности. Кабинет должен удовлетворять требованиям научной организации труда и обеспечивать охрану здоровья учителя и учащихся. 3 . Технические, технологические , экономические . Элемен - ты оборудования должны быть просты в изготовлении, разра- ботаны с учетом возможностей современного производства, изготовлены из недорогих материалов, надежны в эксплуата- ции и долговечны. 4. Специфические, обусловленные своеобразием тех или иных средств обучения , например , использование прокладок для хрупких стеклянных деталей с сочленениями и т. д. Для школьного оборудования разработаны государственные стандарты (ГОСТ) и технические условия (ТУ). При создании кабинета химии специально подбирают такое помещение, которое позволяет наилучшим образом использо- вать учебное оборудование для осуществления учебно-воспи- тательного процесса. Рассмотрим систему учебного оборудования по химии (схема 2 .7 ). Схема 2. 7. Система учебного оборудования Учебное оборудование I Натуральные объекты: реак- тивы, посуда, приборы, инст- рументы, кол- лекции мине- ралов, метал- лов и др. Изображения натуральных объектов: мо- дели, макеты, картины, эк- ранные посо- бия и т. д. Описания предметов и явлений услов- ными сред- ствами: табли- цы, графики и пр Пособия, демонстри- руемые с помощью ТОО: диафильмы, ди- апозитивы, кодотран- спаранты, видеозапи- си, магнитофонные записи, обучающие компьютерные про- граммы, учебные ки- нофильмы и др . 155
Ни один элемент учебного оборудования не может выпол» нить самостоятельно образовательную, воспитывающую и раз вивающую функции в учебном процессе. Они занимают под чиненное положение по отношению к методам обучения. Од нако наличие и дидактические возможности средств обуче ния и воспитания определяют выбор методов. В этом их диа лектическое единство. Так, например, внедрение в учебны! процесс телевидения как средства обучения и воспитания со- здало телеуроки. Использование графопроектора позволило; внести коррективы в традиционные наглядные методы: про- ецирование химических опытов и заданий для самостоятель-* ной работы, самопроверки. Размещение на ученических сто-* лах реактивов, посуды и принадлежностей позволило шире] внедрить в учебный процесс лабораторные опыты. ; Совершенно иных методов обучения требует использование компьютерных программ и других интерактивных пособий. Именно сочетание методов и средств обучения позволяет J успешно решать проблему реализации триединой функции ; обучения. Например, специфический интерьер химического; кабинета, справочные таблицы на стенах, оборудованные сто- ] лы учителя и учащихся, удобно расположенный вытяжной; шкаф, рационально размещенное и доступное для пользова-' ния оборудование создают определенный деловой настрой, ; способствует трудовому воспитанию. Рабочие места учителя и учащихся Рабочий стол учителя называют демонстрационным столом.; Само название говорит о его предназначении. Все то, что хочет продемонстрировать учитель, должно быть хорошо видно всем * ученикам в классе. Длина стола около 3 м. Он устанавливается стационарно на невысоком подиуме (высотой 20—30 см). По-; верхность его решена в двух уровнях. Верхняя часть — демон-1 страционная, где осуществляется непосредственный показ i учащимся объектов наблюдения, на нижней размещают вспо- ] могательные предметы, которые скрыты от учащихся борти- . ком. Внимание учащихся сосредоточивается только на изуча- ; емом объекте. При таком оборудовании рабочего места рацио- ; нально организованный труд учителя оказывает большое вое- i питательное воздействие, способствует формированию серьез- ] ного отношения к предмету. Проекционная аппаратура нахо- j дится у противоположной стены класса и управляется дис- ; танционно. Использование демонстрационного вытяжного^ 156
шкафа при проведении опытов с ядовитыми газами убеждает учащихся в необходимости соблюдать правила техники безо- пасности. Вытяжному устройству в химическом кабинете уделяется осо- бое внимание, потому что, выполняя свою основную функцию — удаление из помещения вредных паров и газов — оно не должно мешать наглядности демонстрируемых опытов. Поэтому демонст- рационный вытяжной шкаф устанавливается в кабинете рядом с демонстрационным столом, под углом к аудитории и имеет две открывающиеся стенки — переднюю и заднюю. Последняя исполь- зуется учителем, чтобы проводить работу в шкафу, не загораживая собой находящегося внутри шкафа оборудования. Ученики за опы- том наблюдают через закрытую стеклянную переднюю стенку. В этом отношении типовые школьные вытяжные шкафы, установ- ленные между классом и лаборантской комнатой, с методической точки зрения не отвечают своему назначению. Некоторые учителя изготавливают самодельные подвесные вытяжные устройства в виде колпака на шарнирах, которое можно разместить над демонстрационным столом во время проведения опыта, а когда надобность исчезает, отодвинуть. Такое устройство способствует наглядности опыта. Классная доска должна иметь три щита, магнитную часть поверхности и экран н ад доской. ТЬд доской размещают плос- кие ящики для хранения таблиц. Ра Очее место учащегося также оборудовано специально разработанными лабораторными принадлежностями и способ- ствует формированию и рагвитию практических умений и навыков, развитию интереса, самостоятельности, обеспечива- ет самостоятельность работы, делает более убедительными полученные знания. На каждом лабораторном столе учащихся в кабинете химии ус- тановлены два шкафчика: один — с реактивами, другой — с посу- дой, инструментами и материалами. Набор тех и других продуман так, чтобы в основном обеспечить большинство проводимых на уроках химических опытов. Однако перечень необходимых для работы реактивов гораздо больше, и недостающие реактивы в каж- дом конкретном случае выдаются дополнительно. В наборы запре- щается включать опасные и ядовитые вещества. Ъкое о Орудование ра ®>чих мест учащихся является важ- ным элементом научной организации труда (НОТ) учителя и учащихся, так как трйуется совсем немного времени, чт<б ы подготовить кабш ® к ла бэраторному или практическому за- нятию и убрать его по окончании работ ы. 157
Комплексы средств обучения В обучении химии на каждом уроке используется не одно, а несколько разных средств обучения, которые взаимно допол- няют друг друга, способствуя формированию у учащихся воз- можно более объективных и четких представлений об изучае- мом предмете или явлении. Так, например, при демонстриро- вании работы прибора небольшого размера, когда издали пло- хо просматриваются детали, может быть показана и плоско- стная модель прибора, смонтированная на магнитной доске, фланелеграфе или нарисованная мелом на доске. Впечатления от опыта с малыми количествами веществ, например взаимодействия натрия с водой, усиливаются при проецировании его на экран через графопроектор. В VIII классе при изучении химических реакций последо- вательно используют несколько средств обучения. Химичес- кий эксперимент позволяет внешне увидеть проявление реак- ции, материальные модели позволяют объяснить этот факт на уровне атомно-молекулярного учения как процесс перегруп- пировки атомов и изменения состава веществ и, наконец, с помощью знакового моделирования выводят сущность реак- ции — составляют химическое уравнение. В органической химии для создания объективных представ- лений о молекулах органических веществ также применяют разные модели. Так, направление связи и значение валентно- го угла лучше всего показать на шаростержневых моделях, образование л-связи и пространственную изомерию — на кар- тонных плоскостных моделях и т. д. Каждая модель отражает лишь отдельную характеристику вещества. При изучении химического производства используют статичес-' кие таблицы с условной схемой производственной линии, объем- ные макеты, позволяющие представить внешний вид и устройство отдельных аппаратов, действующую модель, в которой воспроизво- дятся химические реакции, происходящие в производственных условиях, в нужной последовательности, видеофильмы (в некото- рых школах сохранились еще учебные кинофильмы, демонстриру- емые через кинопроекторы, но пользоваться ими можно после вни- мательного предварительного просмотра, потому что большинство из них устарело), где отсняты производственные объекты в есте- ственном виде в динамике. Вместо таблиц используют и другие статические средства — слайды и диафильмы, наилучшим обра-; зом реализующие методическую идею. Не обязательно применять все средства обучения, которые ; 158
имеются в распоряжении учителя, или рассматривать одну и ту же сторону объекта при помощи разных средств — это приведет только к потере времени на уроке. Не следует думать, что чем больше средств наглядности на уроке, тем лучше. Все должно быть методически обосновано и целесообразно. Таким образом, при подготовке к уроку средств обучения учитель продумывает их наи- лучшие сочетания, подбирает так называемый комплекс, который может быть разным в классах одной и той же параллели. Входящие в комплекс средства имеют разное дидактическое назначение — для изучения нового материала, для за-крепле- ния или контроля. Иногда дополнительно изготавливают сред- ства определенного дидактического назначения, например опор- ные схемы для закрепления знаний и умений, специальные карточки с контрольными заданиями. Иногда для контроля знаний демонстрируют кинофильм (видеофильм) с выключен- ным звуком и предлагают ученику его прокомментировать или показывают таблицу с закрытыми надписями. Важным средством наглядности, о котором незаслуженно мало говорится, хотя учитель пользуется им постоянно, является указка. Иногда это просто деревянная или сделанная из другого материала палочка, но в последнее время появились и все шире используются лазерные указки, проецирующие на нужный объект яркую красную точку лазерного луча. Преимущество в том, что он достигает любой высоты и дальности. Важно только следить, чтобы он не направлялся в глаза — это опасно. Такая указка максимально компактна (помещается в руке). Лаборантская комната Организовать труд учителя во время урока невозможно без тщательной предварительной подготовки, которая предусмат- ривает подбор необходимых средств обучения, хранящихся в лаборантской комнате. Эта комната небольшая, поэтому разме- щение в ней оборудования должно быть тщательно продумано. Лаборантская комната должна иметь два выхода — в класс- лабораторию и в коридор, чтобы не нужно было проходить через класс во время урока. В ней должен быть препараторс- кий стол для подготовки и проверки планируемого экспери- мента. Для хранения раздаточных склянок и банок с реакти- вами, которые редко используются и поэтому не входят в уче- нические наборы на столах, предназначен емкий лоточный шкаф. Реактивы в нем хранятся в выдвижных лотках (в виде полок с бортиками). Нужный лоток с банками вынимают, 159
выносят в класс и реактивы расставляют по столам. В шкафу также размещены в поролоновых укладках некоторые виды посуды, стеклянные приборы. В лаборантской комнате находится сейф для хранения лег- ко возгорающихся жидкостей (ЛВЖ) и ядовитых веществ. В лаборантской комнате учитель размещает пособия, необ- ходимые ему для подготовки к урокам: небольшую библиоте- ку методической, химической и научно-популярной литера- туры, комплекты научно-популярных журналов и журнала «Химия в школе», газеты «Химия» (Приложение к газете «1 сентября»)и др. Особого внимания заслуживает письменный стол учителя. На столе находятся картотеки различного назначения, которыми учитель пользуется при подготовке к очередному уроку. Пись- менный стол — это рабочее место учителя в лаборантской, ко- торый должен быть обеспечен всеми необходимыми канцелярс- кими принадлежностями. Тетради учащихся учитель хранит на полках в шкафу или на специальной этажерке. § 2.4.2. ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА И ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ В ХИМИЧЕСКОМ КАБИНЕТЕ В вопросах охраны труда и техники безопасности учитель руководствуется нормативными документами. Он несет лич- ную ответственность за безопасность учащихся на уроке, за их здоровье. Учитель обязан убедиться, что все учащиеся прошли медос- мотр, выявить, имеются ли в классе аллергики. Он отвечает за обучение учащихся безопасным методам и приемам рабо- ты, за ознакомление учащихся с правилами поведения в хи- мическом кабинете, за инструктаж по каждому эксперимен- ту. Перед практическим занятием необходимо рассказать уча- щимся о свойствах веществ, с которыми они работают, чтобы предотвратить несчастные случаи. В кабинете на видном мес- те вывешивают инструкции по технике безопасности. Кабинеты химии запрещается использовать в качестве клас- сных комнат для проведения уроков по другим дисциплинам, внеклассных воспитательных занятий, сборов, и т. д. Уборка класса-лаборатории учащимися производится только в при- сутствии учителя или лаборанта. Практические и лабораторные работы проводятся только в присутствии учителя. Вход посторонним во время практичес- кой или лабораторной работы в кабинет строго воспрещен. 160
Разрешается проводить на уроке эксперимент, только пре- дусмотренный школьной программой. Количество веществ следует брать строго в соответствии с печатными руководства- ми. Брать их незащищенными руками запрещается. Ни один прибор нельзя использовать без предварительной проверки [18]. В химическом кабинете должен быть обеспечен экологичес- кий комфорт как для учащихся, так и для учителя. Учет оборудования в химическом кабинете и порядок его пополнения Учитель химии должен быть подготовлен и к выполнению еще одной существенной обязанности заведующего химичес- ким кабинетом. Учитель химии в школе, особенно если нет другого учителя, как правило, заведует химическим кабине- том, заботится о его оснащении, сохранности и несет за него материальную ответственность. Он ведет инвентарную книгу, в которой делается запись о том, какое оборудова- ние и в каком количестве имеется в химическом кабинете. Если же какой-то прибор или другое оборудование долго- временного пользования выходит из строя и не подлежит реставрации, необходимо составить акт о его списании. Эго делается в конце года при проведении так называемой инвен- таризации. В ней участвует не только учитель химии, но еще два-три лица, назначенные администрацией в комиссию по инвентаризации. Приступая к работе в школе, учитель химии принимает кабинет по акту, а увольняясь с работы, по акту же его сдает учителю, который приходит работать на его место, или ди- ректору школы. К этим процедурам ни в коем случае нельзя относиться формально, обязательно нужно внимательно про- верять наличие каждой позиции в акте. Пополнение кабинета необходимым оборудованием осуще- ствляется на основе имеющихся у администрации школы спе- циальных перечней оборудования по каждому кабинету. Пе- речни эти утверждены высшими органами образования и яв- ляются документом. Сопоставив наличие оборудования в сво- ем кабинете с официальным перечнем, учитель устанавлива- ет, какого оборудования в кабинете нехватает и что нужно приобрести. После этого делается заявка в администрацию школы, которая дает поручение хозяйственнику закупить в магазинах «Учколлектор» недостающее оборудование. При его получении учитель также принимает его по акту. 6 Чернобельская Г. М. 161
О неисправности сантехнического, вытяжного и другого оборудования учитель немедленно ставит в известность адми- нистрацию школы. Помимо учебного оборудования, приобретаемого по перечню в магазинах, обычно возникает потребность в дополнительных пособиях, средствах наглядности и другом оборудовании, кото- рое централизованно не изготавливают и не продают. Вместе с тем, изменения в программах, введение факультативных кур- сов, проведение внеклассных занятий требуют новых средств обучения для реализации методических идей учителя. В неко- торых случаях учитель может сам с помощью учащихся изгото- вить необходимые ему наглядные пособия.1 В кабинете химии средней школы штатным расписанием предусмотрена должность лаборанта. При разной наполняе- мости школы лаборант обслуживает либо только кабинет химии, либо два кабинета — физики и химии, химии и биологии и т. д. Лаборант в школе работает, в особенности вначале, под руководством учителя, который учит его, сле- дит за соблюдением им правил техники безопасности. Ла- борант может оказать существенную помощь учителю, при- нимая участие в подготовке и проведении лабораторных ра- бот, практических занятий, во вспомогательных работах по кабинету, организации самообслуживания учащихся при убор- ке кабинета, приобретении оборудования для кабинета хи- мии и др. Организации его работы посвящено специальное пособие [15]. § 2.4.3. УЧЕБНИК ХИМИИ КАК ОБУЧАЮЩАЯ СИСТЕМА Значение учебника в обучении химии Проблема школьного учебника широко обсуждается в педа- гогической литературе в самых разных аспектах: содержание, гигиенические характеристики, структурные особенности, воспитательные функции и т. д. В сложной системе обучения химии учебник занимает важ- ное место. Большинство методистов и дидактов относят его к средствам обучения, но его роль гораздо более значительна, чем роль таблиц, экранных пособий, приборов, и т. д. В учеб- нике отражено содержание химических знаний в объеме школьного образования. Учебник формирует мировоззрение 1 Дрижун И. Л., Кузнецова Н. Е., Лившиц С. И. Конструирование приборов и лабораторного оборудования. — Л.: ЛГЛИ им. А. И. Герцена, 1986. '162
учащихся, сообщая им определенные методологические зна- ния и философские идеи, обеспечивает развитие умственной деятельности учащихся, формирование химических и учеб- ных умений и навыков. В учебнике последовательно реализу- ются все требования комплексного подхода, которые предъяв- ляют к обучению. В нем присутствуют все структурные эле- менты, которые присущи обучению химии в целом: содержа- ние предмета химии, методы обучения, средства обучения и элементы организации учебной деятельности учащегося. По справедливому замечанию Д. Д. Зуева: «Сегодня учеб- ник уже не может рассматриваться как пособие, служащее только для домашней работы по закреплению материала, изу- ченного с учителем в классе. Он обязательно должен давать материал и для самостоятельного изучения вопросов учебного курса, поиска новых знаний, их систематизации и обобще- ния, как на уроке, так и во внеучебное время. Сейчас уже ясно, что методическое построение учебника, в основу которого будет положен тип развивающего обучения (проблемное обучение), окажется принципиально иным...» [9, с. 32—33.]. Одним из первых учебников, который назывался «Рабочая книга по химии», был учебник П. П. Лебедева.1 В эту книгу, изданную в первые годы Советской власти небольшим тира- жом (25—30 тыс. экземпляров), заложены интересные мето- дические идеи. В основу обучения был положен исследова- тельский подход. Главную часть книги составляла экспери- ментальная часть с описанием многочисленных лабораторных опытов, на основе которых формировались знания. Теорети- ческая часть носила лишь вспомогательный характер. Систематический учебник В. Н. Верховского1 2 заложил ос- нову построения курса химии с ориентацией на систему поня- тий о веществе. В последнее время в нашей стране и за рубе - жом учителя все больше отдают предпочтение именно систе- матическим учебникам. Большой вклад в разработку теории учебника, определение его места в системе средств обучения и методику его исполь- зования в учебном процессе внес С . Г . Шаповаленко .3 1 Лебедев П .П .Рабочая книга по химии .Вып .1 —3 . —М . — Л .’.Госиздат , 1926—1927. 2 Верховский В. Н. Неорганическая химия. — М.—Л.; Учпедгиз, 1935. 3 Шаповаленко С. Г. Учебник в системе средств обучения / Проблемы школь- ного учебника. Вып. 4 — М.: Просвещение, 1976. С. 37—50. Шаповаленко С. Г. Методика обучения химии. — М.; Учпедгиз, 1963. 6* 163
Требования к системе содержания учебника Содержание любого учебника инвариантно можно отразить схемой 2.8. Схема 2 В. Структура системы содержания учебника химии __________________ Цели обучения __________ » ।----Химическое содержание---1 Методы обучения -----------------► Средства обучения I I » Организация учебной деятельности учащихся ----- Система содержания учебника отражает обучение в целом, моделируя деятельность учителя, обеспечивающего учебную деятельность учащихся. Следовательно, учебник можно счи- тать обучающей системой. Рассмотрим элементы приведенной си стемы содержания учебника. Учитывая его предназначение для самостоятельной работы, все приведенные элементы выражают в такой форме, в которой они могут быть доведены до сведения учащихся. В частности, цели обучения формулируют так, чтобы они слу- жили мотивом обучения, вызывали интерес к изучению пред- мета в целом. В каждой главе и параграфе цели конкретизи- рованы в форме познавательных задач, которые могут носить проблемный характер. Таким образом, будет соблюдена иерар- хия целей, что обеспечивает принцип системности обучения. В некоторых учебниках вместо познавательной задачи ста- вятся вопросы для актуализации знаний, полученных ранее. Такой прием тоже полезен, потому что способствует осозна- нию связей между параграфами, восприятию содержания пред- мета как единого целого, т. е. системности. Такой прием мы находим у Н. С. Ахметова [1], Н. Е. Кузнецовой, И. М. Тито- вой, Н. Н. Тары, А. Ю. Жегина [11]. Предметное содержание учебника — основы науки: важ- нейшие понятия, теории, законы, факты, методы химичес- кой науки. Этот элемент во всех учебниках химии отработан особенно тщательно, обоснованы с точки зрения химии отбор материа- ла, его структура, отобраны важнейшие теоретические кон- цепции для каждой ступени обучения. 164
Однако, как уже говорилось, содержание не может быть введено в учебный процесс вне метода. Поэтому и методы, о которых говорилось ранее, находят отражение в учебнике. В учебнике используются такие методические подходы, как про- блемный объяснительно-иллюстративный и пр Проблемные си- туации лучше всего создаются при установлении связей между элементами понятий, в частности, между строением вещества и свойствами его, между составом и строением, а также между свой- ствами и применением вещества и т. д. Эго широко использовалось автором учебника «Органическая химия» Л Л .Цветковым [20] . В курсе нео рганической химии эти возможности использу- ются значит ельно слабее даже там, где они могли бы быть реализованы. Например, при рассмотрении химической свя- зи, кристаллических решеток и т. д. Но и в неорганической химии можно найти примеры проблемного подхода. Напри- мер, изучение реакции синтеза аммиака из азота и водорода и рассмотрение на ее примере факторов, влияющих на смеще- ние равновесия системы. Или проблема зависимости свойств элементов от порядкового номера в периодической системе (т. е. заряда ядра атома) и др. Использование в учебниках рассказов и объяснений рису» ков, изображений, например, шаростержневых и масштабных моделей молекул веществ, чертежей приборов, таблиц, графи- ков свидетельствует о том, что многое из уже рассмотренных методов и средств обучения нашло свое отражение в учебниках. Блок организации учебной деятельности учащихся по хи- мии до самого последнего времени б ыл отражен в учеб никах слабее остальных. Авторы не до конца осознавали значимость этого (пока. Нотеп ер> сн, какп рши лц является предметом внимания составителей учебников. Блок организации учебной деятельности по химии, также непосредственно подчиненный целям обучения, состоит из следующих элементов: — организация усвоения химического содержания (поня- тий, законов, теорий, фактов, методов науки); — организация усвоения методологических знаний (диалек- тического подхода к явлениям, проблемного подхода, систем- ного подхода и т. д.; — формирование приемов умственной деятельности (ана- лиз синтез сравнение систематизация .классификация обоб- щение, умение выделять главное); — формирование других общих учебных умений (самокон- троль, пользование книгой и т. д.). 165
Решающую роль в разработке этих вопросов может сыграть введение в учебник элементов программированного обучения. При чтении текста параграфа учебника учащиеся обычно ста- раются запомнить содержание, соотнести его с сообщением <, учителя и не забыть до следующего урока. Вопросы в конце 5 параграфа используются учащимися лишь по заданию учите- ? ля, в то время как они должны быть неотъемлемой частью 1 домашней самостоятельной работы. Известно, что достаточно | большой и насыщенный информацией (иногда весьма слож- i ной) параграф усваивается с трудом. Учащиеся из самого учеб- 1 ника должны получить рекомендации, как организовать ма- | териал параграфа, чтобы лучше его понять и запомнить. Ин- 1 формацию параграфа необходимо расчленить на части и обес- печить самоконтроль за изучением каждой части. | В учебнике Е. Е. Минченкова, Л. С. Зазнобиной и Т. В. Смир- j новой [13] широко используются внутри текста задания и воп- i1 росы, способствующие осмыслению небольших порций мате- риала. Эта же особенность характерна для учебника Г. М. Чернобельской и И. Н. Черткова [21] с элементами про- 1 граммированного обучения. 1 Учащимся следует указать, что нужно записать, что нужно за- | помнить, как лучше усвоить материал, какие мыслительные при- 1 емы при этом рациональнее применять. Учащиеся должны так | или иначе проверить правильность усвоения м атериала Только тогда у них формируются умения самостоятельной работы. Они Я осознают цели и мотивы обучения, стремятся к доказательному 1 усвоению текста, устанавливают связи с предшествующим матери- 1 алом, используют имеющиеся знания для приобретения новых, I для самостоятельной постановки познавательной задачи. | Рассмотрение всех блоков содержания учебника показыва- I ет, что более всего отвечает этим требованиям пособие с эле- я ментами программированного обучения, в которой заложены fl идеи проблемного подхода. fl В большинстве современных учебников в аппарате ориен- Л тировки предусмотрено предисловие для учащихся, расска-Я зывающее о том, как устроен учебник и как ученики должны fl им пользоваться. Почти всегда текст учебника написан в фор-Я ме прямого обращения к ученику. Я Очень большое значение для учащихся имеет оформление учебЯ ника. Оно оказывает эмоциональное воздействие, что очень суще-Я ственно. В последнее время оно в значительной степени улучши-Я лось. Примером может служить оформление учебника авторойИ Е. Е. Минченкова, Л. С. Зазнобиной, Т. В. Смирновой [13]. ;Я 166
Рисунки в учебнике несут не только функциональную нагруз- ку, обеспечивая лучшее усвоение материала. Они еще и «рабо- тают» на формирование эстетических чувств школьников. В книге мы видим только две краски, не считая многокрасочных форзацев (так называют внутреннюю сторону обложки), где раз- мещены таблицы постоянного пользования: периодическая си- стема элементов Д. И. Менделеева и таблица растворимости кислот, оснований и солей. Но и двух красок оказалось доста- точно для решения многих методических задач. В учебнике крупными оранжевыми буквами выделены опре- деления. Широкие белые поля на каждой странице гигиенич- ны, позволяют отдыхать глазам при чтении. Разнообразие шриф- тов, а также наличие на многих страницах оранжевого и темно- серого цветов снимают монотонность при чтении и устраняют скуку. В оранжевых рамках выделены алгоритмы (например, составления формул), образцы химических расчетов (например, расчет молекулярной массы вещества), а в темно-серых рамках приведены исторические факты, высказывания ученых и даже выдержки из детских сочинений о химии. Все это возбуждает интерес и желание вникнуть в содержание. Довольно крупный шрифт позволяет не перегружать страницу учебника. Все это имеет большую методическую ценность. Несмотря на особую роль в обучении, учебник, несомненно, является средством о Сучения и как таковое представляет со- бой материальный объект, в основе которого текст, имеющий определенную структуру, описанную Д .Д .Зуевым (табл .2 3.). Таблица 2.3. Структура текста учебника (по Д. Д. Зуеву) Основной текст Дополнительный текст Пояснительный текст Изложение основного со- держания, понятий, зако- нов, теорий, фактов и т.д. Инструкции к выполне- нию лабораторных опы- тов и практических ра бот Обращения, докумен- тально-хрестоматийные материалы, необяза- тельный текст, приложе - ния Примечания и пояснег ния, словари, алфавиты, справочные таблицы Внетекстовые компоненты Аппарат организ;ации Иллюстративный мате- lAnnaoar ориентировки усвоения Вопросы, задания, отве- ты, управляющие указа- ния риал Рисунки, схемы, фото- графии, географические и исторические карты, чертежи приборов и другие иллюстрации Введение (предисловие) с инструктивными указа- ниями о работе с учеб- ником, оглавление, анно- тация, предметный ука- затель, глоссарий, руб- рикации, шрифтовые подчеркивания, сигналы- символы, библиография 167
Появление большого числа учебников для основной шко- лы, их разнообразие вызвало большие трудности в их оценке. Чтобы избежать субъективности в экспертной оценке учебни- ка были разработаны специальные требования, которым, по мнению педагогической общественности должны отвечать со- временные учебники. Так, Е. Е. Минченков предлагает при методической характеристике учебника учитывать: — соответствие адресату: типу учебного заведения, профи- лю класса, ступени обучения; — соответствие возрастным возможностям учащихся; — способствование пониманию научного метода химии и языка химической науки; — раскрытие экологических проблем; — возможности для самостоятельного изучения учащими- ся отдельных вопросов; — использование современных способов изложения мате- риала; — условия для контроля и самоконтроля; — плотность введения понятий. Описываются требования к изложению текста учебника, его языку и т. п. Все эти и многие другие требования, будучи доведены до сведения авторов учебников, а также экспертов, дающих им оценку, должны способствовать повышению качества учебни- ков и их совершенствованию. Новые разновидности учебников В настоящее время делаются попытки создать учебники, обес- печивающие дифференцированный подход к учащимся, так называемые двухуровневые и даже трехуровневые учебники. Примером могут служить учебники Л. С. Гузея, Р. П. Су- ровцевой и В. В. Сорокина [5], Л. А. Цветкова [20], а также Г. И. Шелинского и Н. М. Юровой [22]. В них наряду с тек- стом, предназначенным для каждого ученика, специально отчеркнуты вертикальной чертой слева абзацы, в которых изложен материал для более глубокого изучения химии. Этот текст будут читать ученики, заинтересовавшиеся хими- ей. Он значительно превышает обязательный минимум содер- жания. Такая же дифференциация предусмотрена и в системе заданий. По-иному решает эту проблему Р. Г. Иванова [10]. В ее учеб- нике есть специальные приложения для любознательных. 168
В них предусмотрено не столько углубление, сколько расши- рение знаний учащихся через сведения из истории химии. Здесь учитываются интересы гуманитариев. За рубежом предлагаются уже новые разновидности учеб- ников. Часть их содержания предлагается для большей емко- сти размещать на видеодисках и использовать с помощью ком- пьютера. В книжном же тексте давать ссылки на электрон- ный носитель. В этом случае легче осуществить дифференци- ацию. Появляется идея организации диалога учащегося с учебни- ком. Еще одно направление развития конструкции учебника — модульный учебник, в котором каждый блок содержания пред- ставлен в минимизированном варианте, а в специальных са- мостоятельных приложенных к нему пособиях — расширен- ный и углубленный материал по каждому модулю. В последние годы начали возникать новые средства обуче- ния, также предназначенные для индивидуального пользова- ния, получившие название интерактивных. Их особенность заключается в возможности диалога с обучаемым. Не только само пособие оказывает воздействие на ученика, но и ученик, со своей стороны, может на него воздействовать. Возникает своего рода диалог. В наибольшей степени этому отвечают компьютерные программы, но создаются и другие пособия, обладающие в большей или меньшей степени такими свой- ствами. Например, программированные пособия, рабочие тет- ради с печатной основой. Примером могут служить тетради, разработанные А. А. Журиным, И. Н. Городничевой, Л. С. Левиной [3, 6—8]. Особенность таких тетрадей в том, что, будучи заполненными, они превращаются в своего рода учебник, текст которого написан не только автором тетради, но и учащимся. Главная идея этих тетрадей — сделать учени- ка как бы соавтором пособия, возложить на него ответствен- ность за качество текста. Приведем в качестве примера фрагмент из рабочей тетради по химии, разработанной А. А. Журиным [6]: «Ковалентная связь Связь, образованная за счет общих электронных пар атомов, на- зывается ковалентной связью. 80. Напишите схемы образования из атомов молекул следующих ве- ществ: 169
а) водород H‘ .H — Н : Н б) хлор в) фтор г) сера Sa д) азот е) хлороводород ж) вода з) сероводород и) аммиак NH3 Механизм образования молекул, который Вы рассмотрели, выполняя задание 80, называется обобществлением электронов. 81. Сравните электронные формулы брома и бромоводорода. Можно ли утверждать, что ковалентные связи в этих веществах одинаковые? Дайте аргументированный ответ Электроотрицательность — это свойство атома притягивать к себе общие электронные пары, связывающие его с другими ато- мами. 82. Порассуждайте на тему «Электроотрицательный атом — электропо- ложительный атом», исходя из определения электроотрицательности. .................................................» При работе с тетрадью ученик не просто заполняет пропуски в фразах или решает задачу, но имеет возможность записать и обосновать свои суждения, изложить свои мысли, понимание материала стилем, присущим только ему. Тетрадь стимулирует работу ученика с учебником, поиск нужной информации в спра- вочниках и других книгах. Ученик может внести исправления в свою запись, если считает, что допустил ошибку. Одним сло- вом, работа с тетрадью не так жестко формализована, как с компьютерной программой. Рабочая тетрадь по мере необходи- мости создает условия и для самоконтроля. В настоящее время методика использования интерактивных средств обучения находится в процессе становления, но уже сейчас ясно, что организация учебного процесса будет иной. Совершенно справедливо в связи с этим замечание Т. С. Наза- ровой о том, что «...место и роль (этих средств обучения — Ч.) в учебном процессе будут иными, и методы использования таких средств обучения тоже будут другими. Они плохо впи- сываются в традиционную систему обучения с ее приорите- ПО
том фронтальных работ и объяснительно-иллюстративных методов. Отсюда и необходимость смены общей концепции обучения.» [16 с. 69]. Организация работы учащегося с учебником Для того, чтобы организовать работу учащихся с учебником, надо на первом же занятии объяснить им, как «устроен» учеб- ник, по которому они будут заниматься. Учителя, к сожале- нию, делают это далеко не всегда. Надо предложить им открыть учебник, прочесть вслух обращенное к ним предисловие, рас- смотреть и объяснить условные обозначения, а затем познако- мить их с аппаратом ориентировки — оглавлением, предмет- ным указателем и др., показать, как этим пользоваться. Далее следует обратить внимание на текст учебника и объяс- нить, почему в нем разные шрифты, предложить разным учени- кам прочесть вслух отрывки текста, напечатанные разным шриф- том, рассмотреть некоторые наиболее яркие иллюстрации и на кон- кретном примере показать, как связывать изображение с текстом. После этого нужно обратиться к справочным таблицам, если они имеются, к таблицам постоянного действия на форзацах и объяснить, что к ним надо обращаться, если есть указания в тексте или при решении задач и выполнении упражнений. Затем на примере одного (вероятно, первого) параграфа надо научить учащихся читать учебник. Начинать читать параграф именно с его названия, вдумываясь в каждое слово и отдавая себе отчет в том, понятно ли то, что прочитано. Бессмысленно читать учебник быстро, ради того, чтобы прочитать. После этого ученикам нужно немного рассказать о памяти, о механизме запоминания. Они это слушают обычно с боль- шим интересом и дома пытаются потренировать свою память с помощью тех приемов, которые рекомендует учитель. Детям очень интересно бывает узнать, что показателем раз- вития ума является умение выделять главное, а нужно им посоветовать это сделать при прочтении каждого абзаца и все- го параграфа в целом. Это хорошо задать на дом, а на следую- щем уроке обязательно проверить и похвалить. Нужно сказать ученикам, что очень помогает составление плана параграфа (их уже ранее на уроках по гуманитарным предметам этому учили) и посоветовать им такой план составить, предупре- див, что вы разрешите у доски рассказывать по плану. Далее надо заметить, что Вы на уроке не всегда будете рас- сказывать то, что можно прочитать в учебнике. Поэтому нуж- 171
но внимательно слушать на уроке, а дома, прочитав учебник,Я дописать в тетради (если это не было еще записано на уроке)» то, чего в учебнике нет, сравнить содержание параграфа с Я объяснением учителя на уроке. Обязательно надо обратить внимание учащихся на вопросы Я и задания к параграфу, сказав, что на них обязательно нужно Я отвечать независимо от того, указал учитель это в домашнем задании или нет. На следующем уроке, вполне возможно, учи- Я тель задаст именно такой вопрос, который имеется в учебнике. Еще одно важное замечание, которое нужно сделать. Перед я чтением параграфа нужно перелистать уже изученную ранее I часть, чтобы убедиться, что они остались в памяти. А если при я чтении заданного текста вдруг «обнаружилось» непонятное слово, Я то нужно вернуться к предыдущему тексту и поискать там объяс- 1 нение. Если и там его не удалось найти, то надо обратиться к я предметному указателю. Если и там оно не обозначено, надо его я выписать в тетрадь и на уроке спросить учителя. 1 Задание на дом на уроке — это не просто выписывание на | доске номера параграфа. Нужно обязательно разъяснить уче- ] никам, какую работу надо проделать над текстом параграфа. 1 Все это необходимо для того, чтобы развить у учащихся по- | требность и умение пользоваться учебной книгой. Сейчас это j сделать далеко не просто, потому что в настоящее время детей 1 гораздо больше привлекают телевидение, видеофильмы и про- | чие развлечения. 1 Работа с учебником проводится систематически, постепен- 1 но усложняясь. С течением времени учащимся можно пред- 1 лагать после соответствующего текста разработать конструк- | цию прибора, отличающуюся от приведенной в учебнике, при- 1 думать задачи, в которых использовался бы материал пара- I графа, привести другие примеры химических реакций, клас- I сифицировать или систематизир овать приведенные в параграфе 1 вещества, сравнивая их между собой и с изученными ранее, а составить сравнительные и обобщающие таблицы, а затем, 1 используя дополнительную литературу, выполнить проблем- | ное задание, подготовить доклад, реферат и т. д. . 1 Обучению работать с учебником способствуют уже упомя- нутые рабочие тетради. Если их нет, то нужно объяснить, как | работать в обычной тетради. ] В ней обязательно проставляют дату урока, на котором де- 1 лалась запись, и дату выполнения домашней работы. 3 При подготовке конспекта урока учитель должен четко пред- | ставить, что учащиеся запишут на уроке в тетрадь, достаточ- 1 172 1
но полно отразить логику содержания урока, особенно те его стороны, которые не показаны в учебнике. При проверке тет- радей учащихся это позволяет быстро установить, какие за- писи отсутствуют. Домашняя работа учащихся с учебником также должна от- разиться в тетради. ВЫВОД Кабинет химии — необходимое условие полноценно- го обучения учащихся. Только в химическом кабинете деятельность учите- ля и учащихся может быть рационально организована, обеспечивая максимальную эффективность использова- ния учебного времени. Это достигается научной орга- низацией рабочих мест учителя и учащихся, системой учеб ного сб орудования и вс по мэ гательными принадлеж - ностями, пособиями и другими средствами. Только в химическом кабинете может быть в полной мере достигнута безопасность работы по химии и обеспе- чено выполнение программных требований. Требования техники безопасности должны соблюдаться в кабинете химии неукоснительно. Учитель — заведующий кабине- том, несущий за него материальную ответственность. Среди многочисленных средств обучения, используе- мых в учебно-воспитательном процессе, центральное место занимает учебник, которым учащийся пользует- ся самостоятельно. В учебнике содержится полный объем материала, необходимого для усвоения програм- мы, а также некоторые методы и средства обучения. На этом основании учебник называют обучающей сис- темой, выполняющей образовательную, воспитываю- щую, развивающую функции. Формирование у учащихся умения работать с учеб- ником — одна из важнейших задач учителя химии. ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ 1. Посетите химический кабинет средней школы и дайте заключение о со- ответствии его помещения предъявляемым требованиям. 2. Опишите демонстрационный стол учителя в конкретном химическом кабинете. Какие пособия и принадлежности в нем размещены? 3. Имеются ли наборы реактивов и посуды и принадлежностей на рабочих местах учащихся? Если имеются, перечислите все, что в них находится. 173
4. Перечислите, какие самодельные пособия имеются в конкретном хими- ческом кабинете средней школы. 5. Изучите по любому учебнику средней школы первую тему курса химии VIII класса и составьте перечень учебного оборудования, которое может по- надобиться для этой темы. 6. В чем отличие, с точки зрения классификации средств обучения, комп- лексов учебного оборудования для уроков «Кислород и его свойства» и «Ко- валентная связь» в VIII классе? 7. Перечислите имеющиеся в конкретном кабинете средней школы а) на- туральные объекты; б) таблицы; в) изображения натуральных объектов; г) инструменты и вспомогательное оборудование. ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ 1. Методические требования к современному учебнику. 2. Анализ учебников: Л. С. Гузей, В. В. Сорокин, Р. П. Су- ровцева «Химия-8» и «Химия-9». — М.: Дрофа, 1996, 1997. 3. Анализ учебников: Е. Е. Минченков, Т. В. Смирнова, Л. С. За- знобина. Химия-8, Химия-9. — М.: Школа-пресс, 1988, 1999. 4. Анализ учебников. Н. С. Ахметов. Химия-8, Химия-9, Хи- мия-10, 11. — М.: Просвещение, 1994, 1995, 1996. 5. Обзор статей, посвященных учебному оборудованию по химии, опубликованных в журнале «Химия в школе» за после- дние два года. Литература по теме 1. Ахметов Н. С. Химия: Пробный учебник для 8 класса. — М.: Просвещение, 1994. 2. Беспалько В. П. Теория учебника. — М.: Педагогика, 1988. 3. Городничева И. Н. Химия: Рабочая тетрадь для 8 класса. Ч. 1. — М.: Открытый мир, 1997. 4. Грабецкий А. А., Назарова Т. С. Кабинет химии. — М.: Просвещение, 1983. 5. Гузей Л. С., Суровцева Р. П., Сорокин В. В. Химия. — М.: Дрофа, 1997. 6. Журин А. А. Химия: Рабочая тетрадь для 8 класса. Ч. 2. — М.: Открытый мир, 1997. 7. Журин А. А. Общая химия: Рабочая тетрадь. — М.: Открытый мир, 1996. 8. Журин А. А., Левина Л. С. Химия / Теория химического строения. Углево- дороды: Рабочая тетрадь. — М.: Открытый мир, 1995. 9. Зуев Д. Д. Школьный учебник. — М.: Просвещение, 1983. 10. Иванова Р. Г. Химия: Пробный учебник для 8 кл. — М.: Просвещение, 1996; То же: для 9 кл., 1997. 11. Кузнецова Н. Е., Титова И. М., Гара Н. Н., Жегин А. Ю. Химия: пробный учебник для 8 кл., — М.: Вентана-Граф, 1977; То же: для 9 кл., 1999. 174
12. Максаковский В. П. Учебник нового поколения // Проблемы школьного учебника. Вып. 20. — М.: Просвещение, 1991. С. 70—71. 13. Минченков Е. Е., Зазнобина Л. С., Смирнова Т. В. Химия-8. — М.: Школа- Пресс, 1998; Минченков Е. Е., Зазнобина Л. С., Цветков Л. А. Химия-9. — Шко- ла-Пресс. — М.: 1999. 14. Назарова Т. С. Учебно-материальная база обучения химии в новых соци- ально-экономических условиях // Химия в школе, 1995, № 4. С. 57—62. 15. Назарова Т. С., Грабецкий А. А., Алексинский В. Н. Организация работы лаборанта в школьном кабинете химии. — М.: Просвещение, 1984. 16. Назарова Т. С., Полат Е. С. Средства обучения. Технология создания и использования: Учебное пособие. — М.: Изд-во УРАО, 1998. 17. Нифантьев Э. Е., Цветков Л. А. Химия-10-11. Органическая химия. М.: Просвещение, 1993. 18. Семенов А. С. Безопасность труда в кабинетах химии. — М.: Высшая школа, 1990. 19. Фельдман Ф. Г., Рудзитис Г. Е. Химия. — М.: Просвещение, 1990—1993. 20. Цветков Л. А. Органическая химия. — М.: Владос, 1999. 21. Чернобельская Г. М., Чертков И. Н. Химия: Учебник для медучилищ. — М.: Медицина, 1991. 22. Шелинский Г. И., Юрова Н. М. Химия: Пробный учебник для 9 класса. — СПб. — Специальная литература, 1998. Глава 2.5. Организационные формы обучения химии § 2.5.1. УРОК КАК ГЛАВНАЯ ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ФОРМА В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ Урок в системе форм обучения Главной организационной формой обучения в средней об- щеобразовательной школе является урок. «Урок — это систематически применяемая (в определенных временных границах) для решения дидактических задач — об- разования, воспитания и развития учащихся (объединенных в коллективе класса) — основная форма организации учите- лем обучения, обеспечивающая реализацию в едином процес- се содержания, средств, форм и методов обучения».1 Помимо урока, различают и другие уже утвердившиеся в современной школе организационные формы работы: факуль- тативные занятия, внеклассные (внеурочные) занятия, экс- курсии, и т. п. ' Махмутов М. И. Современный урок. М., 1981, с. 47. ;175
В системе форм обучения урок доминирует и определяет ее | структуру, играя в ней ведущую роль. Из системы можно уда- f, лить любой элемент, кроме урока. Вместе с тем элементы си- £| стемы оказывают друг на друга взаимное влияние. Каждый I из них выполняет свою функцию. Я Урок является важнейшей формой обучения, потому что толь- | ко в его рамках реализуется учебная программа по химии. Каж- Я дый урок представляет собой структурный элемент процесса Я обучения. Поэтому к уроку предъявляются те же требования. 1 Он должен выполнять образовательную, воспитывающую и раз- | вивающую функции. Если все обучение по химии по школьной 1 программе рассмотреть как систему уроков, то внутри нее мож- 1 но выделить системы по отдельным темам, а в них — отдель- Я ные уроки как структурные элементы. Я Урок как система. Требования к уроку химии 1 Урок — это целостная функционирующая система, в кото- 1 рой обеспечивается взаимодействие процессов преподавания 1 и учения. Условия организации урока следующие: социаль- | но-педагогические (наличие квалифицированного, творчески я работающего учителя и дружного коллектива учащихся с пра- 1 вильной ценностной ориентацией, обеспеченность хорошими I учебниками и учебными пособиями, благоприятный психоло- 1 гический климат) и психолого-дидактические (высокий уро- вень обученности учащихся, наличие сформированных моти- вов учения, соблюдение дидактических принципов и правил организации учебно-воспитательного процесса). Функциони- Я рование этой системы определяется целями обучения. Осталь- я ные элементы подчинены этим целям и являются лишь сред- 1 ствами их достижения. Именно эти компоненты следует счи- 1 тать структурными элементами системы урока. Планирование и проведение урока определяется его целями. Я Основные требования к уроку химии (по Р. Г. Ивановой [7]) I следующие: I 1) направленность на достижение конкретных целей обуче- 1 ния, воспитания, развития учащихся; Я 2) научность содержания: теоретически и методологически Я правильное раскрытие основных теорий, законов, понятий, фак- тов химии, указанных в школьной программе, показ их в раз- I витии по мере продвижения учащихся в учебном познании; а 3) обеспечение высокого идейно-политического уровня учеб- но-воспитательного процесса, условий для формирования ди- 176
алектико-материалистического мировоззрения, атеистическо- го, трудового, нравственного воспитания, связи с практикой коммунистического строительства; 4) использование всех возможностей содержания и методов обучения для развития интереса учащихся к учению, логи- ческого мышления, творческих способностей; широкое при- менение проблемного обучения; 5) обучение с учетом межпредметных связей; 6) сочетание разнообразных методов обучения, соответству- ющих целям урока и содержанию учебного материала, обес- печивающих доступность обучения; целесообразное примене- ние всех видов химического эксперимента и комплексов средств обучения, включающих технические средства; 7) привитие навыков самостоятельной работы учащихся на уро- ке в ее фронтальных, групповых и индивидуальных формах; 8) целостность урока по всем его параметрам (содержанию, дидактическим звеньям), определяемая целями обучения, со - гласованность всех его частей; экономия учебного времени; 9) спокойная, деловая обстановка на уроке, основанная на доброжелательности и взаимном доверии учителя и учащих- ся и сб щей заинтересованности в успехе урока. Предметное содержание урока определяется программой и учебником, но учитель при подготовке к нему обязан исполь- зовать дополнительный материал, особенно если он актуален и позволяет устанавливать тесную связь обучения с окружаю- щей действительностью, с жизнью. Главное, чтобы отобран- ный материал не превышал объем, определенный програм- мой и учебником, т. е. не содержал дополнительных новых понятий. Иллюстративный материал отбирают так, чтобы он не мешал усвоению и закреплению на уроке основного про- граммного материала. Важной характеристикой урока явля- ется его структура. В качестве обязательных компонентов лю- бого урока выделяют три: актуализацию прежних знаний и способов действий, формирование новых понятий и способов действий и применение новых понятий и способов действий — формирование умений. Все эти компоненты обязательно при- сутствуют в любом уроке в разных соотношениях. Они нераз- делимы и динамичны. Важнейшими среди них является фор- мирование новых понятий и способов действия, которое невозможно осуществить без опоры на прежний опыт и не применяя приобретенные знания на практике. Однако не следует смешивать структуру и построение уро- ка. Композиция урока состоит из сменяющихся дидактичес- ,177
ких этапов, в которых разные виды деятельности учителя учащихся следуют один за другим: индивидуальный учет зна- ; ний, беседа, самостоятельная работа и др. Построение урока/ определяется целями, содержанием обучения, особенностями класса, а также типом урока. Классификация уроков химии Наиболее простая классификация уроков на основании дидакти- i ческой цели следующая: уроки передачи и приобретения новых знаний, уроки закрепления и совершенствования знаний и умений j и уроки проверки результатов усвоения. Однако эта классифика- ция, как и любая другая, весьма относительна, ибо обучающий характер урока предполагает, наряду с передачей новых знаний, обеспечивать их закрепление и контролировать их усвоение. Классификация уроков на виды в зависимости от доминиру- ющих методов (лекция, беседа, практическое занятие и т. д.) также относительна, так как при одном ведущем методе учи- : тель обычно использует еще множество вспомогательных ме- тодов и приемов, которые играют при проведении урока не менее существенную роль. Иногда разнообразие методов на у уроке столь велико, что вообще невозможно точно определить 1 его вид, но методы всегда должны соответствовать целям обу- 1 чения, содержанию урока и конкретным условиям в классе. 1 Отбор системы адекватных методов и средств обучения — I процесс творческий. Для того, чтобы повысить эффективность $ урока, необходимо отбирать систему методов обучения, исхо- j дя из конкретных условий, хорошо ориентироваться в мето- ! дической литературе и регулярно изучать публикации в жур- i нале «Химия в школе», где освещаются вопросы преподава- * ния отдельных тем курса химии, а также печатаются матери- ’ алы о передовом опыте учителей. Нужно также хорошо ориентироваться в комплексе средств обучения и воспитания, имеющихся в распоряжении школы. Особого рассмотрения требуют уроки, включенные в систе- i му какой-либо определенной технологии обучения. Они, как ; правило, не вписываются в традиционную классификацию. § 2.5.2. ПОДГОТОВКА УЧИТЕЛЯ К УРОКУ Одна из распространенных ошибок молодых учителей зак- « лючается в том, что они берут программу и учебник и плани-1 руют отдельно взятый урок по параграфу учебника. 1 478
Начинающий учитель должен помнить, что нельзя сплани - ровать и провести хороший урок вне связи с предшествую- щими и последующими уроками, вне темы и программы в целом, вне системы уроков. Прежде чем планировать конк- ретный урок, нужно понять, зачем он нужен. А для этого необходимо представить себе курс химии в целом. Поэтому правильнее начинать готовиться с планирования уроков по той или иной теме в целом. Планирование системы уроков по химии Система уроков по каждой теме представляет собой целост- ное единство. В основу ее построения положен комплексный подход к обучению, а функции каждого урока определяются, кроме того, дидактической целью. На основании анализа программы по химии определяется прежде всего образовательная функция темы: важнейшие по- нятия, теории, законы, факты, которые необходимо раскрыть в процессе изучения темы, связи между этими элементами содержанш, последовательность их изучения. Павная зада- ча учителя на этом этапе— проанализировать содержание, чтобы установить взаимосвязь и на этой основе определить их последовательность. Полезно и учащимся старших классов знать о структуре темы и последовательности ее изучения. Для определения воспитывающей функции темы следует про- анализировать ее содержание с точки зрения формирования научно-материалистического мировоззрения, а также других сторон воспитания. Развивающая функция темы определяет- ся возможностями развития на ее материале логического мыш- ления, интереса к предмету, самостоятельности и т. д. После этого рассматривается поурочная структура темы. При составлении системы уроков по теме учитывают темати - ку каждого урока, цели его и связь с другими уроками, а также комплекс средств обучения (табл. 2.4). Таблица 2.4. Примерное тематическое планирование 1 Уроки Тема урока Основные образова- тельные за- дачи урока Демонстрации, лабораторные опыты, практи- ческие занятия, ипы расчетных задач Межпредмет- ные и внутри- предметные связи Учебно-на- глядные по- собия 179
Как видно из таблицы, в планировании находят отражение все структурные элементы программы по химии. Работа над содержанием и определение цели урока Прежде всего надо глубоко проанализировать химическое со- держание урока, чтобы выявить образовательную дидактичес- кую цель. Без должного анализа содержания поставленные цели урока бывают либо формальными, совпадающими с темой уро- ка по формулировке, либо нереальными, превышающими воз- можности содержания. Над содержанием следует хорошо пора- ботать, раскрыв его структуру и выделив главное. Проанализи- ровать содержание — это значит выявить возможно большее число его связей с предыдущими и последующими уроками (внут- рипредметные связи), а также связи с другими предметами, которые облегчают учащимся понимание вопроса. После этого устанавливаются связи содержания урока с предшествующим материалом. При этом недостаточно огра- ничиваться только предыдущим уроком. Необходимо выявить все изученные опорные понятия, от которых учитель будет отталкиваться на уроке и которые нужно будет учесть. Затем нужно выяснить, где содержание планируемого урока будет использовано в дальнейшем в ходе изучения материала. Это необходимо знать, чтобы понять, на чем важно сосредоточить- ся, на что обратить особое внимание. Только после этого мож- но формулировать цель урока, которая будет отражать его главную идею. Так, например, на уроке по теме «Ионная связь» неопыт- ные учителя формулируют цель: «Ознакомить учащихся с ионной связью». Это неправильно по ряду причин. Во-первых, не раскрыта главная идея урока: ионная связь — это крайний случай полярной, так как любая химическая связь имеет единую природу. Во-вторых, не учтена опора данного урока на предыдущий (неправильная формулировка изолирует урок от остальных). В-третьих, должно быть сформировано понятие о ионной связи и ионах, участвующих в ее образовании, а эта цель в формулировке не ставится, предлагается только ознакомле- ние с материалом. В-четвертых, не учитываются межпредметные связи с фи- зикой (о свойствах положительных и отрицательно заряжен- ных частиц). В-пятых, формулировка ставит задачу только перед учителем. 180
Если тщательно проанализировать содержание, выделить в нем главную идею, то цель урока будет звучать иначе: добить- ся понимания образования ионной связи как крайнего случая полярной. Сформировать понятие о единой природе химичес- кой связи в соединениях и о ионах как заряженных части- цах, между которыми возникает связь. В этой формулировке заложена также и воспитательная, мировоззренческая зада- ча: формирование идеи о материальном единстве мира. Другим примером может служить урок в IX классе на тему «Взаимодействие простых веществ с водой».' В содержание урока входят многочисленные примеры, подтверждающие факты, что металлы (Na, Са, Mg, Fe, Al) и неметаллы (F2, С) могут вступать в окислительно-восстановительные реакции с водой. Первое, с чего следует начать, это определить, что учащим- ся уже известно о простых веществах и о воде, т. е. на что можно опереться (числом опор определяется доступность ма- териала и последующая организация урока) при изложении нового материала. Из курса 8 класса следует, что учащимся известно о про- стых веществах очень многое: — простые вещества могут вступать в реакцию друг с другом; — при соединении простых веществ с кислородом образу- ются оксиды; — оксиды типичных металлов являются основными; — металлы могут взаимодействовать с кислотами с вытес - нением водорода в зависимости от положения металла в вы- теснительном ряду; — известно, что существуют металлы , неметаллы и пере - ходные элементы; О воде также известно многое: — вода реагирует с оксидами металлов; — при взаимодействии воды с некоторыми основными ок- сидами образуются основания; — вода взаимодействует с натрием (и другими щелочными металлами) с выделением водорода; — вода взаимодействует с фтором и хлором с выделением кислорода. Все это факты, которые изучены учащимися на атомно-мо- лекулярном уровне. Но к моменту проведения урока уже ока- зываются изученными теории, которые следует обязательно иметь в виду: 1 Минченков Е. Е., Цветков Л. А., Зазнобина Л. С. Химия. 9 класс: Учебник для средней общеобразовательной школы. — М.: Школа-Пресс, 1999. 181
— периодический закон и периодическая система элемен- тов Д. И. Менделеева; i — строение атома; — химическая связь; | — электролитическая диссоциация; — окислительно-восстановительные процессы; — понятие о вытеснительном ряде металлов. j Вот какая большая база сведений по химии к моменту про- | ведения урока имеется у учащихся. Практически все извест- 1 но. Тогда в чем же смысл урока? Чего не хватает? Может | быть, этот урок вообще не нужен? | Для ответа на этот вопрос уже нужно заглянуть вперед, и 1 тогда мы увидим, что учащиеся подводятся к широким обоб- | щениям через систематизацию знаний о простых веществах, | к переосмыслению химического материала в свете изученных 1 теорий, к восприятию идей о материальном единстве окружа- | ющего мира. Таким образом, цель данного урока не просто 1 проинформировать учеников о том, как простые вещества ре- J агируют с водой, а обобщить сведения о реакциях металлов и I неметаллов с водой, систематизируя их на основе изученных : теорий. Таким образом, цель сразу приобретает и развиваю- щий и воспитательный характер. S Если же учитель не произведет такого анализа содержания, а то он просто определит главную идею урока — сопоставить от- J ношение к воде металлов и неметаллов и подчеркнуть различие | в их свойствах, после чего добросовестно изложит материал, I сделав урок повторительным и скучным. Таким образом, от | поставленной цели зависят методы и организация урока. 1 Еще пример. Урок на тему «Соляная кислота и ее свой- | ства». Анализ содержания материала по изучению соляной 1 кислоты показывает, что большинство свойств соляной кис- -1 лоты1 учащимся уже известно из главы «Основные классы н неорганических соединений» и др. Поэтому формальная поста- | новка цели: «Изучить свойства соляной кислоты» — будет не- | верной. Она не учитывает исходный уровень знаний учащих- 1 ся, ориентирует на простое повторение и не предусматривает I развития мышления учащихся. В то же время формулировка | цели: «Систематизировать и конкретизировать знания о кис- | лотах на примере соляной кислоты» — ориентирует на фор- | мирование сложных мыслительных приемов и определяет по- 1 становку познавательной задачи урока. J 1 Кузнецова Н. Е., Титова И. М., Гара Н. Н., Жегин А. Ю. Химия: Учебник 1 для 8 класса общеобразовательных учреждений. — М.: Вентана-Граф, 1997. 182
Во время проведения урока образовательная цель ставится перед учащимися в виде познавательной задачи, общей про- блемы урока. В зависимости же от уровня подготовленности класса по- знавательная задача урока формулируется по-разному: либо в приведенной ранее формулировке (если учащиеся знают, что такое систематизация, и владеют этим мыслительным при- емом), либо ставится задача доказать всеми известными спо- собами состав соляной кислоты, либо предлагается из ряда веществ выбрать те, с которыми будет реагировать соляная кислота, и объяснить почему. После ответа на этот вопрос в конце урока учитель проводит обобщение. Во всех случаях по- знавательная задача определит разную последовательность изу- чения соляной кислоты, хотя итог урока будет одинаковым. Таким образом, формулирование цели определяет и орга- низацию содержания, и построение урока, и отбор методов, и успех самого урока, и интерес к нему учащихся. Правильно определить и сформулировать цели урока можно лишь после тщательного анализа химического содержания, определения его структуры, выделения главной цели. Когда же цели опре- делены, вся дальнейшая работа заключается в подчинении урока этим целям. Предметное содержание урока должно соответствовать про- грамме, но не повторять учебник. Логика изложения матери- ала, а также отдельные примеры могут отличаться от приво- димых в учебнике. Это даже необходимо для того, чтобы сти- мулировать работу учащихся на уроке и дома с учебником. Логическая перестройка материала также определяется необ- ходимостью использования проблемного подхода. Учитель быстро утрачивает свой авторитет, если излагает на уроке толь- ко содержание учебника. Нельзя также забывать о дидакти- ческих требованиях к любому содержанию. Определение структуры урока Предметное содержание урока в значительной степени оп- ределяет его структуру, в которой определяют так называе- мые дидактические звенья: вводная часть, основная часть, закрепление. Эти звенья обычно всегда имеют место, но выра- жены неодинаково. В любом случае все структурные звенья урока планируются так, чтобы обеспечить его целостность и целенаправленность. А это значит, что важно не только опре- делить структуру данного урока, но и выявить и использовать 183
его связи с предшествующими и последующими уроками, что- Л бы он был структурным звеном всего учебного процесса. Я Итак, после разработки основного содержания планируется I вводная часть. Ее задача — установить связи с предшествую- щим материалом путем проверки усвоения учащимися изу- я ценного ранее материала. Я После кратковременного (7—10-мин) вводного этапа, в ходе ж которого возникает достаточно полная картина подготовлен- В ности класса, кратко обобщают предыдущий материал, чтобы Я перейти к изучению нового. S Так, например, на уроке в IX классе по теме «Аммиак»,1 S планируется рассмотреть свойства аммиака в растворе как Ж электролита, образование иона аммония по донорно-акцептор- Я ному механизму и поведение аммиака в окислительно-восста- S новительных реакциях. Во вводной части этого урока необхо- ,<К димо вспомнить механизм образования ковалентной поляр- И ной связи, особенности строения атома азота, электролити- Я ческую диссоциацию оснований, а также электронную сущ-.И ность окисления и восстановления. При этом учитель может Ш избрать разные варианты. Он может все перечисленные воп- И росы задать в начале урока, а затем поставить проблему в Ж виде познавательной задачи — спрогнозировать химические Я свойства аммиака. Тогда это будет ярко выраженная вводная ж часть. Здесь учитель может провести фронтальную беседу или Я пригласить ученика к доске, чтобы он более подробно пояс- И нил свой ответ на поставленный вопрос, может даже предло-Я жить задачу для решения. А может поступить и иначе, еслияВ он уверен в подготовленности учащихся: начать объяснение, « попутно актуализируя знания учащихся, ставя перед ними^И вопросы, выражающие части названной проблемы. Я] Планировать вводную часть нужно очень тщательно. И наш! учет знаний, и на решение задач четко определяется время,Я1 необходимое для самостоятельной работы учащихся, и т. д.Я| Следует предусмотреть также средства обучения, которые»1 функционировали на предшествующем уроке. Вводная частьЯ| урока организовывает учащихся для дальнейшей работы. Я1 Основная часть урока, как правило, посвящается изуче-аЯ нию нового материала. Однако это может быть обобщение,Я! закрепление и совершенствование знаний или проверка ре-|И зультатов усвоения. Например, заключительные уроки поЯ] химии в средней школе носят исключительно обобщающий яЯ| 1 Фельдман Ф. Г., Рудзитис Г. Е. Химия-9. — М.: Просвещение, 1990. 184
систематизирующий характер: обобщение сложных теорети- ческих вопросов, сравнительные характеристики разных групп элементов и их соединений, выявление генетической связи между веществами, роль химии в народном хозяйстве и т. д. Но в любом случае основная часть урока должна содержать для учащихся что-то новое, иначе урок для них будет неинте- ресным и скучным. Простое повторение изученных ранее све- дений необходимо для тех учащихся, которые пропускали занятия или недостаточно хорошо его усвоили. В соответствии с требованиями развивающего обучения но- вый материал на уроке изучается в напряженном темпе, ко- торый требует от учащихся усилий при его усвоении. Этим условиям удовлетвори ег п роблемное обучение. При планиро- вании изучения нового материала нужно прежде всего опре- делить структуру последнего. При этих условиях знания лег- че усваиваются, прочнее удерживаются в памяти. Так, например, при проведении в IX классе урока на тему «Химические свойства серы» главная ключевая идея заклю- чается в том, чтобы на основе этого материала расширить, углубить, конкретизировать теоретические знания учащихся о строении вещества, об окислительно-восстановительных про- цессах, о тепловом эффекте химических реакций, о связи хи- мических свойств простого вещества серы с положением эле- мента в таблице Д. И. Менделеева. Вокруг этой стержневой идеи и строят урок, определяют его содержание и его структуру. Та- ким образом, учащихся учат определенному, характерному для химии методологическому подходу к изучению химических объектов, который способствует формированию специальных учебных умений в процессе освоения химического содержания. С позиций ключевой идеи далее выбирают логический под- ход — индуктивный или дедуктивный. Индуктивный подход применяют тогда, когда у учащихся недостаточно теоретичес- ких знаний, на основе которых можно было бы рассматривать нужные факты, и не хватает фактического материала для те- оретического обобщения. Дедуктивный подход продуктивен там, где можно строить изучение нового материала на основе имеющихся у учащихся теоретических знаний. Например, в курсе VIII класса, когда в начале обучения химии у учащихся не накопились химические факты, применение дедуктивного подхода нецелесообразно, так как это может привести лишь к формальным знаниям. Однако после обобщения сведений об атомно-молекулярном учении уже переходят на дедуктивный подход. Использованию дедуктивного подхода может способ- 185
ствовать пропедевтический курс в VII классе, если он обога- 1 щен фактами. После же изучения периодического закона Д. I И. Менделеева преимущественно используется дедуктивный 1 метод, строящийся на основе предшествующего обобщения. 1 Дедуктивный подход экономит время и способствует форми- I рованию научно-теоретического мышления. Но следует по- мнить, что развивающее обучение обеспечивается не только J дедуктивным подходом, но и проблемным, а также всеми ви- Я дами самостоятельной работы учащихся. I Особое место в подготовке к уроку занимает химический эксперимент. 1 В начале урока целесообразно дать учащимся план изложе- 1 ния нового материала, а затем объяснять его по плану, рас- Я членяя материал на отдельные логически законченные эта- пы, после каждого из которых обобщают и закрепляют полу- з ченные знания. Я План можно сообщить и после объяснения; это способству- 1 ет закреплению материала, усвоенного на уроке. Так или ина- 1 че, но доведение до сведения учащихся плана урока делает я структуру учебного материала более четкой, что способствует я его усвоению. j Особое внимание на уроке уделяется закреплению и совер- шенствованию знаний и умений. Учителю необходимо про- 1 думать содержание урока, чтобы правильно его спланировать. Закреплять нужно главную идею урока. Далеко не все следу- ет выносить на закрепление и уж тем более не следует превра- » щать его в простое повторение. Конечно, могут быть вопросы » и на воспроизведение содержания, но репродуктивные зада- Я ния обязательно должны чередоваться с продуктивными. Закрепление нельзя недооценивать, как это иногда случа- а ется у молодых учителей, которые стараются как можно боль- Я ше изложить материала, а закрепление считают чем -то второ -и степенным. Эго вредит учебному процессу и связано с непра-Я вильным пониманием роли закрепления. Лучше меньше объяс- .» нить, но хорошо закрепить объясненное. Пренебрежение зак- Я реплением может быть причиной неуспеха урока. S Закрепление на уроке бывает последующее и сопутствую-» щее. Если главная задача урока — научить учащихся вешать» задачи определенного типа, то более уместно сопутствующее» закрепление, так как следом за объяснением учителя начина-» ется самостоятельная работа по решению подобных задач.» А при проведении урока в IX классе на тему «ХимическиеЯ свойства концентрированной серной кислоты», главная идея» 186
+6 которого — окислительные свойства S, требуется последую- щее закрепление, в котором подчеркивается, что концентри- рованная серная кислота окисляет большинство металлов за +в счет S. Причем направление реакции определяется одновре- менно и активностью восстановителя. Учащимся в качестве закрепления предлагают составить уравнения реакций, с по- мощью которых можно осуществить следующие превращения: -2 0 +4 +6 +4 S—'S—-S—«-S—S Такое задание не только закрепляет материал данного уро- ка, но и увязывается с предшествующими знаниями учащих- ся, требует обо&цения. Все чаще дл я за крепления знаний используют разные виды самостоятельной работы. Например, на уроке в VIII классе при изучении взаимодействия воды с оксидами неметаллов учащиеся в процессе закрепления выполняют упражнения на составление химических уравнений реакций между оксидами неметаллов и водой. Домашнее задание в последнее время привлекает все большее внимание педагогов и методистов. Одни считают, что следует вообще отказаться от домашних заданий, так как ученики пе- регружены учебной работой в школе и дома и начинают просто отказываться от домашней самоподготовки. Действительно, в последнее время невыполнение домашних заданий становится частым явлением, но считать перегрузку единственной его при- чиной было бы неправильно. Тем не менее существует целое направление в методике, когда учителя работают под лозунгом «Учить на уроке!» Считая, что такой подход допустим для млад- ших школьников, для старших он не всегда себя оправдывает . Без домашних заданий нельзя научить детей работать с учебной литературой. Кроме того, дома ученик закрепляет в памяти и осмысливает то, что изучено на уроке. Некоторые утверждают, что домашние задания можно сделать стимулом к изучению химии, если включить в них химический эксперимент, кото- рый всегда возбуждает интерес к предмету. Важно только не перегружать учащихся. Необходимо подчеркнуть также, что до- машнее задание следует подбирать не только как фактор зак- репления знаний, но и для установления связи между прошед- шим и последующим уроками. Домашнее задание подготавливает учащихся к восприятию предстоящего на следующем уроке. 187
Особое внимание уделяется разъяснению домашнего зада-' ния. Оно может быть дано перед началом изучения нового материала, если последний не нужно объяснять. Однако ло- гичнее домашнее задание давать после изучения нового мате- риала, так как чаще всего это не просто повторение материа- ла, изученного в классе, но и углубление его в процессе само- стоятельной работы дома. Домашнее задание разъясняют не только по содержанию, но и по методике его выполнения, например: составить план параграфа, найти в нем материал, который не объясняли в классе, и т. д. В этом случае ученик будет внимательно слушать учителя, а также творчески рабо- тать с учебником. Составление конспекта урока Замысел и проект урока обязательно должен быть выражен в конспекте. Начинающий учитель пишет подробный конспект уро- ка, своего рода сценарий. В дальнейшем, накопив достаточно опы- та, он может ограничиваться подробным планом урока. Конспект урока пишут в тетради или на отдельных листах бумаги. В последнем случае его легко дополнить или изме- нить. На первом месте в конспекте указывают дату проведе- ния урока, тему, цели и последовательно по плану излагают весь ход урока в виде подробного сценария: сначала вводная часть, потом основная, закрепление, домашнее задание. Весь урок излагается полным текстом в конспекте молодого учите- ля, так как для него важно не только что говорить, но и как говорить. Оговаривается время, отводимое на каждую часть урока. Особое внимание уделяется вопросам, задаваемым уча- щимся. К ним учитель формулирует предполагаемые ответы. Рекомендуется сначала составить ответ, а затем к нему подби- рать вопрос. Тогда он получается более точным. В конспект вносят рисунки и схемы приборов, указания о месте использования средств обучения, комментарии к ним и краткое содержание, которое в них имеется, название каждо- го средства. В конспекте выделяют цветными чернилами ту запись, которая будет сделана на доске, а также то, что будет записано учащимися в тетрадях. Очень важно подробно опи- сать домашнее задание. Письменные задания вносят в конс- пект полностью в том виде, в каком они должны быть выпол- нены учащимися. Тогда легче проверять тетради. Имеющая- ся в конспекте дата поможет установить, когда и какое зада- ние учащимися не выполнено. 188
В дальнейшем подробный конспект учитель заменяет только составлением плана, а значительная часть его выносится на постоянные картотеки. В картотеках записан перечень оборудо- вания к уроку, имеются карточки для учета знаний учащихся, дидактическии“материал в виде вариантов задании"для прове- рочной раб оты, карточки с описанием опыта, несб ходимые вы- писки из первоисточников и т. д. В самом же плане дается ссылка на картотеку, отражаются цели, последовательность содержа- ния, отдельные формулировки и методы обучения, которые могут меняться из года в год и даже в параллельных классах и при- том значительно. Поэтому в первый год работы учитель состав- ляет не только конспекты урока, но и картотеки, что в дальней- шем сильно облегчает работу. Конспект урока или его план при наличии картотек учитель обязан иметь при себе, проводя урок. В конспекте после проведения урока выделяют цветными чер- нилами то, что не получилось, на что не хватило времени на уроке. Это необходимо для последующего самоанализа и для того, что- бы не забыть дополнить пропущенное на следующем уроке. После того как конспект составлен, готовят к уроку запла- нированное оборудование, проверяют, получается ли экспе- римент, просматривают кинофильм или другие экранные по- собия, чтобы проверить, насколько хорошо они видны с раз- ных мест. Отобранное и подготовленное к уроку оборудование учитель обязательно проверяет сам, не перепоручая этого ла- боранту. Для проведения эксперимента обязательно должен б ыть второй комплект сб орудования на случай, если с перво- го раза опыт не получится. Отсутствие на уроке любой мело- чи может внести дезорганизацию. После такой подготовки учитель может идти в класс и проводить урок. Правильно составленный конспект еще не может служить гарантией хорошего урока. То, что получается у одного учи- теля, не получается у другого из-за недооценки особенностей своей личности. Именно этим можно объяснить тот факт, что иногда тщательно спланированный урок не получается или получается совсем не так, как задуман. Успех урока обеспе- чивается при условии, когда учитель в полной мере владеет техникой и методикой его проведения. Общие рекомендации по технике и методике проведения урока известны из педагогики и описаны в литературе. Одна- ко нужно уметь не только планировать и проводить урок, но и анализировать его, потому что только глубокий анализ сво- его урока или уроков своих коллег может помочь найти при- чину успехов или неудач. 189
§253. АНАЛИЗ УРОКА ХИМИИ Для того чтобы анализировать урок химии, нужно прежде | всего знать содержание предмета, его структуру, построение, I образовательные цели урока и научность его содержания, пред- -i ставлять систему уроков. Анализу урока предшествует ведение его протокола, в кото- ром соблюдается следующая рубрикация: | 1. Класс. j 2. Фамилия, имя, отчество учителя. ] 3. Число, день недели, какой урок по счету в расписании дня. J 4. Цели урока (по представлениям наблюдателя): образова- | тельная, воспитывающая, развивающая. 3 После этого на левой стороне страницы записывают ход 1 урока, а на правой — замечания знаками «+» и «-». Момен- 1 ты урока, где выделены воспитывающая и развивающая фун- я кции, помечают знаками «в» и «р». 1 Наблюдающий должен рассматривать урок постоянно в двух 1 аспектах — со стороны деятельности учителя и учащихся, и Я фиксировать, насколько это соответствует целям урока. От- 1 метив организационный момент урока, фиксируют данные по | вводной части, содержание, отражение образовательной, вое- Я питывающей и развивающей функций, методы проверки до- I машнего задания, методы актуализации знаний для подго- я товки к восприятию нового материала, (содержание, конкрет- Я ность и точность вопросов, использование наглядных посо- Я бий, химического эксперимента, дидактического материала), Я приемы активизации класса и их результативность, коммен- Я тирование и оценка ответов учащихся, своевременность обна- 1 ружения ошибок в ответах, занятость класса во время учета 3 знаний, подведение итогов вводной части, время, израсходо- 1 ванное на вводную часть. I Далее отмечается, насколько логично устанавливаются связи при Я переходе к изучению нового материала, способствует ли отбор хи- мического содержания развитию мыслительной деятельности уча- 1 щихся, расширению их кругозора, формированию интереса к пред- :| мету, развитию самостоятельности. Отмечается научность содер- Я жания, его доступность для учащихся, системность и систематич- I ность. В процессе наблюдения обращается внимание на методичес- Я кую обработку содержания: доступным ли языком оно излагается, Я выделены ли в нем главные, существенные моменты, правильно Я ли поделено содержание на отдельные законченные по смыслу ча- Я сти, как проводится обобщение. Я 190
В протоколе указывают методы обучения, которыми пользу- ется учитель, и оценивают, насколько они отвечают комплек- сным целям урока, адекватность их содержанию и возраст- ным особенностям учащихся. Особое внимание следует уде- лить использованию на уроке элементов проблемного обуче- ния, а также химического эксперимента, отмечая правиль- ность его технической и методической обработки, соблюдение правил техники безопасности. Помимо химического экспери- мента, фиксируется методика использования на уроке других средств обучения, в том числе и ТСО. В протоколе следует отмечать и методику использования классной доски. Вся работа учителя на уроке имеет смысл лишь тогда, ког- да обеспечивается эффективное усвоение материала учащи- мися. Результаты усвоения учитель должен постоянно конт- ролирсвать. ГЬэтому следует отмечать в протоколе, постоян- но ли функционирует на уроке обратная связь и какими мето- дами учитель этого добивается. При характеристике работы учащихся учитывается еле ду- ющее1. дисциплина на уроке, вид деятельности учащихся (про- дуктивный, репродуктивный), активность, внимание, заинте- ресованность в уроке. Наблюдая за работой учителя по закреплению знаний, от- мечают место закрепления в системе урока (является ли оно последующим или сопровождающим), а также его виды (воп- росы, задачи, упражнения, химический эксперимент, работа с книгой и т. д.), характер заданий (продуктивный или репро- дуктивный), комплексный подход к обучению, затраченное время (если закрепление последующее). Важной частью урока является объяснение домашнего зада- ния. Наблюдателем должно быть отмечено место и время сооб- щения задания, объем его, разъяснение задания, его дифферен- цированность и установление связи с последующим уроком. Н а основании протокола урока совместно с учителем анали- зируют и делают заключение о том, достигнуты ли цели обу- чения, носил ли урок образовательный, воспитывающий и развивающий характер. По окончании урока организуется обсуждение его при участии всех, кто присутствовал на нем. Если при ведении протокола наблюдатель лишь фиксирует происходящее, то при последующем обсуждении должен быть дан собственно анализ. Главное в нем — вскрытие причин неудач и достижений на уроке и предложения по их устране- нию или закреплению. При обсуждении урока вырабатывают- ся рекомендации учителю в помощь при дальшейней работе. 191
При этом обязательно учитывается особенность личности са- j 1 мого учителя. Отмечается культура речи учителя, владение I химической научной терминологией, владение техникой и ме- ] тодикой химического эксперимента, умение вести урок на эмо- /. . циональном подъеме, устанавливать контакт с классом и ру- ководить его работой. । Если во время урока проводится лабораторный опыт или практическая работа, то необходимо дополнить наблюдения, отметив: i — готовность классного помещения к выполнению лабора- I торных опытов, обеспеченность рабочих мест учащихся и учи- | теля необходимым оборудованием; ! — формулирование учителем или учащимися цели работы; j — методический подход к выполнению работы (проблем- | ный, исследовательский, иллюстративный); — организацию самостоятельной работы учащихся по вы- полнению опыта: предупреждение о соблюдении правил тех- ’ ники безопасности, наличие устной или письменной инструк- ции, вводный инструктаж, распределение обязанностей меж- ду членами звена за столами, демонстрация необходимых при- емов работы с лабораторным оборудованием; — ход работы, поведение учителя и учащихся в процессе выполнения работы, сформированность практических умений учащихся, наличие и характер вопросов учащихся при вы- полнении опыта; — методику обсуждения результатов лабораторной работы; — организованность завершения лабораторной работы, по- рядок на рабочих местах; — фиксацию результатов в тетрадях. При анализе решения расчетных, качественных или экспе- риментальных задач учитывают, способствует ли решение «а- дач развитию самостоятельности учащихся, мыслительной дея- тельности, воспитывает ли трудолюбие. В анализе отмечают: $ — дидактическую цель решения задачи на уроке (обучение учащихся расчетам, решению задач нового типа, закрепление; знаний учащихся, проверка знаний и умений решать задачи известного типа, решение проблемы ит.д.); — воспитательную цель (установление связи с жизнью, вы-, явление практической применимости знаний, установление < межпредметных связей и т. д.); — развитие и совершенствование приемов мыслительной* деятельности учащихся; ; — соответствие содержания задачи поставленным целям; — методический подход к решению задачи; адекватность его цели и содержанию задачи; — методику решения задачи (актуализация знаний, необ- ходимых для решения, анализ условия задачи, составление химических формул и уравнений, разработка плана решения, выполнение решения, проверки результатов, соблюдение раз- мерности величин в единицах СИ); — соблюдение формы записи, пользование доской. Внимание! Недопустимо превращать обсуждение и анализ урока (особенно, если он неудачный) в некое судилище над учителем, тем более молодым. Это может навсегда оттолкнуть его от избранной профессии. Надо помнить, что первые уроки молодого учителя связаны с большим эмоциональным напря- жением, преодолением психологических барьеров и комплек- сов. Поэтому доброжелательность и искреннее желание по- мочь, поддержать, атмосфера дружелюбия, веры в возможно- сти учителя должны быть обязательным условием обсужде- ния урока. Каждый урок, даже самый неудачный, обязатель- но содержит какой-то положительный элемент, который обя- зательно надо отметить и выделить. Пути совершенствования урока химии Проблема совершенствования урока является едва ли не самой важной проблемой учебно-воспитательного процесса в школе. Наибольшее внимание при этом уделяется прежде всего поиску путей использования новых методов и форм организа- ции деятельности учащихся на уроке с тем, чтобы как можно полнее проявлялись образовательные, воспитывающие и раз- вивающие функции урока. В последнее время учителя в поисках совершенствования и оптимизации урока пошли по пути разработки так называе- мых технологий обучения. § 2.5.4. ФАКУЛЬТАТИВНЫЕ ЗАНЯТИЯ ПО ХИМИИ Цели и задачи факультативов Факультативные курсы по химии были введены в школе в 1967 г. Целями факультативных курсов по химии являются: углубление знаний учащихся по химии, развитие интересов и способностей к химии; овладение методами химической науки; реализация межпредметных связей с другими предметами. 7 Чернобельская Г. М. 193 192
Создание факультативных курсов было вызвано в 60 — 70-е годы назревшей потребностью дифференциации обучения, которой нельзя было добиться иным путем в условиях едино- образия школ и действия стабильных программ. Факульта- тивные занятия, таким образом, были призваны в какой-то мере удовлетворять интересы учащихся в той или иной обла- сти знаний. Факультативные занятия до некоторых пор помогали смяг- чить ситуацию, но, когда началась широкая дифференциация школ, а учебные планы стали все более перегружаться, о фа- культативах стали забывать, так как учащиеся получили воз- можность выбора школы желаемого направления. Кроме того, прежние факультативы были более или менее жестко привя- заны к основному предмету учебного плана и уже не отвечали текущим потребностям общества. Упрочению факультативов в школе мешало и еще одно обстоя- тельство. Поскольку факультативные занятия включались в рас- писание и в нагрузку учителя (в отличие от внеклассных занятий), некоторые учителя и администраторы школ начали использовать факультативные занятия просто как дополнительные уроки для неуспевающих, искажая тем самым главную идею факультатива. Постепенно в школах начали возникать совсем самостоя- тельные факультативы (экологические, экономические, вале- ологические и др.), для которых не было соответствующих предметов в основном учебном плане, но которое все чаще встречались в школах как самостоятельные предметы и, на- конец, прочно заняли свое место. Однако в ряде школ, сельских и в небольших городах, где уча- щиеся лишены возможности выбирать школу для обучения, до сих пор работают факультативы, которые организуются за счет школьного компонента учебного плана. В школах, например, за счет факультативных часов проводятся занятия по пропедевтичес- кому курсу, о котором говорилось выше и который обязательным учебным планом не предусмотрен. После проведения педагогичес- ‘ кого эксперимента этот курс включался в основной план. Изначально возникшие факультативные курсы были хоро- шо методически обеспечены. Для них были изданы учебные и методические пособия, они были интересно продуманы и до сих пор представляют ценность для учителя. Факультатив — это особая организационная форма занятий учащихся.1 Эти занятия добровольные, школьники могут уча* - _______ , 1 Дьякович С. В. Методика факультативных занятий по химии. М., 1985. м
ствовать в них по желанию. Если выпускник школы системати- чески посещал факультатив, ему делается запись в аттестате. Виды факультативных занятий Различают несколько видов факультативов: дополнитель- ные главы, специальные факультативные курсы (спецкурсы), практикумы. Факультатив по дополнительным главам обычно сопровож- дает основной курс химии и сводится к расширению и углуб- лению изучаемых понятий, увеличению доли химического эксперимента, более детальному ознакомлению с методами химической науки. К таким курсам относятся «Основы об- щей химии» и «Строение и свойства органических веществ». К спецкурсам относятся курсы: «Химия в промышленнос- ти», «Химия в сельском хозяйстве». Они находятся в мень- шей зависимости от основного курса, и их программа более обособлена. Спецпрактикумы «Основы химического анализа» и «Прак- тикум по агрохимии» — это экспериментальные занятия по специально разработанным программам. Для факультативов по химии разработаны и утверждены программы, изданы учеб- ные пособия для учащихся и методические пособия для учи- телей. Однако учитель может и по своей инициативе органи- зовать факультативные занятия, если этого требуют местные условия школы, потребности местного производства, вблизи которого находится школа, и т. п. В этом случае учитель раз- рабатывает свою программу факультатива, которую утверж- дают на педагогическом совете школы. Лишь после этого он может объявлять факультативный курс. К факультативу предъявляются определенные требования. В нем тесно увязываются теория и практика. Он в большей степени, чем основной курс, вооружает учащихся практичес- кими умениями и навыками по эксперименту, решению за- дач, формированию трудовых навыков и т. д. Желательно включать в факультатив производительный труд, например, в сельской школе, где на занятиях по агрохимии можно вы- полнять практические задания по сельскохозяйственному про- изводству и т. д. Факультатив должен углубленно трактовать понятия, изу- чаемые в основном курсе химии, но недалеко выходить за пределы программы. Он логически завершен, представляет собой единое целое. 7* 195
Содержание факультативов Я В содержание факультативного курса «Основы общей химии» 'Л входят наиболее общие химические теории, рассматриваемые бо- Я лее углубленно и подробно, чем в основном курсе. Большое внима- ж ние уделено теории строения вещества, химической энергетике, а химической кинетике и термодинамике и теории растворов. Неко- ж торое внимание уделено химии элементов — неметаллов и метал- ж лов, изучаемой тем не менее обобщенно, а также историческим Я сведениям о развитии химической науки, ее законов и теорий. ЯI Факультативный курс «Химия в промышленности» имеет четко выраженную технологическую направленность. Его цель — обес- Я. печить овладение учащимися закономерностями оптимизации производственных процессов, необходимыми для ориентире- ж вания в химической технологии. В курсе раскрываются поня- WJ тия о химической технологии как науке, технологии неорга- /Я нических веществ (производство серной кислоты, аммиака, .Я азотной кислоты, азотных удобрений, фосфора и его соедине- Я ний, калийных солей и комплексных удобрений), технологии Я органических веществ (переработка метана, производство эти- В лена, пропилена, бутадиена, изопрена и ароматических угле- В водородов, синтез метанола и этанола, окислительная перера- В| ботка органических соединений — производство формальде- Я гида, ацетальдегида и уксусной кислоты). Я Факультативный курс «Химия в сельском хозяйстве» содер- Я жит практические работы по агрохимическому исследованию Я почв, определению химического состава растений, изучению Я минеральных и органических удобрений и их применению, a el также работы по постановке эксперимента в полевых условиях. Ж Факультативный курс «Отроение и свойства органических И веществ» построен в виде дополнительных глав к основному Я курсу. Однако в нем освещается материал, не рассматривав- Я мый в основном курсе: элементоорганические соединения, Я кремнийорганические полимеры, многоядерные ароматичес- Я кие углеводороды, непредельные спирты, кетоны, непредель- Я ные альдегиды, ангидриды и хлорангидриды кислот, двухос- Я новные и ароматические кислоты и т. д. Я Курс «Основы химического анализа»1 представляет собой Я краткий курс аналитической химии, содержащий занятия поЯ| технике лабораторных работ, общетеоретическую часть, каче-Я| ственный и количественный анализ. -Я| 1 Воскресенский П. И., Неймарк А. М. Основы химического анализа. М.: Про-|^И свещение, 1971. 196 'И
Все большую актуальность последнее время приобретают химико-экологическая и химико-валеологическая тематика. Проведение факультативных занятий — один из наименее раз- работанных в методике вопросов, так как пока накопленный опыт еще не велик. Организуя факультатив, учитель приглашает всех желающих. Записавшись в какой-нибудь факультатив, учащиеся обязаны его посещать. Для учета занятий вводят журнал. Учащийся может прекратить посещение факультативных занятий, не дослушав их до конца, но в этом случае запись в аттестате у него не делают. За активную работу и хорошие результаты, содержательный доклад в классе, за участие в школьной конференции и т. п. учащихся поощряют. Методы изучения факультативного курса Методы занятий на факультативе отличаются от методов обычных учебных занятий, приближаясь к методам высшей школы (лекции, семинарские занятия). На факультативе боль- шая роль отводится самостоятельной работе, личной инициа- тиве учащихся. Fh бота на факульт аг иве позволяет усилить такие метода как работа с литературой, подготовка докладов, рефератов, составление конспектов. Тематика докладов может быть дос- таточно серьезной, например: «Строение и биохимическая роль нуклеиновых кислот», «Жизнь и деятельность ученых-хими- ков», «Промышленные способы получения веществ», «Успе- хи современной химической промышленности » и т. д. Довольно широко применяется метод беседы. Особенностью его является то, что вопросы задает не только учитель, но и учащиеся, стараясь выяснить те моменты, которые им кажутся сложными, непонятными. Большая роль на факультативных занятиях принадлежит проблемному подходу. Примером может служить его исполь- зование на занятиях факультативного курса « Химия в про- мышленности». Учащиеся самостоятельно решают п роблему выбора оптимальных условий проведения химических про- цессов, проектирования технологических схем, изыскания новых способов использования сырья и отходов производства. Гипотезы учащихся сопоставляются с реальным решением производственных проблем, и их совпадение доставляет школь- никам большое удовлетворение. Широко используются на факультативных занятиях экспериментальные задачи с про- изводственным содержанием. 197
При организации факультативных занятий в школе нужно иметь хорошо оборудованный кабинет химии, так как любой факультативный курс предполагает широкое использование химического эксперимента и дидактических средств. В период обучения в школе учащиеся могут участвовать не в одном, а в двух факультативах. Например, они могут изу- чать курс «Основы химического анализа», где приобретут об- щие аналитические умения, а затем посещать занятия в фа- культативе «Химия в сельском хозяйстве», выполняя кон- кретные задания агрохимической лаборатории и т. д. § 2.5.5. ВНЕКЛАССНАЯ РАБОТА ПО ХИМИИ Система внеклассной работы по химии Внеклассные занятия по химии наряду с уроком — одна из важнейших форм организации учебно-воспитательного про- цесса в школе и ПТУ, осуществляемая во внеурочное время. Цель внеклассной работы — углубление и расширение зна- ний и кругозора учащихся, развитие интереса к предмету, самостоятельности, творческой активности. Внеклассная ра- бота помогает формировать коллектив учащихся, пробужда- ет чувство ответственности перед коллективом. Она является существенным элементом в единой системе учебно-воспита- тельного процесса в школе, помогает формировать досуг уча- щихся. Внеклассную работу можно представить как систему, со- стоящую из отдельных элементов. Как и в обучении химии в целом, во внеклассной работе определяющим является содер- жание, которое отбирается произвольно. Здесь нет ограниче- ний, нет жестко регламентированных программ. Тематика ее очень разнообразна. Во внеклассной работе больше, чем в любой другой, проявляется влияние личности учителя , его кругозо - ра, интересов, теоретического и нравственного багажа. Тем не менее содержание внеклассной работы по химии подчиняется строго определенным требованиям: 1. Научность. Этот дидактический принцип — важное ус- ловие успеха внеклассной работы. 2. Доступность. Содержание должно соответствовать воз- растным особенностям учащихся, не уходить далеко от школь- ной программы, стимулировать стремление к познанию, к работе с дополнительной литературой, к исследовательской деятельности. 198
3. Актуальность и практическая значимость, связь с жизнью: мероприятия, посвященные знаменательным да- там (устные журналы, вечера, посвященные, например, открытию Д. И. Менделеевым периодического закона, на- учно-практические конференции по вопросам охраны ок- ружающей среды ит. п., работа, связанная с нахождением вблизи школы сельскохозяйственного или промышленного производства (например, агрохимический кружок для сель- ской школы). 4. Занимательность. При всей серьезности затрагиваемых проблем внеклассная работа должна быть занимательна, осо- бенно для учащихся VII—VIII классов: содержать новые для учащихся интересные факты, неожиданные сопоставления. Необходимо широко использовать научную фантастику, раз- рабатывать творческие задания, стимулировать диспуты и дискуссии и т. д. В зависимости от содержания и адекватно ему следует вы- бирать форму и вид внеклассной работы по химии (табл. 2.5). Таблица 2.5. Формы и виды внеклассной работы по химии Формы внеклассной работы по химии Виды внеклассной работы по химии Индивидуальная Групповая Массовая Работа с литературой, составление докладов, ре- фератов, небольшое исследование, изготовление оборудования для химического кабинета и т. д. Химический кружок, выпуск стенной газеты, изго- т овление стенда и т. д. Химический вечер олимпиада устный журнал неделя (декада, месячник) по химии, викторина, час химии, лекция-концерт, конференция, экскур- сия, химические общества и т. д. Такое расчленение на формы и виды внеклассной работы является в значительной мере условным, так как подготовка, например, химического вечера или работа химического кружка требует большой и кропотливой индивидуальной работы каж- дого их участника, оказывая влияние на направление и ха- рактер их работы. Это свидетельствует о взаимной интегра- ции разных форм и видов внеклассной работы, о том, что все ее элементы связаны между собой, влияют друг на друга. W9
Виды внеклассной работы по химии Рассмотрим методику организации и проведения отдельных видов внеклассной работы. Химический кружок. Тематика кружков неодинакова для разных возрастных категорий учащихся. Она определяется учителем, но могут быть учтены и пожелания учащихся. В VIII классе могут быть кружок препаративной химии, кружок по изучению свойств веществ и их получению, кру- жок по конструированию простейших приборов и их испыта- нию, кружок занимательных опытов. Учащихся учат рабо- тать с веществами, литературой, выполнять эксперимент по печатной инструкции. Их знакомят также с теоретическими вопросами. В X—XI классах у учащихся достаточно хорошо развито абстрактное мышление, поэтому они могут пользоваться на- учно-популярной и научной литературой. В этих классах со- здают кружки неорганического синтеза, аналитической хи- мии, органической химии, кружок химической технологии. Может быть организован специальный кружок для осуществ- ления межпредметных связей химии с другими предметами, которым руководят учителя по двум и более предметам. Такого характера кружок может быть организован и по эко- логической тематике. Организацию химического кружка следует начинать нау ро- ках. Рассказывая в VIII классе, например, об очистке веществ, учитель может отметить, что на уроке не хватает времени, чтобы познакомиться со всеми многочисленными способами очистки веществ, что их изучение будет продолжено на заняти- ях кружка. Учитель может сообщить на уроке интересный факт, сведения о веществе или из истории химии и т. д. и предложить подробнее обсудить это на кружке. Иногда на уроке ставят про- блему, решение которой переносят на занятия кружка. В кружок записывают всех желающих, не исключая и не- успевающих. Угроза исключения из кружка для них может оказаться хорошим стимулом к повышению успеваемости. Лучше организовать кружок отдельно для одной параллели классов, чтобы в нем были учащиеся одной возрастной кате- гории. Если кружков несколько, к работе руководителей круж- ка привлекают родителей учащихся, студентов близлежащих вузов, аспирантов, сотрудников научно-исследовательских учреждений и т. д. Однако координирует работу кружков и направляет ее учитель химии. 200
В кружке избирают старосту, а также его помощника из числа учащихся параллельных классов. Это необходимо для более четкой организации кружка. Учащихся, пропустивших три занятия, исключают из числа кружковцев. Работу кружка четко планируют: сообщают день и час за- нятий, их продолжительность. Составляют программу заня- тий, определяют их тематику, обязанности и задания каждо- го кружковца. Начиная работу кружка, следует сразу же продумать ее за- вершение, которое может быть различным: заключительная конференция с приглашением родителей, администрации школы, учащихся параллельных классов, представителей шефствующих организаций и т. п. Учащиеся VIII—IX клас- сов любят выступать перед малышами III— IV классов с зани- мательными опытами. Ко всем этим мероприятиям подготав- ливают стенные газеты, стенды, альбомы, оформляют поме- щение. В школах продленного дня условия для работы круж- ка особенно благоприятны. Одним из видов внеклассной работы по химии является ус- тный журнал. Его проводят регулярно, например, один раз в месяц, для любой возрастной категории учащихся. В устном журнале могут быть постоянные страницы, например: «Наш химический кружок», «Химия и наш дом», «Химия и плане- та Земля», «Химия и охрана природы», «Новые книги по химии», « Эсспериментальная страница» и т. д. Вто же время могут быть и устные журналы, посвященные определенной тематике, например: «Химические профессии» и т. д. Химические вечера — еще один вид внеклассной работы. Тематика их различна. Одни посвящены углубленному изуче- нию известных веществ («Вода — вещество простое и удиви- тельное», «Поваренная соль») или химических процессов («За- гадки огня»), другие — актуальным проблемам внутренней жизни страны («Химия и космос», «Природные богатства на- шей Родины», «Химия и урожай»). Подробные разработки некоторых химических вечеров в школе приводятся в журнале «Химия в школе» и в других специальных изданиях. Большой популярностью пользуются вечера, отражающие творчество ученых-химиков: Д. И. Менделеева, А. М. Бутлеро- ва, М. В. Ломоносова, Н. Н. Зинина, А. П. Бородина, А. Е. Фа- ворского, Н. Д. Зелинского и др. К 8 Марта может быть при- урочен вечер о женщинах-химиках. Особым успехом в школе пользуются вечера загадок и занимательной химии. Подроб- 201
ные рекомендации по проведению химического вечера приво- дятся в работе Е. А. Марголиной.1 Если в школе имеется химический кружок, то организация хи- мического вечера возлагается на его членов, если же кружка нет — на комиссию (штаб, совет). На этой комиссии обсуждается тема вечера, его сценарий, распределяются обязанности между учащи- мися. Каждому члену комиссии поручается свой раздел работы, за который он отвечает. Можно выделить следующие разделы’. 1. Отбор содержания, обсуждение программы вечера и раз- работка его сценария. Ведущая роль на этом этапе принадле- жит учителю, а учащиеся пишут сценарий, стихи на хими- ческие темы, подбирают материал из журналов и художествен- ной литературы. 2. Приглашение на вечер ученых-химиков, передовиков химического производства и др. Это поручается отдельным учащимся. 3. Организация выставки работ учащихся по химии: изго- товленные их руками наглядные пособия, приборы, стенды, альбомы, красиво оформленные доклады, экспериментальные материалы и др. Это выполняют учащиеся по указаниям и под руководством учителя. 4. Подготовка химической викторины. Вопросы могут быть решены теоретически и с помощью эксперимента. Их подго- тавливают учащиеся под контролем учителя. 5. Подготовка художественной части: номера художествен- ной самодеятельности, содержание которых увязывают с те- матикой вечера. Это также входит в обязанности учащихся: 6. Подготовка научно-популярного фильма или звукозапи- сей, связанных с тематикой вечера. Фильм заказывает учи- тель. Учебный фильм на вечере показывать не следует. 7. Особого внимания учителя заслуживает демонстрируе- мый в ходе вечера химический эксперимент, который особен- но тщательно подготавливают. Необходимо помнить, что экс- перимент будет проводиться при массовом скоплении учащих- ся, поэтому особое внимание уделяется правилам техники бе- зопасности. 8. Оформление вечера: красочные афиши, пригласительные билеты, костюмы, дежурства, призы участникам и т. д. Пос- ле проведения вечера зал убирают. 9. Для подведения итогов конкурсов и викторин составля- ют жюри. В состав жюри входят учащиеся, классные руково- 1 Марголина Е. А. Массовые формы внеклассной работы по химии. М.. 1971. 202
дители, организатор внеклассной работы, учитель химии. Успех вечера в немалой степени зависит от ведущего, канди- датуру которого подбирают очень тщательно. Продолжительность вечера — не более 2—2,5 ч. Он проводит- ся не чаще одного раза в год и надолго остается в памяти ребят. Химический вечер может явиться одним из звеньев недели (декады, месячника) химии, которая в последние годы полу- чила в школе широкое распространение. Мероприятия неде- ли химии охватывают VIII—XI классы. В рамках недели хи- мии проводят любые виды массовых внеклассных мероприя- тий, которые заранее готовят, планируют. За десять дней до проведения недели химии в вестибюле школы и у дверей хи- мического кабинета вывешивают программу с перечнем ме- роприятий, указанием места и числа их проведения. Как пра- вило, ежедневно можно проводить только одно мероприятие, если в школе один учитель химии. Химические олимпиады. Прочное место в работе школ за- нял такой массовый вид внеклассной работы, как химичес- кие олимпиады. Они проводятся в несколько этапов.' школь- ный, районный, городской, республиканский, всесоюзный и международный. Задания школьного этапа химической олим- пиады составляет учитель химии с учетом конкретных усло- вий работы школы и уровня подготовленности учащихся. На этом этапе важна массовость участия в олимпиаде. Задания разной степени сложности составляют так, чтоб самые легкие из них мог выполнить любой ученик. Это доставит учащимся моральное удовлетворение. Наиболее подготовленные и спо- собные учащиеся выполняют задания полностью. Итоги школь- ного этапа олимпиады подводят на торжественном заседании с участием представителей общественных организаций шко- лы, администрации, родителей. Победители награждаются. Второй этап олимпиады — районный. Для участия в нем направляют не только победителей школьного этапа, но и других желающих. Задания этого этапа более сложные, так как в них используют межпредметные связи. Инсгда задания требуют выполнения «мысленного» эксперимента. Третий этап — городской. Его цель — проверить химичес- кий кругозор и глубину химической подготовки учащихся. На этом этапе выясняется, знакомы ли учащиеся с научно- популярной и специальной химической литературой, читают ли в журналах статьи химического содержания. Четвертый этап — экспериментальный. Его проводят в ла- бораториях университетов, представители которых участву- 203
ют в оргкомитете олимпиады. Этот тур включает не только экспериментальные задания. Учащимся предлагают написать реферат по заранее объявленной теме для проверки их теоре- тической подготовки, например: «Получение солей меди», «Взаимодействие металлов с кислотами» (VIII класс); «Полу- чение и свойства хлоридов и карбонатов» (IX класс); «Анали- тические реакции катионов разных групп» (IX класс); «Полу- чение диоксана», «Ацетилирование спиртов» и т. д. (X класс). Затем участники получают экспериментальные задания, но, прежде чем приступить к их выполнению, беседуют с препо- давателями о методике проведения опытов, о правилах тех- ники безопасности, а затем под наблюдением преподавателя приступают к практической работе. Учитываются не только теоретические знания, но и грамотность практического вы- полнения опыта. На областную, республиканскую, всесоюзную и междуна- родную олимпиады отбирают победителей каждой предыду- щей олимпиады. Главная цель химических олимпиад — возбудить интерес учащихся к предмету, сделать участие их во внеклассной ра- боте как можно более массовым и выявить наиболее способ- ных и знающих, проверить умение мыслить и решать твор- ческие, нестандартные задачи. Содержание задач олимпиады регулярно публикуют в печати. Планирование внеклассной работы Планирование внеклассной работы по химии, так же, как и планирование урочной работы, должно подчиняться требовани- ям НОТ. Оно начинается с оценки факторов, определяющих направление работы. Сюда относятся изучение профилей про- изводств, окружающих школу, научно-педагогическая тема, над которой работает коллектив школы, оценка возможностей хи- мического кабинета и выявление недостающего оборудования, изучение интересов и возможностей учащихся, а также состава их родителей. После этого выбирают тематику. Начинающему учителю лучше начать с организации химического кружка. Вокруг его актива будут группироваться ост альные учащиеся Желательно, чтобы члены кружка освоили под руководством учителя различные средства обучения, которые могут быть широко использованы во внеклассной работе, в частности, ТСО и другие виды оборудования химического кабинета, прини- мали участие в изготовлении химического оборудования. 204
Средства обучения и методы внеклассной работы способ- ствуют развитию мышления учащихся, их самостоятель- ности, творческой активности. Они должны быть адекват- ны методам работы и средствам обучения, используемым на уроке. ВЫВОД При сохранении в качестве ведущей организационной фор- мы обучения в средней школе урока получают все большее развитие другие формы обучения — факультативные и вне- классные занятия, экскурсии. Расширение этих форм пре- следует цели повышения интереса к обучению, развития способностей учащихся и, возможно, более раннего выявле- ния их профессиональных интересов. Качество урока как структурного элемента учебного процесса определяет повышение качества обучения в целом. Главное требование к уроку — целостность по разным параметрам и целенаправленность. В связи с системным характером урока подготовка к нему учите- ля строится также в определенной системе и поэтапно: анализ программы, планирование темы, планирование урока (анализ содержания урока, определение его це- лей, построение урока, выбор методов, средств обуче- ния, обеспечивающих активный характер учебного про- цесса и интерес учащихся), подготовка материального обеспечения урока. Завершается процесс непосредствен- ным проведением самого урока. Совершенствование урока — в дальнейшем совершен- ствовании содержания обучения, в выборе методов, спо- собствующих повышению удельного веса самостоятель- ной работы учащихся и формированию умений и навы- ков учебного труда, в усилении развивающей функции урока через широкое использование проблемного под- хода и другие пути активизации познавательной дея- тельности, воспитания интереса к учебе, подготовке учащихся к трудовой деятельности, сознательному вы- бору профессии и т. д. Тщательное и ответственное отношение учителя к организации урока химии, анализ и самоанализ дея- тельности своей и учащихся — залог успешного обуче- ния учащихся. Факультативные занятия по химии предназначены для более глубокого овладения учащимися предметом 205
и представляют собой самостоятельную форму органи- зации работы с учащимися. В настоящее время известны разные виды факульта- тивов, занятия в которых добровольные. Факультати- вы способствуют развитию интересов и способностей к химии, профориентации к химическим профессиям. Методы работы на факультативных занятиях несколь- ко отличаются от методов работы на уроке. Внеклассная работа по химии — это также особая организационная форма занятий с учащимися, облада- ющая сильным эмоциональным воздействием. Она раз- вивает кругозор и воображение учащихся, стимулиру- ет их к самообразованию, пополнению своих знаний, способствует развитию изобретательности и творчества. Эта работа очень разнообразна по видам и содержанию, носит во всех случаях оттенок занимательности, фор- мирует интерес к предмету. Она требует тщательной организации. ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ 1. И сходя из утверждения о том, что к уроку предъявляются те же требова- ния, что и к процессу обучения в целом, определите их. 2. В чем выражается связь между уроком и другими формами обучения химии? 3. Почему урок называют главной организационной формой обучения? 4. Перечислите и обоснуйте требования к современному уроку химии. У с- тановите связь между ними и умениями учителя химии. 5. В чгм выражается системный характер урока и какими способами дос- тигается его целостность? 6. Изложите, в какой последовательности нужно готовиться к уроку химии. 7. В чем разница между структурой и построением урока? 8. Постройте схему, отражающую классификацию уроков. 9. Какие требования предъявляются к формулированию цели урока? В чем разница между целью и познавательной задачей урока? 10. Почему образовательную цель нужно обязательно формулировать для каждого урока, а воспитательную и развивающую можно определять для всей темы? Какая разница между индуктивным и дедуктивным подходами к изуче нию нового материала? Покажите это на примере конкретного урока. 12. В чем преимущества предъявления учащимся плана объяснения? В ка- j ких случаях предпочтительнее предъявление плана в начале объяснения, а в; каких — в конце? 13 .Перечислите требования .которым должен удовлетворять конспект урока. 206
14. На что нужно обратить внимание при наблюдении и анализе урока? 15. Пользуясь любым учебником для средней школы, разработайте один из уроков передачи и присб ретения новых знаний на любую тему. Обоснуйте свой проект и напишите подробный конспект урока. 16. Пользуясь учебником для средней школы, разработайте урок обобще- ния и систематизации знаний по любой теме. Обоснуйте свой проект и напи- шите подробный конспект. 17 Впособ^и Р. Г. Ивановой и Г. Н. Осокиной1 приведено краткое изложе- ние урока на тему «Химические свойства простых веществ, образованных ато- мами углерода» (с. 37). Проанализируйте урок с позиций современных тре- бований к уроку химии. Какие можно внести изменения? 18. П роанализируйте урок 7 того же пособ ия на тему «Диссоциация кис- лот». Выделите в нем компоненты актуализации знаний, формирования но- вых понятий, применения знаний. Обоснуйте приведенное построение уро- ка. Предложите и обоснуйте свой вариант построения этого урока и предло- жите разъяснение домашнего задания. 19. Там же, в конце урока 13, приводится домашнее задание. Как его мож- но видоизменить, чтобы учащиеся более четко увидели связь между этим и последующим уроками? 20 .В пособ ии Р. Г. Ивановой и А. М. Черкасовой описан урок на тему «По- лучение кислорода в лаборатории» (с 62). Изучите содержание вводной части урока, объясните назначение каждого вопроса, задаваемого учащимся, и его связь с целью урока. Предложите свой вариант вводной части этого урока. 21. Чем отличаются факультативные занятия от обычных уроков и от вне- урочной работы? 22 .В чем в ipa жается прф ориентационнаяф ункцияф акультативных занятий? 23. Перечислите факультативы, разработанные для средней школы .Какой факультативный курс было бы целесообразно ввести дополнительно? Поче- му в средней школе изучаются перечисленные факультативы? 24. Определите наиболее актуальную в настоящее время тематику внеуроч- ных занятий. Какие формы и виды можно было бы еще предложить? 25 .Р азргб отаите план организации и проведения одного из внеурочных занятий по химии. Отберите содержание этого занятия, подберите литерату- ру. К ак оно связано с содержанием учй ной программы по химии? ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ 1. Структурирование химического содержания и определе- ние на его основе цели урока. 2. Интенсификация вводной части урока. 1 Иванова Р. Г., Осокина Г. Н. Изучение химии в 9—10 классах. — М., 1979 207
3. Виды домашних заданий и их проверка на уроках. 4. Влияние возрастных особенностей учащихся на постро- ение урока. 5. Взаимосвязь урока с другими формами организации учеб- ного процесса по химии. 6. Дидактические звенья урока и их организация. 7. Организация дидактических игр на уроках химии. 8. Проблема совершенствования урока в опыте передовых учителей. 9. Анализ содержания факультативного курса «Основы об- щей химии» и его связь с основной программой. 10. Анализ содержания факультативного курса «Строение и свойства органических веществ» и его связь с основной про- граммой. 11. Разработка и обоснование программы химического круж- ка по избранной теме. 12. Разработка и обоснование содержания и организации химического КВН для учащихся VIII класса. 13. Разработка и обоснование устного журнала по химии на любую тему. 14. Методика организации внеклассной работы по приро- доохранной тематике. 15. Разработка и обоснование конференции учащихся на любую химическую тему. 16. Отбор и обоснование заданий для школьного этапа хи- мической олимпиады. Литература по теме «Урок» 1. Векслер С. И. Современные требования к уроку. — М/. Просвещение, 1985. 2. Древе У., Фурманн Э. Организация урока (в вопросах и ответах) Век X. Оценки и отметки / Пер. с нем.: Пособие для учителя. — М.: Просвещение, 1984. 3. Дроздов С. Н., Левина Л. С. Искусство быть учителем // Химия в школе, 1981, № 6, с. 40—44. 4. Зотов Ю. Б. Организация современного урока. — М: Просвещение, 1984 5. Зуева М. В. Об организации работы учащихся старших классов на уроках химии // Химия в школе, 1980, № 2, с. 37—41. 6. Иванова Р. Г. О повышении качества урока химии // Химия в школе, 1977, № 2, с. 26. 7. Иванова Р. Г. Урок химии в средней школе. — М.: Педагогика, 1974. 8. Иванова Р. Г. Урок — основная организационная форма обучения //В кн. Общая методика обучения химии. — М.: Просвещение, 1981. 9. Иодко А. Г. Структура уроков химии, включающих исследования учащих- ся // Химия в школе, 1980, № 5, с. 28—31. 208
10. Кириллова Г. Д. Теория и практика урока в условиях развивающего обу- чения. — М.: Просвещение, 1980. 11. Коротов В. М. Идущему на первые уроки. — М.: Педагогика, 1971. 12. Коротов В. М. Как спланировать учебные занятия. — Вып. 2. — Белгород: Везелица, 1996. 13. Львова Ю. Л. Творческая лаборатория учителя. — М.: Просвещение, 1980. 14. Махмутов М. И. Современный урок. — М.: Педагогика, 1981. 15. Онищук В. А. Урок в современной школе. — М.: Просвещение, 1981. 16. Скаткин М. Н. Совершенствование процесса обучения. — М.: Педагогика, 1971. 17. Чернобельская Г. М., Эльнер И. А., Коломиец Г. В. Методика обучения химии (методические разработки к практикуму). — М.: МГПИ, 1984. 18. Яковлев П. М., Coxop А. М. Методика и техника урока в школе. — М.: Просвещение, 1985. Литература по теме «Факультативные занятия» 19. Асаров X. К., Замяткин Г. А. Методика практикума по агрохимии. — М.: Просвещение, 1974. 20. Воскресенский П. И., Неймарк А. М. Основы химического анализа. — М.: Просвещение, 1971. 21. Додонов Ю. Б. К методике проведения занятий по новому факультативно- му курсу «Органическая химия» в X классе // Химия в школе, 1980, №5. С. 48—51. 22. Дьякович С. В. Методика факультативных занятий по химии. — М.: Про- свещение, 1985. 23. Каверина А. А. Формирование у учащихся химических способностей при проблемном изучении факультативного курса «Химия в промышленности» // Развитие способностей к химии в связи с ориентацией учащихся на работу по химическим специальностям. — М.: АПН СССР, 1974. С. 24—32. 24. Князева Р. Н. К вопросу о формировании способностей учащихся при изучении факультативных курсов по химии // Развитие способностей к химии в связи о ориентацией учащихся на работу по химическим специальностям. — М.: АПН СССР, 1974. С. 3—16. 25. Князева Р. Н. Опыт изучения факультативных курсов в средней школе // Факультативные занятия по химии в средней школе. — М..' Просвещение, 1971. С. 97—104. 26. Малолеткова Е. И. Экспериментальные задачи с производственным содер- жанием. Там же. С. 89—97. 27. Минченков Е. Е., Смирнова Т. В. О проведении практических работ на факультативных занятиях // Химия в школе, 1979, № 2. С. 44; № 3. С. 26. 28. Неймарк А. М. Методика преподавания основ химического анализа. — М.: Просвещение, 1973. 29. Орлова А. Н., Сударкина А. А., Евсеева И. И. Изучение факультативного курса «Химия в сельском хозяйстве». — М.: Просвещение, 1975. 209
30. Потапов В. М., Чертков И. Н. Строение и свойства органических веществ. — М.: Просвещение, 1972. 31. Савич Т. 3. Факультативный курс «Химия металлов» // Факультативные занятия по химии в средней школе. — М.: Просвещение, 1971. 32. Сударкииа А. А., Евсеева И. И., Орлова А. Н. Химия в сельском хозяй- стве. — М.: Просвещение, 1981. 33. Сычев А. П., Фадеев Р. Н. Химия металлов. — М.: Просвещение, 1974. 34. Третьяков Ю. Д., Метлин Ю. Г. Основы общей химии. — М.: Просвеще- ние, 1980. 35. Чертков И. Н. Изучение строения и свойств органических веществ. — М.: Просвещение, 1972. 36. Эпштейн Д. А. Химия в промышленности. — М.: Просвещение, 1973. 37. Эпштейн Д. А., Сакович Г. В., Князева Р. Н. Факультативные занятия по химии как средство формирования у учащихся средних общеобразовательных школ специальных способностей // Факультативные занятия по химии в сред- ней школе. — М.: Просвещение, 1971, с. 4—13. 38. Эпштейн Д. А., Хацинская Ю. Д., Каверина А. А. Изучение факультатив- ного курса «Химия в промышленности». — М.: Просвещение, 1976. Литература по внеклассной работе 39. Алексинский В. Н. Занимательные опыты по химии. — М.: Просвещение, 1995. 40. Байкова В. М. Химия после уроков. — Петрозаводск: Карелия, 1974. 41. Внеклассная работа по химии / Под ред. М. Г. Гольдфельда. — М.: Про- свещение, 1976. 42. Внеклассная работа по химии. Вып. 1 / Под ред. Г. М. Чернобельской. — М.: МГПИ, 1980. 43. Внеклассная работа по химии. Вып. 2 / Под ред. В. И. Цирельникова и Г. М. Чернобельской. — М.: МГПИ, 1981. 44. Гаврусейко Н. П., Дебалтовская В. И. Химические викторины. — Минск: Народная Асвета, 1972. 45. Егоркин В. Ф., Кирюшкин Д. М., Полосин В. С. Внеклассные практичес- кие занятия по химии. — М.: Учпедгиз, 1956. 46. Зайковский И. И. Школьные химические вечера (химия и урожай). — Оренбург, 1961. 47. Куликова Е. Л. Вечера занимательной химии. — Минск: 1966. 48. Марголина Е. А. Массовые формы внеклассной работы по химии. — М.: 1971. 49. Нифантьев Э. Е., Верзилина М. К., Котлярова О. С. Внеклассная работа по химии с использованием хроматографии. — М.: Просвещение, 1983. 50. Сомин Л. Е. Увлекательная химия. — М.: 1978. 51. Учителю химии о внеклассной работе / Сост. А. X. Гусаков и А. А. Лаза- ренко. — М.: Просвещение, 1968. 210
52. Ходос Л. Ф. Вечера занимательной химии в школе. — Киев: Рад. школа, 1970. 53. Чуранов С. С. Химические олимпиады в школе. — М.: Просвещение, 1982. Постоянная рубрика «Внеклассная работа» имеется в журнале «Химия в шко- ле» в каждом номере журнала. Специальный номер журнала ежегодно посвяща- ется химическим олимпиадам.
ЧАСТЬ III ОБОБЩЕННОЕ РАССМОТРЕНИЕ КОНКРЕТНЫХ ВОПРОСОВ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ Глава 3.1. Изучение важнейших теоретических кон- цепций курса химии средней школы1 При рассмотрении конкретных вопросов методики обуче- ния химии сначала изучим методику преподавания каждой теоретической концепции, затем — методику формирования и развития систем важнейших понятий, связывающих эти те- ории между собой. § 3.1.1. МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНО- ГО УЧЕНИЯ В КУРСЕ ХИМИИ VIII КЛАССА Атомно-молекулярное учение начинают рассматривать в школьном курсе химии в теме «Первоначальные химические понятия». Именно здесь формируются с привлечением мате- риала физики важнейшие положения этого учения, на базе которых изучается весь последующий вводный курс химии. Тема «Первоначальные химические понятия» так или ина- че обязательно присутствует во всех учебниках и программах систематических курсов химии, потому что она по сути явля- ется пропедевтической, т. е. она подготавливает учащихся к пониманию всего остального курса .Даже введение курса ес- тествознания в 5—7 классах никоим образом не снижает ее значимости. Эта тема может не иметь такого названия, но сущность ее и структура сохраняются. В ней закладываются самые первые понятия о веществах, химических реакциях, химических элементах, методологии химической науки в виде приемов препаративной химии. Поскольку предъявляемые учащимся факты должны получить теоретическое объясне- ние, предлагается их трактовка с позиции атомно-молекуляр- ного учения. Это учение имеет опору в курсе физики, которая несколько опережает химию и одновременно от крывает перс- пективу развития теории строения вещества. Учебное познание в этой теме строится от внешнего знаком- ства с веществом и химической реакцией вглубь к молеку- лам, атомам, а в последующих темах уже к внутриатомным 1 Литература к части III приведена на с. 300 212
структурам и далее с обратным движением — к химической связи, кристаллическим решеткам и снова к веществам и химическим реакциям, но на более высоком уровне. В этой теме закладываются и количественные понятия: от- носительная атомная масса, относительная молекулярная масса, количество вещества, моль. Уже известный из физики закон сохранения и превращения энергии позволяет обозна - чить энергетическую сторону некоторых процессов и образо- вания веществ с точки зрения энергетической выгодности. Впоследствии все это должно развиваться. Попытки начать изучение химии, игнорируя такую после- довател ьность познания, в частности, сразу со строения ато- ма, оказались неудачными, несмотря на то, что авторы стре- мились сразу ввести современный материал. Это приводило к схоластическому обучению, отрыву теории от реальной окру- жающей учащихся действительности. Следует заметить, что имеются успешные попытки не вво- дить эту тему в курс вообще .Примером является известный американский курс «Химия и общество», девизом которого служит лозунг: «Химия не в пробирках, а в обществе». Этот курс не систематический и не формирует у учащихся систе- мы химических знаний, но зато дает много интересных фак- тов и информации для размышления. Цели изучения темы «Первоначальные химические понятия» В соответствии с комплексным подходом к обучению необ - ходимо сформулировать образовательные, воспитательные и развивающие цели по теме «Первоначальные химические по- нятия». Образовательные цели: 1. Сформировать первоначальные понятия о веществе, хи- мическом элементе, химической реакции. 2. Добиться сознательного усвоения основных положений атомно-молекулярного учения. 3. Добиться сознательного усвоения законов постоянства со- става и сохранения массы веществ, умения их применять и о бьяс- нять их действие на основе атомно-молекулярного учения. 4. Ознакомить учащихся с некоторыми методами химичес- кой науки — простейшими лабораторными приемами работы с нагревательными приборами, штативом, посудой, реактива- ми, ведением лабораторного журнала и требованиями техни- ки безопасности при работе в химической лаборатории. 213
Воспитательные цели: 1. Используя межпредметные связи с физикой, биологией, природоведением, способствовать формированию диалектико- материалистических убеждений, осознанию реальности суще- ствования атомов и молекул и материального единства мира на основе этих представлений. 2. Показать трудности, возникающие на пути научных от- крытий, и роль борьбы мнений, настойчивости и трудолюбия на пути их преодоления. 3. Формировать интерес к химии. Цели развития: 1. Тема «Первоначальные химические понятия» играет очень важную роль в развитии кругозора учащихся, введения их в круг химических понятий. 2. Необходимо, используя содержание темы, совершенство- вать мыслительные приемы сравнения, анализа, синтеза. 3. В процессе знакомства с методами химической науки учащиеся приобретают умения наблюдать, делать выводы, рассуждать. 4. Развивать абстрактное мышление, используя сведения об атомах и молекулах, химическую символику. 5. Добиваться формирования и развития неформальных знаний. Анализ содержания темы Каждая химическая теория представляет собой сложный узел взаимосвязанных понятий. При ее изучении между уже известными понятиями устанавливаются разнообразные свя- зи, на базе которых могут возникать новые понятия. Сама теория базируется на предшествующем фактическом матери- але, накопление которого побуждает учащихся к объяснению и подготавливает понимание ими теории. При этом в какой- то мере воспроизводится исторический процесс возникнове- ния теории. В теме «Первоначальные химические понятия» излагается теоретическая концепция первой ступени обучения — атом- но-молекулярное учение. Однако сразу дать школьникам его положения нельзя, так как знания получаются формальны-^ ми. Чтобы этого не случилось, само учение как обобщение nos теме вводится в самом конце, а вначале даются первоначаль-i ные понятия о веществе, химической реакции и химическом элементе. Накапливается информация о них, требующая объясц 214
нения. При изучении закона сохранения массы и постоянства состава вводятся разные количественные и качественные ха- рактеристики понятий, а затем для установления связей между ними, объяснения накопившихся фактов, обобщения изуча- ется атомно-молекулярное учение. Таким образом, структуру содержания темы «Первоначаль- ные химические понятия » мож но представить схемой 3.1. Схема 3.1. Структура содержания темы «Первоначальные химические понятия» I--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1 В данной системе понятия имеют качественную и количествен- ную сторону, а также определенную символику (табл. З.1.). Таблица 3.1. Содержание первоначальных химических понятий Понятие Качественная характери- стика Количественная характеристика Символика Химический элемент Вещество Химическая ре- акция Атом Молекула. Смесь веществ. Чистое вещество. Простое вещество. Сложное вещество Явления физичес- кие и химические. Признаки и условия возникновения и течения химических реакций. Типы хи- мических реакций Относительная атомная масса. Ва- лентность Относительная молекулярная мас- са. Массовые отно- шения элементов в веществе Массовые отно- шения веществ в химических реак- циях Химический знак Химическая формула Химические уравнения 215
Они объясняются с позиций атомно-молекулярного учения, j Количественная сторона подкрепляется важнейшими закона- Я ми. Для успешного усвоения учащимися атомно-молекуляр- 1 ной теории необходимо соблюдать определенные условия, сфор- ] мулированные С. Г. Шаповаленко [29]: | 1) преподавание должно быть доказательным, необходимо 1 избегать догматизма; I 2) для этого изложению теории должно предшествовать на- .1 копление фактов; J 3) для осознания теории, доказательства ее действенности Я необходимо применять ее для углубления уже приобретенных 1 основных понятий. Теория используется как метод изучения новых вопросов. ? Именно по такой схеме построена тема «Первоначальные химические понятия»: после накопления фактов осуществля- ется обобщение, формулирование основных положений атом- ! но-молекулярного учения, которое затем применяется в тече- i ние вводного курса. Наглядно это можно выразить схемой 3.2. При ее рассмотрении видно, как осторожно и последователь- но формируются представления, как тесно связаны они меж- j ду собой системой логических связей. По единому направле- 1 нию стрелок можно заключить, что логическая последователь- ! ность введения понятий не нарушается. Возражение вызыва- '• ет лишь место обобщающего урока. Основные положения атом- j но-молекулярного учения — это более широкое обобщение, ? чем типы химических реакций. Поэтому разумнее его прове- ж сти в самом конце темы. ® Следует обратить особое внимание на разграничение поня- j тий «химический элемент» и «простое вещество». Представ- ление о металлах и неметаллах необходимо для того, чтобы! показать в дальнейшем относительность такого деления. Сфор-- мировать понятие об этом в VIII классе корректно и правиль- но нельзя, так как об определении металла и неметалла Het, единого мнения в химической науке. Тем не менее у учащих-»’; ся должны быть знания о металлических и неметаллических^ свойствах веществ хотя бы на уровне представлений. ’1 Без понятия о химическом элементе невозможно изучении периодического закона Д. И. Менделеева и систематического^ курса химии. Однако сразу ввести это понятие нельзя, татй как оно очень абстрактно и не имеет опоры в предшествую|| щих знаниях по другим предметам. Целесообразнее идти ож| чувственных конкретных представлений, изучая сначала вед щества, которые можно непосредственно наблюдать, химичеед 216 1
Схема 3.2 Одно из возможных построений темы «Первоначальные химические понятия» ВЕЩЕСТВО ХИМИЧЕСКИЙ ХИМИЧЕСКАЯ ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТ РЕАКЦИЯ ЗАКОНЫ ХИМИИ свойства веществ I чистые вещества и смеси молекула разделение смесей явления физичес- кие и химические; понятие о хими- ческой реакции АТОМ вещества —►простые и сложные химический элемент как вид атомов относительная молекулярная * масса относительная атомная масса валентность элементов массовые отношения элементов в веществе атомно-молекулярное учение условия возникно- вения и течения химических реакций закон постоянства состава закон сохранения массы вещества массовые отношения веществ в химической реакции типы химических реакций 217
кие реакции, признаки которых обнаруживаются органолеп- ; тически, к абстрактным понятиям о внутренней структуре J вещества. Такой подход будет способствовать и развитию ин- ;•! тереса к химии, так как демонстрация на первых уроках на- Si туральных объектов и изменений, происходящих с ними, ак- и тивизирует познавательную деятельность. Следует помнить, f| однако, что химический эксперимент позволяет показать лишь и внешние проявления свойств веществ в химических реакциях, й Объяснение же их требует других средств наглядности — ис-\'| пользования экранных пособий и широкого применения хими-‘| ческой символики для моделирования веществ и процессов. ,-Я Большое значение на этом этапе изучения химии имеет® химическая символика, особенно в VIII классе. Здесь важном избегать крайностей — сделать крен в сторону формул и урав-д нений, или, наоборот, отдалить их использование. В первом® случае учащиеся будут воспринимать химию как «науку ofl формулах», а во втором отсутствие формул и уравнений реакд ций затруднит понимание ими сущности многих процессов.® Ученики должны понять, насколько удобно оперировать сим-Я волами, формулами и уравнениями, осознать сущность химид ческого языка как универсального средства общения хими-fl ков всего мира. Задача учителя — сделать это освоение прид влекательным для учащихся, хотя на этом материале сложнсД повышать мотивацию. fl Здесь важную роль может сыграть пропедевтический кур<А в VII классе. Л В теме «Первоначальные химические понятия» формирует-fl ся навык пользования химическими знаками. Необходимой добиваться прочного знания учащимися знаков некоторых® химических элементов, но нельзя чрезмерно увлекаться one-fl рированием химическими символами в ущерб содержательЛ ной их стороне. Каждый символ должен быть наполнен для.® учащихся химическим смыслом, чтобы изучение химичесюЙЯ символики не снижало их интереса к химии. fl Нельзя требовать от учащихся беглого написания химичесД ких формул и уравнений с первых уроков, но добиться пониД мания подхода к их написанию необходимо ИспользуютаЯ следующие этапы усвоения химической символики [1]: Д 1. Усвоение смысла химического знака. ‘Я 2. Усвоение смысла химической формулы. -Я 3. Усвоение смысла химического уравнения. J|fl 4. Расстановка пропущенных коэффициентов и проверкой уравнения. |Н 218
5. Самостоятельное составление химических уравнений при известных формулах исходных веществ и продуктов реакции. 6. Составление формул и уравнений с привлечением вален- 11 тности. И Т акая последовательность дидактически целесообразна. j Методы и средства изучения темы I В зависимости от целей, стоящих перед темой, а также от I ее содержания строится система методов и средств обучения. J При отборе методов обучения выбирают те, которые не только ' способствуют наилучшему усвоению материала, но и обеспе- чивают реализацию целей воспитания и развития. | Например, с самого первого урока химии используется про- блемный подход [5], когда учитель спрашивает учащихся, почему хи мию начинают изучать лишь в VIII классе. Поста- новка вопроса, чем объяснить, что вещества обладают разны- ми свойствами, побуждает к познанию нового, учит искать и находить проблему, способствует развитию мышления. Этап «живого созерцания» требует изучения материальных | объектов. Поэтому учитель широко использует наглядность, I демонстрационный эксперимент, например, при ознакомле- I нии со свойствами веществ, условиями возникновения и тече- ’ ния химических реакций. I Рэалйзация принципа политехнизма требует использования словесно-наглядно-практических методов: учащихся знакомят I сначала с лабораторным оборудованием (штатив, горелка, по- суда), затем с простейшими лабораторными приемами (нагре- । вание. фильтрование, выпаривание, перемешивание). Важно | сразу научить их читать печатную инструкцию и следовать ей неукоснительно, соблюдать правила техники безопасное- j’ ти, манипулировать с имеющимся оборудованием. На этом I этапе очень важен грамотный показ учителем приемов лабо- раторной работы во время проведения практических занятий, лабораторных опытов, самостоятельной работы по решению ' задач и т. п., например на практическом занятии «Приемы | об ращения с лб ораторным штативом, нагревательными при- борами» или« Оистка загрязненной поваренной соли». { Самостоятельная работа — необходимое условие и средство формирования учебных умений. С самых первых уроков ей I уделяют внимание, разъясняют методы работы с химическим текстом. Нужно научить учащихся пользоваться учебником , । стараться в нем найти ответы на неясные вопросы, прежде । чем обращаться с ними к учителю. 219
Для формирования абстрактных понятий в VIII классе — понятий об атомах и молекулах — испбльзуют моделирова- ние в виде, например, магнитных аппликаций, сочетая их при обучении с символами и т. д. ) Для быстрейшего освоения учащимися написания химичес- ких формул с привлечением понятия «валентность» разраба- тывают алгоритмы, например, для составления формулы ве- щества, состоящего из двух элементов: 1) записывают рядом символы этих элементов (металл на первом месте, неметалл — на втором): A1S; 2) над каждым символом проставляют валентность соответ- ствующего элемента: AlinSn; 3) вычисляют наименьшее общее кратное для чисел, обо- значающих валентность: 6; 4) наименьшее общее кратное делят на число, обозначаю- щее Валентность первого элемента; полученное частное от де- ления есть индекс этого элемента (6 : 3 =2), который простав- ляют в формуле: A12S; 5) аналогично находят индекс для другого элемента: AI2S3. Для воспитания у учащихся уважения к труду ученых и убеждений в больших возможностях науки требуется яркий, эмоциональный рассказ учителя с экскурсом в историю, с привлечением документов по данной эпохе, использование диапозитивов и диафильмов. Например, соответствующий материал о становлении атомно-молекулярного учения, о мно- голетнем споре Ж. Пруста и К. Бертолле, о работах А. Лаву- азье, наконец, о гениальном опровержении флогистонной те- ории и открытии закона сохранения массы веществ М. В. Ло- моносовым. Для облегчения понимания учащимися сущности изучае- мых явлений полезно использовать экранные пособия. В программе по химии указаны и другие пособия, о кото- рых учитель обязан знать и иметь их. Таким образом, все перечисленные методы должны быть адек- ватны содержанию темы и возрастным особенностям учащихся. § 3.1.2. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ В процессе изучения периодического закона Д. И. Менделе- ева особенно четко проявляются три важнейших его аспекта, на которых базируется обучение, — образовательный, воспи- тывающий и развивающий, находящиеся в единстве. 220
ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ АСПЕКТ ТЕМЫ Периодический закон и периодическая система элементов — это не только один из важнейших законов природы, это и методическая основа изучения химии. Это, с одной стороны, цель, с другой — средство изучения химии. На основе периодического закона Д. И. Менделеев создает стройный курс, нашедший свое выражение в учебнике «Основы химии», который он впоследствии называл своим любимым детищем. Эту книгу крупнейшие русские ученые А. М. Бут- леров, Н. Н. Зинин и другие оценивали как курс, подобного которому нет и никогда не было ни в одной стране. В настоящее время любой систематический курс химии имеет в своей основе периодический закон. В связи с этим особое значение приобретает определение его места в курсе химии. Здесь важно учитывать обе функции периодического закона: цель и средство обучения, которые должны находить- ся во взаимной связи и в определенном равновесии. Если рассматривать периодический закон как цель изучения, для достижения большей доказательности и убедительности ему должно предшествовать достаточно большое число фактов. Без учета же второй функции можно впасть в ошибку, характерную для ста- рых программ: периодический закон изучался в конце курса как обо&цение, а все элементы и их соединения — до него. После него рассматривалась лишь теория строения атомов как убедительное подтверждение его объективности. Но и слишком раннее изучение периодического закона, перене- сение его в начало курса с целью усиления его функции как сред- ства обучения не даст учащимся ничего, кроме формальных зна- ний. Они, не имея достаточной базы в виде фактического материа- ла, не могут осознать значение открытия Д. И. Менделеева и осва- ивают периодический закон догматически, что наносит ущерб вос- питательной и развивающей сторонам обучения. Многие учителя считают, тем не менее, что коль скоро таблица Д. И. Менделеева постоянно висит в кабинете перед глазами учащихся, то игнориро- вать это обстоятельство не имеет смысла. Не раскрывая заключен- нуюв ней закономерность, после введения понятия о химическом элементе учитель сообщает ученикам , что в этой таб лицеобоз наче- ны абсолютно все известные человечеству химические элементы. При этом они пронумерованы по порядку. Об этом сообщается даже в пропедевтическом курсе VH класса. При этом дети с интересом стараются отыскать в таблице символы уже известных им хмичес- ких элементов и называют их порядковые номера. Некоторые уча- 221.
щиеся обращают внимание на названия незнакомых элементов, и учитель может (если считает нужным) разъяснить происхождение этих названий.1 Нельзя согласиться также с неправильно понятым принципом историзма, когда сначала изучали периодический за- кон и периодическую систему на основе только атомных масс. За- тем вводили представления о строении атома и опять переходили к периодической системе на этой основе. Эго снижало интерес к пред- мету, растрачивалось время на дублирование материала. Еще одна крайняя точка зрения — изучение строения атомов до периодического закона. Такой подход, совершенно игнори- рующий принцип историзма, также приведет к недооценке вос- питывающей функции обучения. Ведь успешная разработка те- ории строения вещества оказалась возможной благодаря тому, что периодическая система элементов Д. И. Менделеева направ- ляла ученых на поиски причин периодичности, стимулировала развитие науки. Величайшим проявлением гениальности Д. И. Менделеева было открытие периодического закона лишь на основе сопоставления атомных масс элементов и химичес- ких свойств веществ. Первоначальный вариант своей системы ученый так и назвал: «Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве».1 2 В настоящее время в программе по химии принят наиболее оптимальный вариант: тема расположена приблизительно в середине курса. В программе по химии приводятся требования к знаниям, относящиеся к образовательной стороне обучения. Приступая к изучению темы, учитель прежде всего актуализирует предше- ствующие знания учащихся, полученные в VHI классе, так как тема «Периодический закон и периодическая система химичес- ких элементов Д. И. Менделеева» носит обобщающий характер. 1. Понятие о химическом элементе. Понятие об атоме химичес- кого элемента, его относительной атомной массе, валентности. 2. Понятие о простом и сложном веществе. 3. Понятие о кислороде как химическом элементе и его ва- лентности. 4. Понятие о водороде как химическом элементе и его ва- лентности. 5. Обобщение представлений о металлических и неметал- лических свойствах. 6. Понятие об оксидах (основных и кислотных). 1 Фигуровский Н. А. Открытие элементов и происхождение их названий. — М.: 1970. 2 Менделеев Д. И. Новые материалы по истории открытия периодического закона. — М.— Л., 1950. 222
7. Понятие о гидроксидах (основаниях и кислородных кис- лотах). 8. Понимание генетической связи между металлами, основ- ными оксидами и основаниями, а также между неметаллами, кислотными оксидами, кислотами. Все содержание темы «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева» состоит как бы из двух тесно переплетающихся крупных блоков информации, связанных между собой четко выраженными причинно-след- ственными связями: сведений о периодическом изменении свойств химических элементов и веществ в зависимости от воз- растания атомных масс элементов и сведений о строении ато- мов элементов. Вскрытие причинно-следственных связей между этими блоками, зависимости первого блока от второго — в этом и заключается главная образовательная задача изучения темы. При построении содержания темы в программе использо- ван историке-логический подход. Сначала показана обнару- женная Д. И. Менделеевым периодическая зависимость свойств элементов и веществ от атомных масс элементов, а затем выяв- ляется ее причина на основе строения атомов элементов. Такой подход, во-первых, создает условия для организации поисковой деятельности учащихся, активизирует учебный процесс, а во- вторых, способствует усилению воспитательного аспекта, рас- крывая значение научного подвига Д. И. Менделеева. В школьной программе принято такое построение темы. Вна- чале учащиеся получают недостающие опорные знания, необ- ходимые и достаточные для понимания явления периодичнос- ти: обобщение знаний о металлах и неметаллах, понятие об амфотерности и группах сходных элементов на примере галоге- нов (неметаллы), щелочных металлов и инертных элементов. Следующий этап — анализ периодической повторяемости свойств элементов, расположенных в ряд по возрастанию их атомных масс, и «выведению» периодического закона в менделеевской формулировке. Далее — изучение строения атома и установле- ние связей приобретенных знаний с явлением периодичности. Затем — глубокий синтез полученных на двух предыдущих эта- пах знаний на материале изучения структуры периодической системы, формирования умений пользоваться ею для прогнози- рования свойств элементов и их соединений. Завершается тема обобщением мировоззренческого характера изучением творчес- кой деятельности Д. И. Мен-делеева. Последний этап имеет, вос- питательное значение и способствует формированию целостной естественнонаучной картины мира. 223
Однако предложенный подход к изучению содержания темы не является единственным. Имеются и другие варианты, позво- ляющие усилить историческую сторону изучения темы [10—11]. В отношении к периодическому закону это означает накоп- ление фактов о свойствах отдельных элементов, выявление сходства свойств между ними и объединение их в группы, а затем при сопоставлении естественных групп и обнаружении связи между ними выведение широкого обобщения, имеюще- го всеобщий характер. Именно так и шел Д. И. Менделеев к открытию периодического закона. Вначале он выделил шесть групп среди известных элементов: — Са = 40 Sr = 87,6 Ba = 137 Na = 23 К = 39 Rb = 85,4 Cs = 133 F = 19 С1 = 35,5 Br = 80 I = 127 О = 16 S = 32 Se = 79,4 Те = 128 N = 14 Р = 31 As = 75 Sb = 122 G = 12 Si = 28 — Sn = 118 Очень краткая характеристика естественных групп щелоч- ных металлов, галогенов и инертных элементов включена для обеспечения этапа «особенности». Некоторые методисты считают, что этих сведений недоста- точно, что в краткую характеристику должны быть включе- ны и другие группы элементов. Тогда легче осуществить про- блемный подход к изучению периодического закона. После расположения элементов в ряд по возрастанию относи- тельных атомных масс их нумеруют по порядку и раскрывают физический смысл порядкового номера. Затем в результате ре- шения проблемы о причинах нарушений закономерности нара- стания относительных атомных масс рассматриваются изото- пы. И только после этого переходят к структуре периодической | системы как графического выражения периодического закона. Такое расположение материала методологически обосновано. i После этого все закономерности, отраженные в периодичес- , кой системе, изучаются только на основе теории строения ато- > мов. Однако нужно следить, чтобы это не сводилось только к рассмотрению внутриатомных структур. Необходимо обращать > внимание и на свойства простых веществ и соединений элемен- !. тов, четко разграничивать понятия «химический элемент» и «простое вещество». Используя периодическую систему, уча- щиеся должны научиться сравнивать свойства элементов и про- стых веществ, составлять формулы высших оксидов и гидро- ксидов и прогнозировать их свойства, составлять формулы ле- 224
тучих водородных соединении и даже записывать на основании периодической системы уравнения гипотетических реакций. Для формирования достаточно прочных умений учащиеся выполняют упражнения в процессе самостоятельной работы, в том числе с программированными пособиями. Для более прочного и глубокого усвоения периодического закона решаются разнообразные познавательные задачи, и главным обра- зом прогнозирующего характера. После изучения темы каждый вопрос школьного курса увязывают с периодическим законом, что- бы выработать настоятельную потребность использовать учение о периодичности как средство познания, показывают развитие пери- одического закона, его новые грани, расширение границ периоди- ческой системы в связи с поступательным движением науки. Воспитательный аспект темы Изучая химию, учащиеся должны понимать значение периоди- ческого закона и периодической системы элементов Д. И. Менде- леева для развития науки и производства; понимать идею матери- ального единства химических элементов и веществ, переход коли- чественных изменений в качественные, внутреннюю противоречи- вость в строении атомов элементов, значение этих противоречий для химических превращений веществ. Е>ги требования определя- ются необходимостью формирования диалектико-материалистичес- кого мировоззрения учащихся при изучении периодического зако- на Д. И. Менделеева, который представляет для этого богатый материал. На основе изучения творческой деятельности Д. И. Менде- леева у учащихся должны формироваться уважение к труду ученого, чувство патриотизма и национальной гордости. Необходимо особо остановиться на приоритете Д. И. Менде- леева и обрисовать обстановку, в которой произошло откры- тие, его личность как великого ученого. «Одной из наиболее существенных особенностей научного творчества Менделеева было неиссякаемое стремление его мысли к отысканию зависимостей между самыми различны- ми свойствами исследуемых веществ».1 Для реализации воспитывающей функции темы учителю полезно использовать литературу по философии и воспомина- ния о Д. И. Менделееве современников.1 2 Можно привести 1 Кедров Б. М. Энгельс о химии. М. 1972. 2 Менделеев в воспоминаниях современников / Сост. Макареня А. А., Фили- монова И. Н., Карпило Н. Г. — М., 1973; Макареня А. А., Трифонов Д. Н. Периодический закон Д. М. Менделеева. —М., 1969‘, Макареня А. А., РысевЮ. В. Д. И. Менделеев. М., 1983. 8 Чернобельская Г. М. 225
высказывание К. Я. Парменова, в котором обрисована обета- новкатехлет: «Современников Менделеева поразил не столько факт открытия периодического закона, сколько революцион- ный метод научного мышления его автора. В век всеобщего преклонения перед индукцией, покорности фактам, пренеб- режительного отношения к теории, к «умственным спекуля- циям» Менделеев пошел наперекор многим имеющимся фак- там».1 Учащимся будет интересно узнать, как сам Д. И. Менделе- i ев оценивал особенности системы; «В сопоставлении несход- Ь ных элементов заключается также, как мне кажется, важ- Ж нейший признак, которым моя система отличается от систем ® моих предшественников».1 2 Особенно следует подчеркнуть, что 'Ж периодический закон — это объективный закон природы, а & построение периодической системы явилось методом исследо- t вания, с помощью которого он был открыт. Таким образом, Ц главное — это сам закон, а периодическая система — лишь ж графическое его выражение. Это методологически правильно, ж Если вначале Д. И. Менделеев называл свою работу «Опыт л системы элементов...», то затем, осознав, что сделал откры- Ж тие нового закона природы, в «Основах химии» стал имено- Ж вать его «Периодической законностью». Необходимо расска- ® зать учащимся о твердой уверенности Д. И. Менделеева в том, Я что «должно ожидать открытия еще многих неизвестных про- Ж стых тел, например, сходных с А1 и Si элементов...».3 Изучение наследия Д. И. Менделеева можно продолжить К на внеклассных занятиях. Реализация развивающей функции обучения при изучении Я периодического закона Ж Само содержание темы, его дидактическое решение способ- ствуют развитию важнейших химических понятий в созна- нии учащихся. Однако методически тема должна быть подана Ж так, чтобы мыслительная активность учащихся не ослабевала Я при ее изучении. Для этого, кроме уже отмечавшегося исто- ш рического подхода и эмоционального воздействия, важно как К можно шире использовать проблемный подход, применяя си- стему проблемных ситуаций. В 1 Парменов К. Я. Химия как учебный предмет в дореволюционной и совете- -Д. кой школе. М., 1963, с. 73. Ж 2 Менделеев Д. И. Периодический закон. М., 1958, е. 31. S 3 Там же. Л 226 'Я
Методы и средства изучения темы При изучении периодического закона используется проблем- ный подход. Для обеспечения развивающей функции обуче- ния нужно следить за тем, чтобы этот подход доминировал на всех этапах изучения темы. Учебные проблемы легко обнаруживаются при установле- нии причинно-следственных связей. И если учитель неукосни- тельно придерживается при изучении темы раскрытия этих свя- зей, проблемное обучение приобретает системный характер. На первом этапе средствами проблемного обучения раскрыва- ется относительность деления элементов на металлы и неметал- лы через доказательство амфотерных свойств соединений неко- торых элементов. При получении учащимися гидроксида цин- ка и исследовании его свойств учитель создает проблемную си- туацию: почему возможна амфотерность. Констатируя сходство свойств элементов внутри естественных групп, учитель раскры- вает необходимость объяснения причин этого факта. На втором этапе обнаружение явления периодической по- вторяемости свойств элементов, изменения их от металлов к неметаллам и инертным элементам также требует объясне- ния причин и ставит учащихся в условия проблемной ситуа- ции. Подчиненный характер носит проблема анализа причин нарушения последовательности возрастания атомных масс в случае аргон — калий. На третьем этапе при изучении структуры периодической системы проблемные ситуации возникают при анализе при- чин возникновения подгрупп внутри группы. Учащиеся объяс- няют, почему в периодической системе восемь групп, почему в таблице малые и большие периоды, почему в больших пери- одах неодинаковое число элементов, почему первый период состоит только из двух элементов и не будет ли он в дальней- шем пополняться и т. д. Эти проблемы не решаются в рамках одного урока, а рассматриваются при изучении темы в цешм. Поэтому проблемное обучение способствует формированию целостных, системных знаний о периодическом законе. На четвертом этапе учащиеся с помощью учителя раскры- вают возможности и перспективы развития учения о перио- дичности. Некоторые проблемы нельзя решить в рамках школьной программы. И тогда это обстоятельство становится стимулом для организации химического кружка или другого вида вне- классной работы по химии. 8* 227
Проблемное обучение сочетается с самостоятельной поиско- вой работой самих учащихся. Например, им предлагают, срав- нив электронные структуры атомов элементов в периоде, най- ти зависимость свойств элементов от электронных структур, сделать соответствующие выводы и т. д. Наряду с проблемным обучением, постоянно используется в про- цессе изучения периодического закона работа с карточками, на которых учащиеся записывают известные им сведения о каждом элементе. Работа с карточками не ограничивается только этапом выведения периодического закона. Учащиеся пользуются ими по- стоянно в ходе изучения темы на разных дидактических этапах. На карточке отмечают химический знак элемента, характер его свойств, высшую валентность в оксидах, формулы оксидов, вален- » тность в летучих водородных соединениях и гидридах, схемы стро- ения атомов, степень окисления элементов и т. д. Карточки позво- * ляют эффективно организовать самостоятельную работу. Они ис- t пользуются как справочные материалы, способствуют выработке умений пользоваться периодической системой. f В теме мало используется химический эксперимент, так как 1 она носит характер теоретического обобщения. Большую помощь 1 учителю оказывают экранные пособия, например, кинофильм Ц «Периодический закон Д. И. Менделеева» и диафильм с одно- Я именным названием. Последний содержит много дополнитель- Я ных исторических сведений; его полезнее показывать на фа- Я культативных или внеурочных занятиях, а также в X классе я при итоговом обобщении. Кинофильм «Жизнь и научная дея- тельность Д. И. Менделеева» можно использовать при изуче- нии биографии замечательного ученого, так же как и диафильм Я «Д. И. Менделеев», а серию черно-белых диапозитивов «Перио- '1 дическое изменение свойств элементов и их соединений» — при -1 последовательном рассмотрении темы. Эти диапозитивы способ- Я ствуют установлению межпредметных связей с математикой, Я наглядно представляют явление периодичнэсти. Ж § 3.1.3. ИЗУЧЕНИЕ СТРОЕНИЯ ВЕЩЕСТВА В КУРСЕ НЕОРГАНИ- | ЧЕСКОЙ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ | Цели и значение изучения строения вещества Я Вопросы строения вещества — одни из наиболее четко вы-Я раженных в школьном курсе химии. В течение ряда лет со- '1 вершенствование содержания шло именно в направлении обо- Я гащения его сведениями о строении вещества. 228
Комплекс сложных проблем, связанных со строением веще- ства, постоянно находится в центре внимания современной хи- мии, и в настоящее время ни один ее вопрос практически не может быть полноценно изучен вне этих проблем. Поэтому в школьном курсе химии это должно найти свое выражение. С позиции строения веществ рассматривают и объясняют свой- ства веществ, химических элементов, химические процессы. Им руководствуются в значительной мере и при изучении химичес- ких производств. Строение вещества — один из блоков в струк- туре понятий о веществе, но в настоящее время он получил такое мощное развитие, что превратился в комплекс теорий. Изучение строения вещества ставит перед учителем опреде- ленные цели. Образовательные цели заключаются в том, что- бы добиться освоения учащимися понятий об атоме как слож- ной системе, об электронной сущности и видах химической связи, типах кристаллической решетки. Проблемы строения вещества имеют важное воспитатель- ное значение. Они помогают сформировать диалектико-мате- риалистические представления о единой материальной при- роде всех элементов, и, следовательно, веществ. Изучение стро- ения вещества помогает объяснить учащимся внутреннюю противоречивость атомов и молекул, показать^ как изучение строения вещества стимулировало развитие науки, например, учение о периодичности. Изучение строения вещества развивает мышление учащих- ся. Важное требование развивающего обучения — усиление теоретических вопросов курса как в направлении расшире- ния знаний о закономерностях химических реакций, так и в направлении развития учения о периодичности, т. е. учения о строении вещества. Однако следует заметить, что формирование понятий о стро- ении вещества в основном происходило в отрыве от энергети- ческих понятий, что не позволяло вскрыть причины образо- вания связей внутри вещества. В последнее время в основной школе получила развитие тенденция к минимизации содержания предметов естествен- но-научного цикла из-за крайней перегрузки, вредящей здоро- вью школьников. Химия была сокращена до двух уроков в не- делю. Содержание химии в связи с этим оказалось урезанным. Это коснулось, в том числе, и вопросов строения вещества. Кроме того, в официальных кругах получило распростране- ние утверждение о том, что среди учащихся значительно боль- ше гуманитариев, чем естественников. Поэтому в расширен- 229
ном объеме химию было решено сохранить в средней школе: в X—XI классах, а в условиях 12-летки — в некоторых про- филях XI—XII классов. Структура системы понятий о строении вещества Поскольку важнейшей задачей школьного курса химии является глубокое освоение учащимися периодического зако- на, было взято направление на углубление вопросов, связан- ных с теорией строения вещества. Идеи строения вещества проходят через весь курс химии, и на их основе развиваются знания учащихся и их мышление. Этому способствует формирование потребности поиска при- чинно-следственных связей между строением вещества и его свойствами. Возникают многочисленные проблемные ситуа- ции, которые являются одним из важнейших факторов раз- вития мышления. Изучение вопросов строения вещества представляет для , учащихся серьезные трудности, которые возникают при необ- ; ходимости соотносить наблюдаемые свойства вещества с их внутренней структурой. Абстрактный характер представлений о внутреннем строении веществ требует в процессе изучения хорошо развитого воображения. Введение в школьный курс химии квантовомеханических понятий о строении атома, не имеющих аналогов в окружающем учащихся макромире, тре - бует специальных подходов. Особенное внимание здесь необ- ходимо обратить на межпредметные связи с физикой. Фактически изучение строения вещества начинается с фор- мирования первоначальных понятий об атомах и молекулах. В дальнейшем мы обратимся к этому этапу. Содержание понятий о строении вещества выражено двумя ос- новными теориями: а) строение атомов; б) химическая связь и стро-' ение вещества. Эти две теории тесно связаны друг с другом: поня- тия о строении атомов являются опорными для изучения химичес- кой связи. При изучении теории электролитической диссоциации1 понятия обогащаются ионными представлениями, и далее совре- менной теорией строения органических веществ. Теория строения? кристаллических решеток представлена в школьном курсе химий незначительно, поэтому как отдельную теорию ее не выделяют. При изучении теории строения атомов формируются понятий об атомном ядре и изотопах. Эти новые понятия необходимы, во-первых, для того, чтобы представить атом как целостнук систему, во-вторых, чтобы объяснить причину, по которой атом. 230
ные массы представлены дробными числами, в-третьих, чтобы разъяснить отдельные отклонения от последовательного возрас- тания атомных масс элементов в периодической системе. Даль- нейшего развития понятия о строении атомного ядра в химии не получают. Однако сведения о радиоактивных превращениях химических элементов даются в курсе физики, поэтому инфор- мация о ядре атома обеспечивает межпредметную связь Свойства элементов обусловлены состоянием электронов в их атомах. Вот почему данному вопросу в курсе химии уделяется глав- ное внимание. Этот материал очень сложен для понимания уча- щихся VIII класса, но и очень важен. Изложить его нужно доста- точно упрощенно, не нарушая требований научности. Для убеди- тельного об>яснения объктивно происходящей застройки элект- ронных слоев вводят качественные энергетические представления. Учащихся знакомят со строением электронных слоев ато- мов элементов первых четырех периодов, приводя сведения об s- и р-электронах. При объяснении химической связи эти сведения также необходимо использовать, трактуя механизм ее образования как перекрывание электронных облаков * При изучении химической связи формируются понятия о ковалентной полярной и неполярной связи, о а- и л-связях, о ионной связи и поведении ионов в растворах, а также о ме- таллической связи и строении молекул органических веществ. Особое внимание уделяется при этом единой электронной при- роде любой химической связи, сбразованной частичным пере- крыванием электронных облаков. Именно поэтому изучение начинается с рассмотрения ковалентной неполярной связи, затем полярной и ионной — как крайнего случая полярной связи. Опорным при изучении полярной связи является по- нятие об электроотрицательности элементов, которое дает ключ к пониманию причин смещения электронных пар. На основании знаний учащихся о химической связи легко перейти к электронной сущности валентности как свойству атомов образовывать химическую связь, а также к значению валентности, определяемой числом связей, образованных ато- мом или числом электронов, участвующих в ее образовании. Степень окисления — понятие необходимое, но формальное. Эти два понятия необходимо четко разграничивать. 1 Понятие о перекрывании гибридных орбиталей получает наибольшее разви - тие в курсе органической химии, поэтому анализировать механизм образования химической связи в соединениях изучаемых групп элементов не рекомендуется. Достаточно указать ее вид , ссылаясь на значение относите льно“и электроотрица- тельности элементов в соединениях. 231
Строение атома и вопросы химической связи могут быть поняты достаточно глубоко, лишь будучи увязаны с энергети- ческими представлениями [31]. В этой системе важна не просто ее структура, но и построе- ние, последовательность введения понятий в школьный курс. Это необходимо во избежание формального усвоения. При изучении теории электролитической диссоциации по- нятия о строении вещества снова претерпевают качественные изменения — рассматривается поведение веществ в растворе. Образование ионов связано непосредственно с понятием «кри- сталлическая решетка», так как речь идет о диссоциации ион- ных кристаллов, с понятием «молекула» — при рассмотре- нии ионизации и диссоциации полярных молекул, а также с понятием «атом», так как некоторые ионы представляют со- бой атомы, несущие заряд. Таким образом, в этой теме давно известные понятия качественно меняются, расширяются. При изучении строения органических веществ используются уже сформированные понятия о строении атомов и молекул. Однако материал органической химии вносит много нового в эти понятия: расширяются квантовомеханические представле- ния об атомах, вводится понятие о гибридизации орбиталей, рассматриваются идеи химического строения А. М. Бутлерова. Условия успешного изучения теории строения вещества Идеи строения вещества лежат в основе изучения веществ и их свойств на каждой ступени обучения. Преодолеть труд- ности усвоения этих понятий можно лишь при условии стро- гого соблюдения принципа систематичности, установления межпредметных связей, четких логических построений с ис- пользованием как можно большего числа опорных понятий и внутрипредметных связей. Строение вещества может быть успешно усвоено лишь при использовании средств наглядности в виде таблиц, моделей, экранных пособий и т. п., так как даже при развитом мышле- нии для понимания ряда вопросов необходимы образные пред- < ставления. Проблемный подход способствует развитию активного мыш- ления учащихся. В данном случае он легко реализуется при установлении связи между строением атома элемента и его свойствами, между видом химической связи и свойствами' вещества, между типом кристаллической решетки и свойства-* ми вещества. Причинно-следственные связи, которые здесй 232
очень четко прослеживаются, создают условия для создания проблемной ситуации и использования проблемного подхода. Для усвоения понятий о строении вещества используются также приемы сравнения. Учащимся предлагается указать сход- ство и различие между ковалентной полярной и ионной, метал- лической и ионной, металлической и ковалентной связями. Очень действенным является и прием конкретизации — вос- хождения от абстрактного к конкретному, т. е. применение знаний о химической связи по отношению к какому-либо кон- кретному веществу, выявление причинной зависимости, а так- же использование приема обобщения. Наконец, чтобы знания учащихся о строении вещества ста- ли их убеждениями, полученные знания применяют в после- дующих темах курса химии. Необходимо пользоваться любы- ми примерами для подтверждения идей строения вещества, так как они имеют важное мировоззренческое значение.1 § 3.1.4. ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЙ ДИССОЦИАЦИИ В КУР- СЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ Место и значение темы «Теория электролитической дис- социации» Теория электролитической диссоциации является очередной те- оретической платформой. Она способствует развитию учения о пе- риодичности, вносит дополнительные представления в систему зна- ний о строении вещества и базируется на уже известной учащимся теории химической связи. В ней показано, под влиянием каких причин может произойти разрыв связей и как это происходит, а также какими свойствами обладают водные растворы электроли- тов и почему. При изучении теории электролитической диссоциа- ции иногда используют небольшие по объему, но важные сведения о химическом равновесии. Образовательная цель темы — сформи- ровать понятие о сущности, механизмах, условиях процесса диссо- циации, понятие о веществах-электролитах, о поведении ионов в растворе и о реакциях между ними. 1 Некоторые коррективы вносит в содержание вопросов строения вещества принятие так называемого «обязательного минимума содержания». В нем пред- лагается исключить из курса квантовомеханические представления и снизить уровень теории электролитической диссоциации так, что само назване «Теория» становится неприменимым к ней — тему называют просто «Электролитическая диссоциация». Однако, данная оговорка относится только к обязательному ми- нимуму. Напомним, что в программах и учебниках он может быть превышен авторами, что обычно и происходит. 233
При изучении теории электролитической диссоциации ставятся важные воспитательные задачи. Как всякая теоретическая тема, она дает богатый материал для формирования диалектико-матери- алистического мировоззрения, для подтверждения на конкретных примерах важнейших философских категорий и закономерностей, раскрывает внутреннюю противоречивость электролитов, диссоци- ирующих на разноименно заряженные ионы. Рассмотрение пове- дения веществ в растворе во взаимной связи способствует развитию диалектических представлений о веществе. С помощью исторического подхода к теории электролити- ческой диссоциации постепенно формируются идеи о позна- ваемости мира, развиваются представления о природе веществ, химической реакции и химическом элементе, о многообразии частиц вещества в природе. Цели развития учащихся в процессе изучения этой темы рас- ширяются на основе углубления понятий о веществе и хими- ческой реакции. Знания учащихся поднимаются на качествен- но новый этап. Необходимость выявлять ионную сущность ре- акции требует иного осмысления химических процессов и фор- мирования новых умений. Тема создает более высокую теорети- ческую базу для изучения всего остального курса химии, слу- жит для переосмысливания уже пройденной части курса, т. е. способствует развитию имеющихся у учащихся понятий. Структура содержания темы «Теория электролитической диссоциации» Цели определяют содержание темы. В последние годы эта теоретическая тема также претерпела настолько серьезные сокращения, что пришлось даже название темы изменить, исключив из него слово «теория»7 потому что комплекс вхо- дящих в нее понятий резко сократился, хотя структура темы в основном сохранена. Содержание темы «Теория электролитической диссоциации» включает четыре важнейшие группы понятий о веществе; элек- тролиты, ионы в растворе, сущность процесса диссоциации, ионные реакции в растворе. Все эти понятия для учащихся качественно новые, но вполне доступные, так как имеют проч- ную опору на сформированные ранее понятия. Так, для пони- мания поведения электролитов в растворе необходимы опор- ные сведения о видах химической связи и о классах неорга- нических соединений, которые учащиеся уже приобрели. Эти же знания нужны для объяснения сущности диссоциации. Для 294
г понимания взаимодействия разноименных ионов используется знание физики. Кроме того, в курсе физики учащиеся уже по- лучили предварительное понятие об электролите, о растворах. Система понятий теории электролитической диссоциации и структура ее содержания отражены в схеме 3.3. Схема пока зывает содержание каждого блока системы понятий и их вза- имосвязи . Рассмотрим последовательность их введения и ее обоснование. Схема 3.3. Система понятий теории электролитической диссоциации Z1 "О О с m О о £ Построение темы «Теория электролитической диссоциации» Узловым в теме « Тёория электролитической диссоциации», как и в целом в курсе химии, является понятие о веществе, в данном случае — веществе-электролите. Сначала отмечают различия меж- ду электролитами и неэлектролитами как исходный факт, а затем уже раскрывают сущность процесса диссоциации и вскрывают при- чины, в результате которых он может осуществляться. Такая пос- ледовательность изучения — от фактов к их теоретическому объяс- нению — способствует использованию проблемного обучения. Да- лее описывают продукты электролитической диссоциации — гид- 235
ратированные ионы — и доказывают, что гидратация ионов — процесс химический. Это создает условия для формирования но- вых представлений о растворении веществ, при котором взаимо- действуют растворяемые вещества и растворитель. После того, как сущность процесса электролитической дис- социации проанализирована, можно переходить к изучению свойств электролитов в растворе. На этом материале развива- ются понятия о классах неорганических веществ; их свойства получают более глубокое теоретическое объяснение. Наиболее существенный качественный скачок характерен для понятия «химическая реакция». Оно раскрывается на примере как реакций ионного обмена, так и окислительно- восстановительных реакций, протекающих в растворе. Здесь подчеркивают три важных момента: 1) протекание реакции обмена в направлении связывания ионов; 2) взаимодействие соли электролита с водой (гидролиз) как частный случай обратимой обменной реакции; 3) окислительно-восстановительные реакции, происходящие в растворе и приводящие к изменению состава и заряда ионов; при этом устанавливается связь между понятиями окисление- восстановление и теорией электролитической диссоциации. Из обязательного минимума содержания гидролиз солей исключен, а окислительно-восстановительные реакции рас- сматриваются на самых простых примерах. Обобщается весь материал при рассмотрении основных по- ложений теории электролитической диссоциации. Методы изучения темы «Теория электролитической дис- социации» Цели и содержание определяют выбор методов, обеспечива- ющих в должной мере формирование знаний и умений уча- щихся. Для темы «Теория электролитической диссоциации» это прежде всего проблемный подход [25]. Главная проблема — установить зависимость свойств электролитов от свойств ионов, на которые они распадаются в растворе. Для ее решения необ- ходимо ответи ть на вопросы: 1) Почему электролиты проводят электрический ток, а не- электролиты не проводят? 2) Почему ионные и полярные соединения диссоциируют на ионы, а неполярные — нет? 3) Что влияет на диссоциацию — растворитель или элект- рический ток? 4) Существуют ли различия между атомом и ионом? И т. д. 2$6
Для успешного изучения теории электролитической диссо- циации необходим демонстрационный и лабораторный экспе- римент, которым эта тема очень богата. При разборе темы с учащимися учитель встречается с неко- торыми сложностями. Прежде всего очень трудно научить учащихся составлять ионные уравнения. Это связано с тем, что два предшествующих года делалось все, чтобы закрепить умение составлять молекулярные уравнения. Перестройка стереотипа требует многочисленных упражнений. Учащиеся часто смешивают термины «степень окисления», «заряд иона», «валентность», так как не знают четкого опре- деления понятий, неправильно понимают причину диссоциа- ции и т. д. Поэтому необходимо сущность электролитической диссоциации объяснять исходя из теории химической связи, отмечая взаимодеистви е электролита с полярными молекула- ми воды, а электричес кую проводимость— как следствие дис социации электролитов на ионы. Особенности изучения гидролиза солей Особую сложность для учащихся представляет понятие о гидролизе. Это сложное понятие развивается на основе поня- тий о реакциях ионного обмена, обратимости реакций, хими- ческом равновесии и способах его смещения, а также степени диссоциации электролитов, точнее, понятий о сильных и сла- бых электролитах (схема 3.4.). Схема 3.4. Взаимосвязь понятия «гидролиз» с опорными понятиями Именно из-за сложности этого понятия, требующего боль- ших затрат времени, гидролиз исключен в настоящее время из курса химии основной школы. Однако в средней школе, в классах соответствующего направления, гидролиз изучается. Гидролиз — понятие теоретическое. Зародившись в теме «Тео- 237
рия электролитической диссоциации», оно постепенно дополняет- ся, эволюционирует во всех последующих темах и приобретает качественно новые характеристики в курсе органической химии! Гидролиз солей в теме «Теория электролитической диссо- циации» следует рассматривать только на основе ионных ре- акций. Это гораздо легче для усвоения и в большей степени отвечает сущности процесса. Кроме того, не требуется объяс- нять дополнительно основные соли. Изучение материала ведется проблемно. Сначала актуализиру- ют знания учащихся о действии кислот и щелочей на индикаторы. Специально выделяют вопрос о действии солей на индикаторы. В памяти учащихся закрепился факт, что соли не изменяют окраску индикаторов. Учитель демонстрирует опыт: добавляет в раствор карбоната натрия фенолфталеин; обнаруживается щелочная реак- ция среды. Возникает противоречие между прежними знаниями и новым фактом, т. е. создается проблемная ситуация. Учитель фор- мулирует проблему: объясните, почему при растворении соли в растворе образовалась щелочная среда. Недостаток знаний для от- вета на этот вопрос пробуждает желание их приобрести. Для разрешения проблемы действуют следующим образом: 1) Составляют формулы соли и выводят формулы основания и кислоты, которыми она образована, указывая их относитель- ную силу как электролитов (сильный — с., слабый — ел.): 2) Приводят схемы диссоциации соли Na2CO3 = 2Na+ + СО32 3) Изображают диссоциацию воды (условно, в скобках) [Н2О Н ‘ + ОН ] 4) Рассматривают отношение к воде ионов соли и приходят к выводу, что в реакцию с водой вступает только ион слабого электролита СО? + НОН НСО3 + ОН В этом примере подчеркивается образование гидроксид- ионов, после чего учащиеся делают вывод о причинах возник- новения у раствора щелочных свойств. 238
Учитель предлагает учащимся вопрос: возможен ли такой процесс, если вместо аниона слабого электролита в растворе находится ион сильного электролита? Вывод: гидролиз воз- можен только при наличии иона слабого электролита. Одна проблемная ситуация разрешена. Возникает другая: идет ли процесс далее до полного разложения соли? Почему? Следует объяснение гидролиза учителем с точки зрения сме- щения химического равновесия. При этом можно привлечь к объяснению данные о константе химического равновесия. В конечном итоге делается вывод о гидролизе как о реакции ионного обмена между солью и водой. При изучении электролитической диссоциации и гидроли- за в старших классах применяют лекционно-семинарскую систему и ученические исследования.1 Большую помощь при изучении абстрактных вопросов темы оказывают транспаранты «Гидратация ионов», кинофрагмен- ты «Ионные реакции обмена», «Электролиты и неэлектроли- ты», «Механизм электролитической диссоциации», диапози- тивы «Теория электролитической диссоциации». § 3.1.5. СОВРЕМЕННАЯ ТЕОРИЯ СТРОЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕ- ЩЕСТВ КАК ФУНДАМЕНТ КУРСА ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ Особенности современной методики изучения органической химии заключаются в том, что теперь она преподается не еди- ным целостным блоком в X—XI классах, как раньше, а в тече- ние двух периодов .Во первых ,в IX классе , где дается минимум сведений для того, чтобы выпускники девятилетней (а в перс- пективе десятилетней) школы получили хотя бы небольшие представления об органических веществах. Кроме того, этот раз- дел явится своего рода пропедевтикой (принцип концентризма) для изучения органической химии в старших классах по углуб- ленной программе. Включение раздела органической химии в курс IX классов усилит внутрипредметные связи с неорганичес- кой и общей химией, тем более, что блок содержания органи- ческой химии в основной школе может быть размещен как в конце курса (например, в учебнике Е. Е. Минченкова и др.1 2), так и в середине его, при изучении подгруппы углерода, где 1 Полосин В. С., Суровцева Р. П. Семинарские занятия по химии // Химия в школе. 1976, № 2. С. 27—32; Иодко А. Г. Структура уроков химии, включаю- щих исследования учащихся // Химия в школе. 1980, № 5. С. 28—31. 2 Минченко в Е. Е., Зазнобина Л. С., Цветков Л. А. Химия-9. — М.: Школа- пресс ,1999 . 239
органические вещества рассматриваются как соединения угле- рода (например, в учебнике Н. Е. Кузнецовой и др.1). / Нельзя не отметить, что органическая химия в основной школе неизбежно приобретает до некоторой степени описательный харак- тер, так как не хватает времени для достаточно серьезной прора- ботки ее теоретических основ. Что касается проблем раннего про- филирования с углублением химии, то Министерство образования и Министерство здравоохранения категорически возражают про- тив этого во избежание перегрузки детей. В старших классах естественнонаучного направления обу- чение органической химии сможет уже начаться наболев се- рьезной основе. Для старших классов гуманитарного профиля объем и орга- низация обучения органической химии пока не определены, так же, как и химии в целом. Сейчас в процессе разработки находится обязательный минимум содержания химии для средней ступени. При этом надо учитывать, что химия входит в обязательный федеральный компонент учебного плана. Кроме того, специфика преподавания органической химии обусловлена ее содержанием. Органическая химия как наука рассматривает специфический круг веществ и химических процессов, которые определяют ее положение в системе учеб- ных предметов средней школы. Ее взаимосвязь с неоргани- ческой химией выражается в использовании как опорных понятий о строении атома, его электроотрицательности и элек- тронной природе химической связи. В неорганической химии различие в свойствах веществ, образованных элементами разных групп периодической сис- темы, обусловлены не столько строением, сколько различием качественного состава. В ней почти не сравниваются между собой соединения одинакового качественного состава, так как их неизмеримо меньше. В органической же химии нет такого разнообразия каче- ственного состава, поэтому факты взаимного влияния атомов и атомных группировок в молекулах, объясняющиеся элект- ронными смещениями, становятся объектами особого внима- ния. В неорганической химии практически не касаются высо- комолекулярных соединений. В органической же химии изу- чение полимеров позволяет перейти к изучению биологичес- ки важных веществ. 1 Кузнецова Н. Е., Титова И. М., Гара Н. Н., Жегин А. Ю. Химия-9. — М.: Вентура-граф, 2000. 240
Значительна специфика изучения химических реакций орга- нических веществ. Если в неорганической химии большин- ство реакций, рассматриваемых в средней школе, протекает практически мгновенно, то в органической химии процессы более растянуты по времени. Общие закономерности реакций в неорганической и органической химии едины, но во втором случае для их проведения нужно более тонко и точно подби- рать условия, чтобы добиться нужного направления. Поэтому режим, при котором проводятся реакции в органической хи- мии, приобретает гораздо большее значение, чем в неоргани- ческой химии, и является объектом изучения. Таким обра- зом, понятия неорганической химии претерпевают серьезные качественные изменения при переходе к органической химии. Большое влияние на курс органической химии оказывают межпредметные связи, особенно с биологией. Развитие биоло- гии как науки и как учебного предмета оказало влияние на формирование школьного курса органической химии, в кото- рый в 1985 г. были введены гетероциклы и нуклеиновые кисло- ты. Они необходимы для понимания проблем молекулярной биологии, генетики, так как органическая химия формирует для биологии опорные понятия. Органическая химия широко пользуется понятиями физики: представления об электричес- ких явлениях в макромире способствуют пониманию микроми- ра органических веществ. Межпредметные связи с историей позволяют ознакомить учащихся с историей органической хи- мии как науки, показать успехи органического синтеза, рас- крыть перспективы развития химической промышленности в на- шей стране. Межпредметные связи органической химии с другими предметами школьного учебного плана четко определяют ее место в учебно-воспитательном процессе средней школы. Значение изучения теории строения органических веществ Теория строения органических веществ — теоретическая база всего курса органической химии. На ее основе формиру- ются важнейшие понятия. Поэтому рассматривать методику изучения теории строения следует во взаимной связи с кур- сом органической химии в целом. Рассматривая роль современной теории строения органи- ческих веществ в курсе химии X класса, не следует ограничи- ваться анализом лишь тех уроков, которыми начинается курс и которые дают первоначальное общее представление о сущ- ности теории А. М. Бутлерова. Необходимо проследить, как 24‘1
идеи этой теории развиваются на основе современных пред-у ставлений о строении атомов и молекул, а также на основе стереохимических представлений. Лишь связав теорию стро! ения с изучением всего курса органической химии, можно понять и оценить ее значение в полной мере. [ Помимо того, что эта теория имеет чрезвычайно важное на- учное значение, давая в руки ученых ключ к пониманию свойств органических веществ, она имеет огромное методическое значе- ние, так как способствует сознательному усвоению материала органической химии на основе методов познания, характерных для этой науки. При изучении обосновывают историческую необходимость появления теории строения А. М. Бутлерова, раскрывают смысл идей о строении вещества, о взаимном влия- нии атомов в его молекулах, о зависимости свойств веществ не только от состава, но и от строения, отмечают значение теории в науке и практике, ее преобразующую роль в науке. Методика изучения органической химии на основе совре- менной теории строения наиболее полно отражена в работах Л. А. Цветкова [26], И. Н. Черткова [28], Г. Н. Осокиной [4], А. С. Корощенко и др. Условия успешного изучения органической химии По изучению важнейших понятий и теорий органической химии на основании большой экспериментальной работы были выработаны рекомендации учителю: 1. Установление внутрипредметных связей с неорганичес- кой химией. 2. Использование принципа историзма при показе истори- ческой обусловленности появления теории химического стро- ения, истории борьбы идей, возникновения и опровержения теорий (теории радикалов, теории типов и т. д.) и построение на этой основе проблемных ситуаций. 3. Раскрытие бутлеровских идей о строении органических веществ и установление их связи с электронной теорией и теорией пространственного строения. 4. Проведение идей зависимости свойств веществ от их стро- ения. При этом раскрывают противоречивость познания орга- нических веществ, в котором критерием истины является эк- сперимент. Особая роль отводится синтезу. А от него прихо- дят к объяснению структурной изомерии и т. д. 5. Использование изобразительных средств, в частности, моделей, экранных пособий. 242
Структура современной теории строения органических веществ В преподавании органической химии в настоящее время обучение строится на основе современной теории строения, которая слагается из трех теорий: бутлеровской теории хими- ческого строения и двух дополняющих и развивающих ее те- орий — электронной теории и теории пространственного стро- ения. Это обусловлено введением в курс органической химии сложных понятий, связанных с квантовомеханическими и стереохимическими представлениями, часть которых приоб- ретена учащимися еще в курсе неорганической химии. В целом система понятий органической химии может быть выражена схемой 3.5. В ней дана классификация по важней- шим научным теориям. Все понятия органической химии сгруппированы в пять групп на основе современной теории строения’ понятия химического строешя, электронной тео- рии и стереохимические, связанные между собой в единую современную теорию строения органических веществ, поня- тия высокомолекулярной химии, а также понятия о законо- мерностях химических реакций. Схема 3.5. Система понятий органической химии1 Химическое строение и понятия стереохимии взаимосвяза- ны с электронным строением веществ. В н еорганической хи- мии учащиеся практически не встречались с проявлениями *4 ертковИ . Н . М етодикаф ормирования у учащихся основных понятий орга- нической химии. — М.: Просвещение, 1991. 243
их влияния на свойства веществ. В органической же химии эти/ понятия играют решающую роль в изучении органических ве/ ществ. Если в неорганической химии рассматриваются только ато/ мы в невозбужденном состоянии, то в органической химии — воз- бужденный атом углерода с его гибридными электронными об- лаками, направление которых в пространстве определяет кон- фигурацию углеродной цепи. В неорганической химии оз- накомление с геометрией молекул играет лишь вспомогатель- ную роль, позволяющую объяснить в некоторых необходимых случаях (NH3, Н2О) полярный характер молекулы вещества, в органической же химии это становится важнейшим объектом изучения, ибо без понимания геометрии молекул нельзя ни объяснить, ни прогнозировать свойства веществ. Все это определяет системный подход к изучению органи- ческих веществ. Каждое конкретное органическое вещество рассматривается с позиций названных теоретических поня- тий. Изучается его электронное строение, тип гибридизации электронных облаков, определяющий химическое поведение вещества, его химическое и пространственное строение. Вполне понятно, что в начале курса органической химии такой разносторонний подход к характеристике веществ и процессов не может быть осуществлен, так как учащиеся при- обретают знания постепенно. По мере развития и обогащения понятий характеристика веществ становится все более пол- ной, многосторонней и обоснованной. Через свойства устанавливается связь между строением ве- щества и закономерностями химических реакций, в которые оно вступает. Выявление этих многочисленных причинно-след- ственных связей позволяет убедительно объяснить и обоснован- но прогнозировать свойства веществ и направление протекания химических процессов. Именно такой подход способствует про- блемному обучению, так как проблемные ситуации, естествен- но, возникают при выявлении связей между разными понятия- ми или разными сторонами одного и того же понятия. Построение курса органической химии Современная теория строения является исходной платформой для дедуктивного изучения органических веществ по отдель- ным классам, расположенным по мере усложнения их строения и подводящим учащихся к пониманию жизненно важных орга- нических веществ — жиров, белков и углеводов. Последова- тельность изучения этих классов показана в схеме 3.6. 244
Схема 3.6. Последовательность изучения классов органических веществ Спирты------►Фенолы 1 Ароматические углеводороды---- Ацетиленовые углеводороды -«— Диеновые углеводороды t ---- Этиленовые углеводороды---- ___ Предельные углеводороды Циклические углеводороды В схеме отражено усложнение элементарного состава, хи- мического строения, электронного и пространственного строе- ния. Например, для молекул предельных углеводородов харак- терны о -с вязи и sp-гиб ридизация, для этиленовых углеводоро- дов — л-связь и sp-гибридизация. У диеновых углеводородов уже новая характеристика — сопряженные связи, у ацетилено- вых — новый тип гибридизации — sp и две л-связи и т. д. Усложняется и пространственное строение: меняются валент- ные углы, появляются пространственные изомеры и т. д. Изучение изомерии и гомологии При изучении теории строения органических веществ обычно указывают следующие предпосылки, способствовавшие ее воз-
никновению. Это, во-первых, развитие атомно-молекулярно- го учения, во-вторых, обнаружение изомеров — веществ, име- ющих одинаковый состав, но разные свойства, и, в-третьих, развитие учения о валентности. В связи с этим особую роль в обучении приобретают понятие изомерии и непосредственно связанное с ним понятие гомологии. Это ключ к пониманию сущности строения органических веществ. Важность и значимость понятий гомологии и изомерии опреде- ляется их обобщающим характером для каждой группы органи- ческих веществ. Эти понятия, как и установление генетических связей, способствуют целостности курса органической химии.1 Несмотря на принципиальные различия этих двух поня- тий, учащиеся нередко их путают. Поэтому их изучение дол- жно осуществляться индуктивным путем, на конкретных при- мерах. Сначала рассматривается структурная изомерия, а за- тем на конкретных примерах — гомология. С позиций дидактики по характеру использования понятий можно различить понятия опорные, развивающиеся, ознако- мительные. Основные понятия — развивающиеся, а опорные способствуют их формированию. Например, для формирова- ния понятия о химическом строении и изомерии углеродного скелета необходимо такое понятие, как «радикал», которое в данном случае является опорным.1 2 Для изучения простран- ственного строения и соответствующих изомеров опорными понятиями являются понятия О <5- и п-связях и т. д. Для развивающегося понятия изомерии опорными поняти- ями служат понятия о качественном и количественном соста- ве веществ, аллотропии и химическом строении. Поэтому это понятие может быть изучено в самом начале курса. Гомоло- гия рассматривается позже, в процессе ознакомления с пре- дельными углеводородами. Отмечаются три этапа формирования понятий гомологии и изомерии [28]: 1. Выделение существенных признаков каждого понятия и его определение. 2. Выявление различия между гомологами и изомерами. 3. Изучение разных форм изом ерии и изомерии между ве- ществами разных классов. 1 Дроздов С. Н. К вопросу формирования понятий гомологии и изомерии / Химия в школе, 1971, № 4. С. 49—54; Развитие понятия изомерии в курсе органической химии / Химия в школе, 1979, № 4. С. 42—45. 2 Чертков И. Н. Формирование понятия «радикал» в курсе органической хи- мии / Химия в школе, 1974, № 4. С. 54. 246
Изучение изомерии и гомологии осуществляется в такой последовательности. Сначала сообщается факт, что имеются вещества с одинаковым количественным и качественным со- ставом, но различающиеся по свойствам (бутан, изобутан). Поиск причин этого явления привел к предположению, что различие может объясняться разным строением молекул ве- ществ. Эти вещества были названы изомерами. В дальнейшем многочисленные факты и данные рентгеноструктурного ана- лиза подтвердили их существование. Формулируется опреде- ление понятия. Понятия «гомолог» и «гомологический ряд» сильно отодви- нуты во времени от первого упоминания об изомерах. Они вводятся при изучении предельных углеводородов. После того как учащиеся поняли, что гомологи отличаются друг от друга лишь длиной углеродной цепи, им помогают установить связь между этими понятиями — показывают, что углеводороды с четырехчленной и более углеродной цепью могут иметь раз- ные варианты строения, т. е. изомеры. Далее сопоставляют существенные признаки понятий «изомер» и «гомолог» и де- лают вывод о сходстве и различии между ними [28]. Изомеры: имеют одинаковый качественный состав одинаковый количественный со- став разное химическое строен ie разные физические свойства разные химические свойства Гомологи: имеют одинаковый качественный состав разный количественный состав сходное химическое строение разные физические свойства сходные химические свойства Таким образом, эти понятия изучаются в единстве при сопо- с тавлении, чтоб ы устранить многочисленные ошибки, которые учащиеся допускают вследствие смешивания этих понятий. Обобщение в курсе органической химии В процессе обучения химии по разделам систематически проводятся обобщения: по понятию изомерии, по взаимному влиянию атомов в молекуле, по разновидностям ковалентной химической связи, так как о т класса к классу органических соединений этот материал обогащается фактами, расширяет- ся и углубляется. Установление генетической связи между классами органических веществ имеет очень важное миро- 2 4?
воззренческое значение. Такого рода обобщения отвечают об- щей тенденции развития курса химии средней школы, вно- сящего свой вклад в формирование мыслительной деятельно- сти учащихся. Схема 3.7. Генетическая связь между органическими веществами г—► Г алогено- — Простые производные Этиленовые эфиры f Спирты Сложные Жиры углеводоро- эфиры Ды ► Углеводы Ацетилено----►Альдегиды----►Карбоновые —►Галогеноза- вые углево- дороды кислоты мещенные кислоты —► Ароматичес------►Нитросое- Амины-----► Аминокисло- кие углево- диннеия ты дороды Г алогено- Фенолы производные Белки В конце курса органической химии проводится обобщение всех понятий теории строения органических соединений. В нем уже можно развернуть более подробно основные поло- жения теории строения органических веществ, добиваясь обо- снования каждого из них.1 В учебнике органической химии для средней школы приводятся два главных положения бут- леровской теории: * атомы в молекулах соединены в определенной последова- тельности согласно их валентности. * свойства веществ зависят от последовательности соедине- ния и взаимного влияния атомов друг на друга. Эти положения в процессе завершающего обобщения рас- шифровывают: 1 Лапина Р. П. К изучению современной теории строения в курсе органичес- кой химии // Химия в школе, 1980, № 3. С. 22—26; Развитие у учащихся зна- ний о теории химического строения // Химия в школе, 1976, № 5. С. 47— 52. 248
1 .Атомы и молекулы реально существуют; располагаются атомы в молекуле не беспорядочно, а в строгой последова- тельности. 2. Соединение атомов происходит в соответствии с их ва- лентностью. 3 . Углерод в органических соединениях четырехвалентен. Его атомы могут соединяться в цепи нормальные, разветвлен- ные, замкнутые. 4. Свойства веществ зависят от качественного и количествен- ного состава и химического строения молекул. 5. Химическое строение молекулы может быть выражено структурной формулой. Каждое вещество имеет только одну структурную формулу. 6. Химическое строение молекул познаваемо; оно может быть установлено путем изучения свойств веществ и продуктов его превращений, а также при синтезе из веще ств известного со- става и строения. 7. Различное химическое строение при одинаковом составе обусловливает явление изомерии. (Это положение позволяв т включить объяснение явлений изомерии в систему бутлеровс- кой теории.) 8. Образуя молекулы, атомы взаимодействуют друг с дру- гом, вкладывая каждый свою долю электронной плотности. 9. Свойства атомов в новой молекуле проявляются по-разно- му, так как атомы оказывают друг на друга взаимное влияние. 10. Молекула — не статическое; а динамическое образова- ние, для которого характерно внутреннее движение. Методы и средства изучения органической химии Методы и средства изучения органической химии принципи- альных отличий с курсом неорганической химии не имеют, но есть особенности, определяющиеся, во-первых, содержанием и, во-вторых, уровнем подготовленности и развития учащихся. Несколько иной характер приобретает учебный химичес- кий эксперимент в органической химии. Ему в большей мере присущ исследовательский подход он более продолжителен, менее эффектен и ярок. В эксперименте по органической хи- мии приходится более тщательно соблюдать необходимые ус- ловия, опыты с органическими веществами более сложны по оборудованию и технике их проведения. При постановке и анализе опытов нужно помнить, что главная их задача в орга- нической х имии — помочь выявить зависимость свойств орга- нических веществ от их строения. 249
Помимо эксперимента, важным средством наглядности в органической химии являются модели молекул органических веществ, но необходимо помнить, что любая модель механис- тична. особенно когда макросредствами моделируются объек- ты микромира. К тому же никакая модель не может отразить всего многообразия сторон изучаемого объекта, а только неко- торые из них. Поэтому следует сочетать разные виды моделей. Для отражения последовательности соединения атомов, на- правления a-связей, валентных углов, структурных изомеров используют шаростержневые модели, для моделирования бо- кового перекрывания электронных облаков при л-связи, про- странственной изомерии — плоскостные модели из картона. Широко применяются в школе пластилиновые модели (их £ иногда еще называют масштабными) — очень простые и дос- ' тупные в изготовлении. Моделирование химических процес- t сов осуществляется средствами мультипликации в учебных ж кинофильмах и т. д. Моделирование широко используется в f научных исследованиях при проектировании органического 1 синтеза, анализе органических веществ, и это лишний раз Ц доказывает, что в химии методы обучения отражают с опреде- < ленным приближением методы химической науки. S Важным средством обучения органической химии и одно- Я временно объектом изучения является систематическая хи- Ц мическая номенклатура, которая помогает ориентироваться в .Я большом разнообразии органических соединений.1 Составле- » ние названий органических веществ нередко вызывает зат- Ж руднения у учащихся. Для того чтобы облегчить им усвоение, ® рекомендуется изготовить две таблицы: на одной — гомоло- Ж гический ряд предельных углеводородов от метана до декана Я и одновалентных радикалов и их названий от метила до бути- Я ла, на другой — алгоритм последовательности составления * названия. Когда материал будет усвоен, надобность в табли- Ж цах отпадет. Я вывод Ж Теоретическую основу школьного курса химии обра- Ж зуют четыре концепции: в VIII классе — атомно-моле- ж кулярное учение, периодический закон и периодичес- Ж 1 Чагина Н. М. Из опыта изучения химической номенклатуры непредельных Ж углеводородов // Химия в школе, 1974, № 5. С. 62; Использование номенклату- ж ры при изучении спиртов и альдегидов // Химия в школе, № 6. С. 46; Об исполь- -Ш зовании химической номенклатуры при изучении предельных углеводородов // Ж Химия в школе, № 4. С. 64. .МВ 250 Я
кая система элементов Д. И. Менделеева и основы элек- тронной теории строения вещества; в IX — теория элек- тролитической диссоциации и в X — современная тео- рия строения органических веществ. Обеспечивая сис- темность и достаточно высокий уровень теоретических знаний, эти концепции создают условия для развиваю- щего обучения химии и формирования диалектико-ма- териалистического мировоззрения учащихся, основан- ного на убеждениях в материальном единстве мира и его познаваемости. Тема «Первоначальные химические понятия» — тео- ретическая база вводного курса химии. В ней начина- ют формироваться системы понятий о веществе, хими- ческой реакции и химическом элементе на основе атом- но-молекулярной теории. Учащиеся изучают два важ- нейших химических закона — постоянство состава ве- ществ и закон сохранения массы вещества. Специаль- ное внимание в теме уделяется химической терминоло- гии и символике, а также выработке первоначальных практических умений по химии. На примере химичес- ких реакций учащиеся впервые знакомятся с химичес- кой формой движения материи. Изучение периодического закона и периодической си- стемы элементов Д. И. Менделеева в средней школе пред- ставляет собой, с одной стороны, цель, а с другой — сред- ство изучения химии, поэтому так актуальна проблема определения места темы в курсе химии. При изучении темы принят историко-логический подход. Особое вни- мание в теме уделяется развитию понятия о химичес- ком элементе. Материал темы создает условия для пат- риотического воспитания учащихся, формирования их диалектико-материалистических убеждений, понима- ния богатых возможностей научных знаний. В современной химии вопросам электронного строе- ния вещества уделяется очень большое внимание. Вме- сте с периодическим законом теория электронного стро- ения вещества образует учение о периодичности. Школь- ный курс химии содержит систему понятий о строении вещества, абстрактный характер которых вызывает определенные трудности в их усвоении учащимися. Преодолевают их с помощью строгого соблюдения прин- ципа систематичности, обучая учащихся сложным ум- ственным приемам — сравнению, обобщению, конкре- 251
тизации, экстраполяции, классификации, системати- зации и т. д. Теория электронного строения вещества способствует развитию заложенных в атомно-молеку- лярном учении диалектико-материалистических поло- жений о материальном единстве мира и его познавае- мости. В теме «Теория электролитической диссоциации» — теоретической основе курса IX класса — развиваются идеи зависимости свойств веществ от их строения, но уже на основе ионных представлений. При этом учи- тель привлекает необходимые опорные знания, а так- же разработанную структуру содержания и методы изу- чения темы. Особые сложности возникают при изуче- нии гидролиза солей — важного теоретического поня- тия, которое находит применение не только в неорга- нической, но и в органической химии. Теоретической основой курса органической химии яв- ляется современная теория строения органических ве- ществ. Она включает в себя теорию химического строе- ния А. М. Бутлерова, теорию электронного строения веществ и вопросы стереохимии. Теория строения орга- нических веществ базируется на изученных ранее элек- тронных представлениях, развивает и углубляет их с учетом особенностей содержания курса органической химии, а также уровня подготовленности учащихся Курс органической химии обладает большой специ- фикой содержания. Он включает новые понятия, кото- рые может объяснить только с позиций теории строе- ния органических веществ; важнейшие из понятий — изомерия и гомология. ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ При выполнении заданий и ответах на вопросы пользуйтесь любыми про- граммами и учебниками для основной и средней школы с грифом Министер- ства общего и профессионального образования и имеющейся в вашем рас- поряжении методической литературой. 1. Используя программу и учебник, укажите, какие опорные знания нужны для первоначального введения понятий «химическая реакция», «химический элемент». 2. На основе учебника и программы по физике определите; какие опорные знания из курса физики используются при изучении первоначальных хими- ческих понятий и когда. Проделайте ту же работу с программами и учебника- ми по природоведению и ботанике.
3 И спользуя материал данной главы, приведите примеры, иллюстрирую- щие идею зависимости свойств веществ от состава, а также свойств веществ от их строения. 4. На каких примерах, приведенных в учебнике химии, изучаются понятия «атом», «молекула», «чистое вещество», «простое вещество», «сложное ве- щество»? Какие нужны реактивы для демонстрации? Чем их можно заменить? Какие нужно сделать лабораторные опыты в соответствии с программой? Можно ли заменить их другими? 5. Найдите в учебнике примеры, на которых изучаются понятия «химичес- кая реакция», «признаки и условия возникновения и течения химических ре- акций», «типы химических реакции», йкие для этого нужны реактивы и обо- рудование? Чем их можно заменить? Какие в соответствии с программой нуж- но сделать лабораторные опыты? б. Используя программу и учебник, укажите, с какими приемами и мето- дами лабораторной техники знакомятся учащиеся в теме «Первоначальные химические понятия». 7. Попытайтесь сформулировать главную идею содержания темы «Перво- начальные химические понятия». 8. Руководствуясь программой и учебником, расчлените тему «Первоначальные химические понятия» на уроки в соответствии с числом отведенных на нее часов. 9. Пользуясь программой и учебником, определите, какие мыслительные приемы включаются и совершенствуются при изучении темы «Первоначаль- ные химические понятия». 10. Обоснуйте место темы «Периодический закон и периодическая систе- ма химических элементов Д. И. Менделеева» в курсе химии средней школы. 11. Покажите на примере темы «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева», как осуществляется соче- тание исторического и логического подхода в обучении. 12. Какие опорные знания необходимы для изучения темы «Периодичес- кий закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделее- ва», и где и когда они вводятся? 13 Достаточно ли для прогнозирова ния свойств веществ и характеристики химических процессов только знания периодического закона7 14. Какая связь между периодическим законом Д. И. Менделеева и теори- ей электролитической диссоциации? 15. Какие новые стороны понятий о веществе, химической реакции, хими- ческом элементе раскрываются в теме «Периодический закон и периодичес- кая система химических элементов Д. И. Менделеева»? 16 Курсе химии средней школы кислород и водород как химические эле- менты и простые вещества изучаются до периодического закона /за базе ат ом- но-молекулярной теории. Пользуясь программой и учебниками по химии , укажите, где, когда и как можно перевести знания об этих элементах и их соединениях на более высокий уровень. 2 53
17. Тема «Периодический закон и периодическая система химических эле- ментов Д. И. Менделеева» бедна экспериментом. Попытайтесь подобрать к ней опыты. 18. Предложите, пользуясь программой и учебником по химии, свой вари- ант поурочного планирования темы «Теория электролитической диссоциации». 19. Изучите по программе, какие разработаны по теме «Теория электроли- тической диссоциации» экранные пособия, просмотрите их и укажите, на ка- ком уроке их следует применять. 20. Обоснуйте отбор содержания и построение курса органической химии средней школы. 21. Какие опорные знания нужны для полноценного усвоения курса орга- нической химии? В каких темах курса неорганической химии эти знания при- обретаются? Какие знания из курса биологии используются в органической химии? Какие знания из курса органической химии могут быть использова- ны в биологии? 22. Раскройте воспитательные цели курса органической химии. 23. Перечислите условия успешного изучения курса органической химии. ' 24. Раскройте значение понятий «гомология» и «изомерия» при изучении органической химии и проследите развитие этих понятий по всему курсу. 25. Раскройте систему учебных проблем, решаемых на материале темы «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева». 26. Разработайте тематику докладов учащихся, посвященных периодичес- кому закону. Где и когда они могут быть сделаны? Подберите литературу для у них. 27. Изучите кинофильм, диафильм и диапозитивы по теме «Периодичес- <* кий закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделее- М ва» и определите, на каком уроке их можно использовать при изучении темы, у 28. Какие опорные знания необходимы учащимся для усвоения понятия о Ц' периодах в периодической системе? я 29. Какие опорные понятия необходимы для изучения степени окисления? Т Обоснуйте место этого понятия в курсе химии и проанализируйте возмож- ЭД ность его переноса в другие темы. Какие сведения из курса физики использу- о ются для его понимания? Ш 30. Разработайте два методических варианта объяснения учащимся поня- ® тия об электроотрицательности атомов. Как связать это понятие с периоди- Л ческой системой Д. И. Менделеева? Д 31. Какие опорные знания необходимы для понимания природы ковален- » тной связи? ж 32. Как используются знания периодической системы при изучении ион- Я ной связи? Ж. 33. Какая разница между понятием «ион» в теме «Химическая связь. Стро- ение вещества» и в теме «Теория электролитической диссоциации»? 'Я S[ 254
34. Изготовьте модели, необходимые для понимания химической связи и строения кристаллических решеток. 35. Пользуясь программой и учебниками по химии, отберите все сведе- ния о растворах, которые учащиеся получают в средней школе. 36. Какие понятия из теории электролитической диссоциации получают дальнейшее развитие в курсе органической химии? 37. Какие опорные знания нужны для формирования понятия «электро- лит»? Где учащиеся приобретают эти знания? Что учащимся известно из курса физики об электролитах (ознакомьтесь с учебником физики)? ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ 1. Использование проблемного обучения в теме «Первона- чальные химические понятия». 2. Обоснование места понятий «Моль — единица количе- ства вещества» в курсах химии десятилетней и одиннадцати- летней школ и методические варианты их изучения. 3. Система контрольных заданий при изучении валентнос- ти в теме «Первоначальные химические понятия». 4. Использование моделей в теме «Первоначальные хими- ческие понятия». 5. Анализ методических решений изучения понятия «вален- тность» в программах средней школы десятилетней и один- надцатилетней школ, а также в разных учебниках для обще- образовательной школы. 6. Обоснование системы химических опытов в теме «Пер- воначальные химические понятия». 7. Анализ системы экранных пособий по теме «Периоди- ческий закон и периодическая система химических элемен- тов Д И. Мэнделеева». 8. Система контрольных заданий при изучении химической связи и их обоснование. 9. Методические варианты изучения понятия о сущности электролитической диссоциации веществ. 10. Методические варианты формирования понятия о ион- ных реакциях; средства наглядности. 11. Система контролирующих заданий при изучении ион- ных реакций. 12. Методика формирования практических умений учащих- ся при выполнении химического эксперимента в теме «Пер- воначальные химические понятия». 13. Методика организации работы учащихся с учебником при изучении химической связи . 265
14. Использование средств наглядности при изучении по- нятий «изомерия» и «гомология» в курсе органической химии. 15. Методика раскрытия генетической связи между органи- ческими веществами. 16. Методика изучения пространственной изомерии в теме «Непредельные углеводороды». 17. Методика изучения изомерии положения кратных свя- зей в теме «Непредельные углеводороды». 18. Изучение взаимного влияния атомов в молекулах орга- нических веществ в курсе органической химии. Глава 3.2. Формирование и развитие основных химичес- ких понятий курса химии средней школы Важнейшая образовательная задача школьного курса хи- мии — формирование химический понятий. Поскольку они отражают химическую картину мира, эти понятия являются основой, на которой формируется научно-материалистическое мировоззрение учащихся. Научные понятия в процессе развития науки изменяются, совершенствуются, проходят определенные этапы познания. Понятия школьного курса химии также не остаются неиз- менными. Историко-логический подход к изучению курса химии в целом предусматривает постепенное движение по ступеням познания, характеризующееся прежде всего разви- тием понятий [13]. Развитие понятий в систематическом курсе химии — это та «субстанция», на которой осуществляется развитие мышле- ния по общим широким категориям, изучаемым на всех эта- пах школьного курса химии. Это сложные системы понятий о веществе, химическом элементе, химической реакции и хи- мическом производстве. Анализ содержания школьного кур- са химии показывает, что все понятия школьного курса хи- мии могут быть сгруппированы в эти категории. Методические условия успешного формирования химичес- ких понятий Условия формирования понятий заключаются в следующем.1 1. Вновь формируемое понятие вводят тогда, когда доста- точно опорных знаний для его восприятия. 1 Чертков И. Н. Методика формирования у учащихся основных понятий орга- нической химии. — М., 1991. 256
2. При формировании понятия вычленяют его существен- ные признаки (структуру), определяют последовательность их раскрытия и устанавливают связи между ними. 3. При формировании каждого конкретного понятия про- слеживаются не только внутренние связи, но и связи его с другими понятиями. 4. Существенные признаки понятия должны обеспечивать воз- можность развития понятия, облегчать его применение. Если этих признаков недостаточно, необходимо ввести дополнительные. 5. Независимо от логического подхода, используемого при формировании того или иного понятия — дедуктивного или индуктивного, понятие подкрепляют фактами, чтобы придать ему большую убедительность и избежать догматизма. 6. При формировании понятия следует использовать принцип историзма, привлекая к обучению материал о принципиальной борьбе идей. При этом желательно использовать проблемный под- ход, способствующий более осознанному усвоению материала. 7. Абстрактный характер некоторых химических понятий требует применения разного рода наглядности — химическо- го эксперимента для изучения внешних свойств веществ, мо- делирования, экранных пособий — для понимания внутрен- него строения веществ и т. д. 8. В разных вариантах сочетают индуктивный и дедуктив- ный подходы. 9. В процессе формирования понятий используются меж- предметные связи. Все четыре системы понятий в школьном курсе химии тес- но связаны в единый блок. Их формирование и развитие осу- ществляются последовательно по ступеням обучения. Рассмот- рим методику формирования каждой из них.1 § 3.2.1. МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ПОНЯТИЙ О ВЕЩЕСТВЕ В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ Структура системы понятий о веществе и ее компоненты Изучение вещества является важнейшей задачей химичес- кой науки и предмета химии. Само понятие о веществе по 1 В настоящее время в школах, как уже упоминалось, все чаще вводятся пропедевтические курсы химии в VII классе. Со временем, особенно в перспекти- ве в 12-летней школе, они займут прочное место в учебном плане, что потребует внесения изменений в основной курс. В существующем в V—VI классах курсе естествознания также закладываются некоторые начальные химические понятия, что, соответственно, вносит измене- ния и в основной курс. 9 Чернобельская Г. М. 257
существу диалектично, поэтому в процессе его формирования происходит развитие диалектических взглядов у учащихся. Система понятий о веществе состоит из следующих компо- нентов: 1) состав веществ; 2) строение; 3) свойства; 4) класси- фикация; 5) получение; 6) химические методы исследования; 7) применение. Ограничиваться выделением лишь известного «треугольника»: состав — строение — свойства — для целей обучения недостаточно, несмотря на его ведущую роль. (см. схему 3.8.) Все элементы системы взаимно связаны и в про- цессе изучения химии рассматриваются в единстве. Схема 3.8. Структура системы понятий о веществе Понятия о классификации веществ Понятия о Понятия о составе -ч----► строении веществ веществ Понятия о свойствах веществ Понятия о получении -* веществ Понятия о - химических методах исследования веществ Понятия о применении веществ Через блоки понятий о методах исследования, свойствах и получении веществ система понятий о веществе связана с си- стемой понятий химической реакции, через блоки о составе, строении, классификации — с системой понятий о химичес- ком элементе. Через блок понятий о получении и применении веществ осуществляется связь с системой понятий об основах химического производства. Понятия о применении веществ также привязаны к каждому отдельному конкретному веще- ству и рассматриваются на основании его свойств. Сначала рассмотрим структуру каждого элемента системы так, как она должна быть сформирована в результате изуче- ния учащимися курса химии, а затем — последовательность их формирования в системе по ступеням обучения. 258
Структура системы понятий о классификации веществ Классификацию веществ (схема 3.9.) нельзя дать только на основе какого-то одного критерия. Это сильно обеднит представ- ления учащихся о веществе. Так, например, неорганические вещества учащиеся классифицируют вначале по составу. После изучения электронного строения вещества появляется новый принцип класси ф!кации веществ по строению вещества — по видам химической связи и по типам кристал лическои решетки. Этот принцип классификации веществ получает свое развитие в темах «Теория электролитической диссоциации», где разбира- ется донорно-акцепторный механизм ковалентной связи, а так- же в теме «Металлы», где изучаются металлическая связь и металлическая кристаллическая решетка. Схема 3.9. Система понятий о классификации веществ по составу Вещества Простые Сложные Неорганические Органические О Q. с( <и С( О Q. О сс о ч о m Ф О о о С[ о Q. О ф S со к о. ф ф S ? со X Cl ф с[ О О ь о О Ч ф о о При рассмотрении теории электролитической диссоциации вещества классифицируют по свойствам в растворах. Далее при изучении поведения в окислительно-восстановительных реакциях вещества разделяют на окислители и восстановите- ли. Обобщение знаний по неорганической химии следует под- вести итог этой классификации. В органической химии вначале классификация осуществля- ется по составу на три большие группы: углеводороды, кисло- родсодержание и азотсодержание, а внутри их — по строению. Т аким б разом, главными критериями классификации ве- ществ является их состав и строение. Деление веществ по свой- 9* 259
ствам на окислители и восстановители, а также на электролиты и неэлектролиты является, во-первых, относительным, а во-вторых, функцией состава и строения веществ. Относительность и противо- речивость любой классификации следует всякий раз подчеркивать, проводя идеи марксистско-ленинской диалектики. Понятия о классификации веществ позволяют устанавли- вать связи между веществами разных групп, подчеркивают идею материального единства мира. Характеристика свойств веществ в процессе изучения химии Свойства веществ систематизируют исходя из их состава или строения. Связи эти причинно-следственные. Среди физических свойств указывают такие, которые мож- но установить органолептически (цвет, запах, агрегатное со- стояние и пр.), определить расчетом (относительная плотность газов, относительная молекулярная масса и т. п.), измерить приборами (плотность, твердость, электрическая проводимость, температуры плавления и кипения и т. п.). Химические свойства веществ проявляются в химических реакциях. Их классификация зависит от классификации самих веществ, от их состава и строения. Различают свойства веществ неорганических (металлы, неметаллы, оксиды, гидроксиды и пр.) и органических (предельные, непредельные, ароматичес- кие углеводороды, кислородсодержащие, азотсодержащие). В основе понятий о химических методах исследования ве- ществ также лежит изучение их состава и строения. Состав ве- ществ устанавливают методами качественного и количествен- ного анализа. Для выявления строения необходимы сложные физико-химические приборы, не применяющиеся в школе. По- этому о строении веществ (главным образом органических) су- дят по проявлению ими свойств, обусловленных строением или наличием определенных функциональных групп, а иногда — на основании особенностей их получения (синтеза). Кроме того, существуют теоретические методы исследования веществ, на- пример прогнозирование свойств на основе классификации ве- ществ или периодической системы элементов Д. И. Менделе- ева, моделирование (в том числе и «мысленный эксперимент»), использование знаковых моделей (химической символики) и др. Последовательность формирования и развития системы понятий о веществе Развитие химического понятия в курсе химии средней шко- лы подчиняется тем же законам диалектики, что и любое дру- 260
гое явление: сначала идет период накопления фактов, коли- чественных изменений, затем — период изучения разных сто- рон понятия, постепенного совершенствования, расширения и углубления знаний об объекте в процессе применения поня- тия, когда же появляется возможность обобщить полученные учащимися знания на основе новой теории, происходит каче- ственный скачок в формировании понятия, знаменующий определенный этап в развитии мышления учащихся. Неболь- шие качественные изменения в отдельных блоках понятия о веществе наблюдаются в каждой теме, однако наиболее зна- чительно это происходит в процессе изучения очередной тео- ретической концепции. Формирование системы понятий о веществе начинается с самых первых уроков на основе межпредметных связей с фи- зикой. Определение вещества не дают, разъясняют только смысл понятия о веществе в сопоставлении с уже известным учащимся из физики понятием о теле и говорят о том, что каждое вещество имеет свои свойства. Но поскольку тела мо- гут состоять из разных веществ, дается понятие о смеси ве- ществ и о чистом веществе и сразу же включается понятие о методах исследования, например, способах очистки веществ. Понятие о молекуле используется то, что было получено на уроках физики. Затем вводится первое понятие о классифи- кации веществ на простые и сложные и их определение. По- чти сразу дается понятие о количественной характеристике вещества — о их относительной молекулярной массе, о посто- янстве их состава. На практическом занятии у учащихся впервые начинают формироваться практические умения. Это работа с самыми распространенными лабораторными инструментами и устрой- ствами — газовой горелкой (или спиртовкой), лабораторным штативом Бунзена и т. д. Здесь же учащихся необходимо оз- накомить с правилами техники безопасности при пользова- нии горелкой и при других видах работы. Далее авторы разных программ и учебников идут разными путями. Некоторые конкретизируют изученные понятия, вводя темы «Водород», «Кислород», «Вода», обогащая понятия о веществе фактами, подготавливая детей к восприятию в даль- нейшем периодического закона. Иногда наряду с этим посте- пенно вводятся поочередно понятия о классах неорганичес- ких веществ с тем, чтобы в дальнейшем их обобщить и свести в единую систему. Такой подход определяется большими слож- ностями, с которыми встречается учитель при формировании 261
знании о классах неорганических веществ, осуществляя при этом индуктивный логический подход. Другие авторы сразу дедуктивно переходят к обобщенному рассмотрению классов неорганических веществ, ориентиру- ясь на то, что из курса естествознания учащимся многое изве- стно о кислороде, водороде и воде. Но во всех случаях не за- бывают о химическом эксперименте, о практических заняти- ях, в ходе которых активно обогащаются фактами такие ком- поненты понятия, как состав, свойства веществ, их получе- ние, применение и исследование. При этом вопросы строения вещества остаются на прежнем атомно-молекулярном уровне. В блоке «Состав вещества» отражена и количественная сто- рона. Ее объем различен в разных учебниках. Кроме обяза- тельного понятия об относительной атомной массе и относи- тельной молекулярной массе многими авторами вводятся по- нятия о количестве вещества и о единице количества веще- ства — моле, о молярной массе и молярном объеме газов при нормальных условиях, о законе Авогадро, относительной плот- ности газов; понятия о тепловом эффекте химических реак- ций и расчеты как по формулам, так и по уравнениям реак- ций. Именно на этом этапе учащиеся знакомятся с принципа- ми решения химических задач разных типов, что в дальней- шем явится базой для развития этих умений. Одновременно получает развитие и использование химической символики. Очень важна тема «Обобщение сведений о важнейших клас- сах неорганических соединений». Не во всех программах и учебниках она носит такое название, но суть ее именно в этом. Ее не обходит ни один из авторов. При этом раскрывается генетическая связь между классами неорганических веществ. Эта тема очень важна для развития мыслительных приемов — сравнения, синтеза, обобщения. Здесь обобщаются знания по понятиям всех блоков и устанавливаются причинно-следствен- ные связи между ними. При проведении уроков по этой теме повторяют и обобщают материал всего пройденного к этому времени курса. В теме «Периодический закон и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева» понятие «вещество» получает новое развитие. Наряду с периодической зависимос- тью свойств элементов от заряда ядра атома выявляется та- кая же четкая зависимость и для их соединений. Знания уча- щихся возводятся на новый теоретический уровень: создают- ся условия для прогнозирования свойств соединений, позна- ния научной картины мира, формируется база для дальней- 262
шего обучения посредством дедуктивного подхода. Через по- нятие «вещество» устанавливается связь между атомно-моле- кулярным учением и учением о периодичности. В теме «Химическая связь. Строение вещества» осуществ- ляется скачок в системе понятий о строении вещества, кото- рые почти не развивались в течение всего вводного курса хи- мии. Дальнейшее изучение неорганических веществ продолжа- ется дедуктивно на новой теоретической основе. Благодаря возможностям прогнозирования, используется проблемный подход, повышается удельный" вес самостоятельной работы учащихся, развивается их умение рассуждать, участвовать в дискуссии, попирать нужные аргументы. При дальнейшем систематическом изучении химии простых и сложных веществ по группам периодической" системы при- нята единая последовательность: состав и строение простых веществ, аллотропия, физические и химические свойства, получение, применение.Некоторые пункты плана иногда опус- каются, если, например, получение веществ требует рассмот- рения сложных для понимания процессов или применение вещества ограничено. Однако в некоторых случаях авторами избирается другой подход. Вещества изучаются не по груп- пам периодической системы, а по периодам. Изучение по под- группам переносится в этом случае на старшую ступень обу- чения. П осле изучения теории электролитической диссоциации вещества рассматриваются с позиции ионных представлений, развивается понятие о ионах. В разделе «Ионная связь» при- водились как пример только простые ионы. Теперь уже гово- рится о сложных ионах, образованных разными элементами, например сульфат-ионе SO42', нитрат-ионе NO3 и т. п. Вво- дятся новые принципы классификации веществ на электро- литы и неэлектролиты, на сильные и слабые электролиты. О тмечается влияние типа химического строения на поведе- ние веществ в растворе. С позиции теории электролитичес- кой диссоциации учащиеся изучают свойства электролитов в растворах, химические свойства кислот, оснований, амфотер- ных гидроксидов и солей, совершенствуя понятие об этих классах веществ. Их свойства рассматривают в процессе вы- полнения лабораторных опытов и при решении эксперимен- тальных задач. Изучается также поведение веществ в окис- лительно-восстановительных реакциях. Дальнейшее рассмот- рение веществ в последующих темах осуществляется уже с 263
позиций теории электролитической диссоциации и учения об окислительно-восстановительных процессах. Система поня- тий о веществе дополняется новыми фактами по мере зна- комства с новыми веществами, совершенствуется в процессе применения знаний. Качественный скачок в развитии понятия о веществе на- ступает при изучении темы «Общие свойства металлов». При рассмотрении металлической связи новое содержание приоб- ретает понятие о металле как простом веществе. Развиваются все стороны этого понятия, прежде всего структурные пред- ставления о металле и, как следствие, его свойствах. При изу- чении конкретных металлов весь комплекс понятий о веще- стве совершенствуется и углубляется в процессе их примене- ния на основе учения об окислительно-восстановительных процессах и теории электролитической диссоциация. Большой качественный скачок в развитии понятия о веще- стве осуществляется при изучении органической химии. Здесь система понятий о веществе с первых уроков приобретает со- вершенно новые характеристики по всем параметрам. В ее основу также кладется понятие о составе и строении органи- ческих веществ. Продолжают развиваться понятия о качествен- ном (элементном) и количественном составе вещества. В орга- нической химии особенно четко можно показать диалекти- ческую закономерность зависимости качественного изменения свойств от количественного состава веществ. Важно показать практическую значимость этой зависимости при переходе от низкомолекулярных к высокомолекулярным соединениям — от мономеров к полимерам. Формирование понятий о свойствах органических веществ базируется на представлениях об их составе и строении. Блок классификации веществ пополняется новым принципом де- ления веществ по составу на неорганические и органические (соединения углерода), тем самым подчеркивается особенность состава органических веществ. В дальнейшем классифика- ция веществ по составу детализируется при делении орга- нических веществ на углеводороды, кислородсодержащие и азотсодержащие органические вещества. Однако в орга- нической химии характеристика веществ по составу явля- ется, как известно, совершенно недостаточной, и поэтому далее классификация органических веществ осуществляется по признаку сходства и различия в их строении. Последова- тельность изучения этих групп веществ определяется услож- нением их строения. 264
В органической химии система понятий о строении веще- ства обогащается таким большим числом качественно новых знаний, что актуализация предшествующих опорных знаний становится обязательным условием усвоения учащимися со- держания органической химии. Понятия химического строения: химическое строение как порядок соединения и взаимного влияния атомов в молеку- лах, изомерия, гомология. Понятия электронного строения: электронная природа хими- ческих связей в органических соединениях, понятия о гибридиза- ции орбиталей атома углерода, л- и о-связях, об электронных вли- яниях атомов в молекулах органических веществ, длине связи. Понятия пространственного строения — более высокий этап познания строения по отношению к химическому строе- нию. Имеются в виду понятия о валентных углах и геометрии молекул органических веществ. Особое внимание в органической химии уделяется энергети- ческим характеристикам веществ, в частности, энергии связи. Вопросы химического, электронного, стереохимического строе- ния органических веществ, энергетические представления получа- ют такое мощное развитие, что обособляются в отдельную теорию. Система понятий о химических методах исследования по- полняется понятиями, специфическими для работы с органи- ческими веществами. Учащиеся учатся собирать более слож- ные приборы, разделять жидкости, пользуясь воздушным хо- лодильником, определять органические вещества на основе свойств и строения, находить молекулярную формулу газооб- разного органического вещества по его плотности и процент- ному составу, а также по массе продуктов сгорания и их плот- ности. Большую роль в развитии представлений учащихся о методах исследования органических веществ призваны сыг- рать экранные посо&гя, если сложность этих исследований не позволит использовать их в средней школе. Методы обучения при формировании понятия о веществе пре- терпевают существенные изменения. На всех этапах изучения по- нятия широко используется химический эксперимент. Однако постепенно сложность опытов и их анализа возрастают. Если сначала химический эксперимент преследует чисто описательные цели — обнаружение свойств веществ, то в дальнейшем он исполь- зуется как косвенное доказательство их внутреннего строения, как средство развития мышления учащихся. Чем сложнее и абстракт- нее становится содержание понятия, тем больше уделяется внима- ния моделированию — объемному, плоскостному, знаковому. 265
§ 3.2.2. ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ СИСТЕМЫ ПОНЯТИИ «ХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ» В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ Значение понятия «химический элемент» в курсе химии средней школы Понятие о химическом элементе — важнейшее, очень слож- ное, абстрактное понятие курса химии. Учащиеся работают с веществами, наблюдают химические процессы, но химичес- кий элемент они не видят. Нужны сложные умозаключения и убедительные доказательства того, что химические элементы действительно существуют и что они определяют качествен- ный и количественный состав и, следовательно, свойства ве- ществ. На основе понятия «химический элемент» формирует- ся представление о материальном единстве мира, о едином происхождении живой и неживой природы, развивается абст- рактное мышление учащихся. Без этого понятия невозможно изучить периодический закон Д. И. Менделеева. Вместе с тем при изучении курса химии постоянно наблюдалась путаница понятий «химический элемент» и «простое вещество». Не- редко между ними незаметно ставился знак равенства. Поня- тие «химический элемент» находится неизменно в центре внимания методистов, ему уделяют особое внимание. Разли- чают четыре стадии формирования понятия «химический эле- мент»: эмпирическая (до атомно-молекулярного учения), тео- ретическая (на основе атомно-молекулярного учения), разви- тие понятия на основе периодического закона и, наконец, на базе теории строения атома. Лишь после того как учащиеся получат первые представления о химических элементах, ста- новится возможным пользоваться химической символикой, моделировать вещества и процессы. Поэтому формирование понятия «химический элемент» имеет большое образователь- ное, воспитательное и развивающее значение. То, что хими- ческий элемент является центральным понятием курса хи- мии, отмечается в большинстве методических работ. Структура содержания понятия «химический элемент» Как и всякое сложное понятие, система понятий «химический элемент» имеет свою структуру содержания. В состав ее входят понятия: 1) об атомах химических элементов; 2) о распространен- ности и круговороте элементов в природе; 3) о классификации и систематизации химических элементов. Все три блока тесно связа- ны между собой, а кроме того, и с понятием «вещество». 266
Схема 3.10. Структура системы понятий о химическом элементе Каждый из указанных блоков содержания имеет свою струк- туру. Например, понятия об атомах можно сгруппировать так: строение атомов, свойства атомов. Они связаны между собой причинно-следственной связью. Вполне понятно, что формирование системы понятий о хими- ческом элементе происходит не сразу, а постепенно, последова- тельно, обогащаясь за счет изучаемых в процессе обучения тео- рий. Начинается оно с формирования понятий об атоме. Последовательность формирования и развития понятий об атоме Рассмотрим последовательность формирования понятий об атоме как структурной единице химического элемента, хими- чески неделимой частице вещества. Сначала дается первое представление об относительной атом- ной массе и о сущности понятия «химические элементы» как видах атомов, отличающихся друг от друга атомной массой. (Нельзя говорить об элементе как о виде атомов, сходных по атомной массе, чтобы не вступить впоследствии в противоре- чие с определением изотопов.) С самого начала курса химии может произойти смешение понятий «химический элемент» и «простое вещество», потому что по большей части названия элементов и простых веществ одинаковы. Если их не разгра- ничить, то в дальнейшем эта путаница закрепится, и устра- нить возникшие ошибки будет значительно труднее. Учитель должен это постоянно иметь в виду и при изучении всех пос- ледующих тем все время обращать на это внимание. Опас- ность возникновения ошибки возрастает еще и потому, что здесь же даются первые понятия о классификации на метал- лы и неметаллы. 267
Понятие «химический элемент» является для учащихся очень абстрактным и сложным. Чтобы облегчить его понима- ние, можно использовать эксперимент, который доказывает присутствие атомов меди в разных ее соединениях:1 Обработка соляной .я Прокаливание , ( кислотой Медные стружки ------------► Налет оксида меди ----------► Погружение железного предмета ------► Хлорид меди —к► Медный налет на железе Здесь же включается и понятие о валентности, в том числе и о ее количественной стороне как свойстве атомов одного элемента присоединять к себе определенное число атомов дру- гого элемента. Это определение адаптировано. В дальнейшем оно совершенствуется и наполняется новым содержанием. Учащиеся обучаются определять валентность одного элемен- та, если известна валентность другого, а также составлять формулы бинарных соединений по валентности. Здесь не го- ворится о валентности атомов, входящих в состав простых веществ, так как это еще недоступно пониманию учащихся. Но обязательно надо проводить идею о том, что атом проявля- ет валентность только в соединении с другими атомами. Формирование понятия о распространенности элементов в природе тесно связано с экологическими проблемами. Поэто- му при всей кажущейся простоте этого вопроса он, как и по- нятие о круговороте элементов в природе, имеет важное ми- ровоззренческое значение, доказательством материального единства мира, неисчезаемости материи. Через систему поня- тий о распространенности и круговороте элементов в природе осуществляется межпредметная связь химии с биологией и географией. В дальнейшем понятие о формах соединений, в виде которых элемент встречается в природе, увязывается с понятием об устойчивых степенях окисления его атома. В последующих темах система понятий о химическом эле- менте не претерпевает изменений. Качественный скачок в ее развитии происходит при изучении периодического закона и периодической системы элементов Д. И. Менделеева, которые являются высшим обобщением знаний о химических элемен- тах. Вносится уточнение в классификацию, дается представ- 1 Кирюшкин Д. М., Полосин В. С. Методика обучения химии. — М., 1970, с. 243. 268
ление об относительности деления элементов на металлы и неметаллы, об амфотерности. Формирование понятий о естественных группах сходных элементов Знакомя учащихся с понятием об естественных группах сходных химических элементов, вначале употребляют термин «естественное семейство», чтобы не путать его с группами периодической системы. Формируют это понятие индуктив- ным путем на трех семействах — благородных газах, щелоч- ных металлах и галогенах. Подход к ним единый: составле- ние сводной таблицы по каждому семейству с соотнесением свойств с относительной атомной массой. Используют разные приемы, например таблицы, отражающие сравнительную ха- рактеристику галогенов, щелочных металлов и др.: Зависимость физических свойств простых веществ от атомной массы элементов Элемент Химический знак Относительная атомная масса Формула простого вещества Физическое состояние Окраска Плотность Температура кипения растворимость в воде Зависимость химических свойств простых веществ от атомной массы элементов 269
Зависимость свойств соединений элементов от их атомной массы В процессе сравнения используют химический эксперимент и другие средства наглядности. В результате делают выводы по следующим параметрам: 1) сходство свойств между элементами изучаемого семей- ства; 2) различие свойств изучаемого семейства; 3) взаимосвязь между свойствами и значениями атомной массы; 4) сходство и различие свойств семейств и их зависимость от значения атомной массы. Последний пункт особенно важен для понимания периоди- ческого закона. Все это необходимый фактический материал, не получающий пока теоретического объяснения, так как уча- щиеся пока еще не знакомы со строением атомов. Естествен- но, возникает проблемная ситуация, которая будет решаться на последующих уроках. Она состоит в противоречии между необходимостью объяснения фактов и нехваткой имеющихся знаний. Учитель должен эту проблему вскрыть и четко ее сфор- мулировать: почему наблюдается такая закономерность в изме- нениях свойств в зависимости от атомных масс элементов? Затем при изучении периодического закона и периодичес- кой системы элементов Д. И. Менделеева происходит каче- ственный скачок в развитии понятий об атомах. Атом пред- стает как сложная система, состоящая из ядра и электронной оболочки. Здесь дается понятие об изотопах. Значительно пополняются представления учащихся о свой- ствах атомов. Вводятся представления об атомном радиусе, о степени окисления, электроотрицательности. Понятие «сте- пень окисления» при всей его условности методически очень важно, так как помогает раскрыть сущность периодичности, 270
облегчает пользование периодической системой. На этой ста- дии следует разграничить понятия «степень окисления» и «валентность», чтобы в дальнейшем учащиеся их четко раз- личали.1 Валентность определяют как свойство атомов обра- зовывать химическую связь. Электроны, участвующие в обра- зовании химической связи, называются валентными электро- нами, а значение валентности отражает число связей, обра- зованных атомами, или числом электронов атома, участву- ющих в образовании связи. В дальнейшем при изучении органической химии будет широко использоваться поня- тие о валентности. После такого обобщения большого числа абстрактных тео- ретических понятий переходят к изучению конкретных групп элементов. Таким образом, понятие о классификации элемен- тов претерпевает изменение. Теперь элементы классифициру- ются по группам периодической системы. В IX классе после изучения теории электролитической дис- социации особых качественных изменений в понятии «хими- ческий элемент» не происходит. Оно дополняется только све- дениями о том, что атомы могут образовывать в растворе слож- ные ионы. Круговорот элементов в природе подтверждается конкретными примерами — круговоротом азота и углерода; это позволяет укрепить убеждение учащихся в неисчезаемос- ти материи. Особое внимание при формировании системы понятий о химическом элементе следует обратить на тему «Обобщение знаний по курсу неорганической химии». Здесь устанавлива- ются внутрипредметные связи между важнейшими химичес- кими понятиями — о химическом элементе, веществе, хими- ческой реакции и химическом производстве. Эта тема очень важна для формирования у учащихся правильных теорети- ческих представлений о соотношении этих понятий. Cha яв- ляется отправной точкой, подготавливающей переход от не- органической к органической химии. После нее значительно легче сопоставлять и сравнивать свойства органических ве- ществ с неорганическими, выявлять особенности органичес- ких реакций по сравнению с неорганическими. Формирова- ние системы понятий о химическом элементе завершается в основном именно в этой теме. 1 Жуков П. Н. Валентность и степень окисления в школьном курсе неоргани- ческой химии // Исследования по методике преподавания химии в средней шко- ле. — М., 1973. С. 36—45; Из опыта изучения понятия электроотрицательности // Химия в школе, 1979, № 2. С. 34. 271
Таким образом, развитие понятия «химический элемент» осуществляется в несколько этапов: 1) подготовительный — до формулирования определения химического элемента; 2) экспериментальный — до изучения атомно-молекуляр- ного учения; 3) изучение элементов на базе атомно-молекулярного учения; 4) формирование понятия о естественной группе элементов; 5) изучение периодической системы Д. И. Менделеева и те- ории строения атома; 6) изучение элементов по группам периодической системы; 7) обобщение знаний учащихся, установление связей поня- тия о химическом элементе с другими понятиями курса химии. В курсе органической химии прежде всего отмечают, что молекулы органических веществ состоят из атомов тех же эле- ментов, что и неорганических, снова подчеркивая положение о материальном единстве мира. Далее рассматривается понятие о гибридизации орбиталей атома углерода, а также о том, что атомы элемента в составе соединения не просто суммируются в разных комбинациях, а испытывают влияние других атомов, т. е. атомы одного и того же элемента в разных соединениях несколько отличаются друг от друга по свойствам. Эту мысль можно провести и в неоргани- ческой химии, но в органической она звучит более убедительно. В курсе органической химии дается понятие о возможности со- единения в одном и том же веществе большого числа одноименных атомов, что редко наблюдается в неорганических веществах. В обобщающей теме понятие об элементе должно прозвучать как важнейшее связующее звено между неорганической и органичес- кой химией. Поэтому заключительное обобщение начинается именно с него. Особое внимание обращают на философский смысл и воспи- тательное значение учения о химических элементах. § 3.2.3. МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ ПОНЯТИЙ О ХИМИЧЕСКОЙ РЕАКЦИИ Структура системы понятий о химической реакции Понятие о химической реакции сложное и многогранное. Это, как и понятие «вещество», целая система понятий, имеющая свою структуру. В курсе химии средней школы четко различаются шесть компонентов понятия «химическая реакция», которые рассматриваются в единстве и формируются постепенно: 272
1) признаки, сущность и механизм реакций; 2) закономерности возникновения и протекания; 3) количественные характеристики; 4) классификация; 5) практическое использование; 6) методы исследования (схема 3.11.). Схема 3.11. Структура системы понятий о химической реакции Признаки, сущность Закономерности и механизм -ч—► возникновения химической реакции и протекания ' химической реакции Количественные характеристики химических реакций Практическое использование химических реакций Сочетание этих шести блоков понятий не только определя- ет систему знании, но и позволяет вскрыть философскую сущ- ность понятия «химическая реакция», позволяет выявить диалектическое единство всех его сторон. Химическая реак- ция должна характеризоваться с позиций всех шести блоков содержания понятия. Каждый из них имеет свою структуру, как, например, структура содержания понятий о классифи- кации химических реакций, приведенная в табл. 3.2. Таблица 3.2. Классификация химических реакций1 Принципы классификации Характеристика реакций Примеры реакций 1 2 3 Исходное состояние реагирующей системы Гомогенные Гетерогенные Взаимодействие азота с кислородом Взаимодействие оксида каль- ция с оксидом углерода (IV) 1 Савич Т. 3. Систематизация и обобщение знаний учащихся о химической реакции в X классе // Химия в школе, 1980, № 2. 10 Чериобелыжол Г. М. 273
1 2 3 Наличие окисли- тельно-восстано- вительного процес- са Окислительно- восстановительные Реакции, в которых окислительно-вос- становительный процесс отсутствует Взаимодействие цинка с соляной кислотой Разложение карбоната кальция с образованием оксида кальция и оксида углерода (IV) Участие катализа- тора Каталитические Некаталитические Взаимодействие азота с водоро- дом Взаимодействие оксида серы (IV) с водой Обратимость ре- акции Обратимые Необратимые Взаимодействие оксида серы (IV) с водой Разложение дихромата аммония Энергетический эффект реакции Экзотермические Эндотермические Горение магния Разложение оксида ртути Соотношение числа исходных и полученных ве- ществ Соединение Разложение Замещение и об- мен Взаимодействие оксида кальция с водой Разложение оксида ртути Взаимодействие железа и хлори- да меди (II) Взаимодействие нитрата сереб- ра и хлорида натрия Реакции, протека- ющие без измене- ния качественного состава простых и сложных веществ Аллотропные пре- вращения Изомеризация Превращение кислорода в озон Образование одного изомера из другого Такими должны быть знания учащихся о классификации химических реакций после усвоения школьного курса химии. Система понятий о сущности, механизмах и признаках хи- мической реакции может быть представлена двумя сторонами: понятиями о внешних признаках и внутренней сущности реак- ций. Между ними существует причинно-следственная связь. Понятие о внутренней сущности реакций развивается по- степенно, усложняясь при переходе от теории к теории. В атомно-молекулярном учении сущность химической реак- ции объясняется как перегруппировка атомов. При изучении электронного строения веществ химические реакции рассмат- риваются как процесс разрыва одних связей и образование других, на уровне теории электролитической диссоциации — как взаимодействие ионов, а при изучении теории строения 274
органических веществ анализируется механизм протекания химической реакции. Закономерности возникновения и протекания химических реак- ций в школьном курсе химии выражены отдельными взаимосвя- занными понятиями: об энергетике, скорости химической ре- акции, катализе и химическом равновесии. В разделах об энер- гетике химических реакций даны понятия об экзо- и эндотерми- ческих реакциях, тепловом эффекте химических реакций, а также об энергии активации.1 Скорость химической реакции рассматри- вается как изменение концентрации в единицу времени. Формула закона действия масс дается без учета стехиометрических коэффи- циентов в качестве показателей степени; раФ ирается только при- мер, когда каждый коэффициент равен 1. Химическое равновесие изучается как равенство скоростей прямой и обратной реакций, указываются способы смещения равновесия (качественный аспект). Количественная сторона химических реакций отражена в расчетах количественных отношений веществ в химических реакциях и простейших термохимических расчетах на основе: 1) закона сохранения массы вещества при химических ре- акциях; 2) молярных отношений реагирующих веществ при хими- ческих реакциях (массовые отношения, объемные отношения); 3) термохимических расчетов. Тйзвитие этих понятий выражается в постепенном услож- нении расчетов, например, расчетов практического выхода продукта: если одно из исходных веществ дано в избытке, если одно из исходных веществ содержит примеси, если ис- ходные вещества даны в виде массовой доли в растворе и т. д. При изучении методов исследования химических процес- сов учащиеся знакомятся с химической посудой, реактивами, материалами и оборудованием химической лаборатории, ос- ваивают приемы работы с химическим оборудованием, овла- девают методами составления химических уравнений и дру- гими способами моделирования химических процессов, пости- гая об щенаучныи подход к изучению химических реакций. Последовательность формирования понятия «химическая реакция» Понятие «химическая реакция» формируется на несколь- ких уровнях. 1 Шелинский Г. И. Изучение основ энергетики химических реакций — М.* Просвещение, 1974. ю* 275
Уровень 1. Понятие о химической реакции начинается фор- мироваться с самых первых уроков. Сначала дают понятие о химическом явлении, так как термин «явление» более зна- ком учащимся, а затем сообщают, что химическое явление — это и есть химическая реакция. На этом этапе опора делается на знания, полученные учащимися из физики. На уровне атом- но-молекулярного учения разъясняют, как можно по внешним признакам обнаружить химическую реакцию (образование осадка, изменение окраски, выделение газа, выделение или поглощение теплоты и т. д.). Из условий протекания химической реакции д ается общее понятие об энергии активации, о роли нагревания (на приме- ре реакции горения), дробления и перемешивания (увеличе- ние поверхности реагирующих веществ), понятие об экзо- и эндотермических реакциях. Классификация химических реакции дается н а уровне срав- нения числа исходных и полученных веществ. При этом уча- щиеся используют такие мыслительные приемы: сравнение, анализ, синтез, обобщение. Все эти сведения о химической реакции включены в тему «Первоначальные химические по- нятия». Далее все стороны системы понятий о химической реакции должны расширяться и дополняться новыми данны- ми, т. е. после этапа обобщения снова начинается этап накоп- ления. Закономерности протекания реакций разбираются при изу- чении условий возникновения и прекращения горения. Но- вым здесь являются понятие о катализаторе и первые, самые простые, представления о скорости химической реакции, об окислении как соединении с кислородом. На этом уровне да- ется понятие о реакции обмена на примере взаимодействия кислот с оксидами, о реакции нейтрализации кислоты осно- ванием, о восстановлении как разновидности реакции заме- щения и как о процессе отнятия кислорода от вещества. Уровень 2. Понятие о химической реакции получает даль- нейшее развитие. В частности, начинают формироваться энер- гетические представления о химических процессах. Рассмат- ривается понятие об экзотермических и эндотермических ре- акциях, вводится качественно новое понятие о тепловом эф- фекте химических реакций, термохимических уравнениях. Раскрывается на химическом материале важнейший закон природы — закон сохранения и превращения энергии. Так по- является возможность снова показать, что все химические про- цессы имеют две стороны — качественную и количественную. 276
При изучении энергетики химической реакции учитель об я- зательно должен установить межпредметную связь с физикой на основе закона сохранения и превращения энергии. Это со- здаст условия для формирования научно-материалистическо- го мировоззрения, утверждения идеи о материальном един- стве мира и даст возможность упомянуть о новой форме энер- гии — энергии, выделяемой при химических реакциях. Ко- личественные отношения веществ трактуются как молярные отношения реагирующих веществ и продуктов реакции. С помощью соответствующего перерасчета эти отношения мож- но выразить как массовые или объемные отношения (если речь идет о газах) . Уровень 3. Понятие о химической реакции претерпевает качественное изменение в теме «Химическая связь. Строение вещества». Химическая реакция начинает трактоваться как разрушение одних связей и образование новых. Рассматрива- ется это на примере окислительно-восстановительных реак- ций. Механизм реакции окисления и восстановления объяс- няют с точки зрения перехода электронов, поднимаясь на бо- лее высокий теоретический уровень. На основе нового понятия «степень окисления» анализиру- ют известные учащимся реакции разных типов, доказывая, что среди реакций любого типа можно найти окислительно- восстановительные. Следовательно, степень окисления элемен- та — это, как правило, еще один критерий классгф икации химических реакций. Здесь появляется возможность показать учащимся диалектический характер окислительно-восстано- вительных процессов (единство и борьба противоположностей), понятие о качественной реакции на примере соляной кисло- ты и хлоридов. В теме «Подгруппа кислорода» вводится новый тип реак- ций — аллотропные превращения на примере озона, серы. Уровень 4. В некоторых учебниках сохранена тема «Зако- номерности химических реакций», но если ее нет, то сведе- ния об этих закономерностях распределены по другим темам. В теме дается понятие о скорости химической реакции и о факторах, влияющих на скорость (природа реагирующих ве- ществ, их концентрация, поверхность соприкосновения, тем- пература, наличие катализатора), излагается вопрос о ката- лизе и катализаторе, в очень популярной форме сообщается об энергии активации. В этой же теме рассматривается поня- тие <б <б ратимых реакциях и химическом равновесии.Этот вопрос очень важен для формирования мировоззрения уча- 277
щихся, для иллюстрации закона диалектики о единстве и борь- бе противоположностей. Необходимо подчеркнуть динамичес- кий характер химического равновесия, факторы, вызываю- щие смещение химического равновесия. Обратимость реак- ций является еще одним принципом классификации хими- ческих реакций, понятие о динамическом равновесии допол- няет картину о механизме химической реакции. Таким образом, в этой теме развивается и обобщается поня- тие о химической реакции. Уровень 5. Тема «Теория электролитической диссоциации», помимо мировоззренческого значения (иллюстрация единства противоположных процессов — диссоциации и моляризации), вносит много нового в объяснение механизма реакции. На базе понятия об обратимости реакций можно объяснить сущность процесса диссоциации, а также гидролиза солей.1 Гидролиз рассматривается только в ионной форме, чтобы не вводить понятие о гидроксосолях. Гидролиз — очень важное теорети- ческое понятие, которое развивается в последующих темах и в органической химии. Его следует изучать с использованием понятия о химическом равновесии. Далее изучение химических реакций происходит дедуктив- но. Знания, сформированные на базе перечисленных теорий, применяются для объяснения фактов и явлений и прогнози- рования протекания процессов. Уровень 6. Дальнейшее развитие понятия «химическая ре- акция» осуществляется в курсе органической химии.1 2 Поня- тие о классификации химических реакций дополняется и рас- ширяется. В курсе органической химии вводится новый тип реакции — изомеризация. Самая первая классификация ре- акций на типы приобретает качественно новое, более глубо- кое содержание. Например, реакция замещения — галогени- рование алканов приводит не к образованию нового простого и нового сложного вещества, а к образованию двух сложных веществ. Реакция соединения включает в себя целую систему 1 Следует заметить, что изучение гидролиза солей при всей его важности и теоретической значимости в связи с сокращением бюджета времени в большин- стве случаев исключено из программ. В обязательном минимуме содержания его тоже нет. 2 Органическая химия, как уже г сворилось, изучается в настоящее время не только в старших классах, но и в основной школе в объеме учебника для IX класса. В IX классе содержание сильно урезано и имеет описательный харак- тер. В данном пособии изложение ведется в расчете на полный объем. Умень- шить его в соответствии с обязательным минимумом при наличии учебника не составит труда. ,278
понятий органического синтеза: гидрирование, гидратацию, полимеризацию, фотосинтез и др. Реакция разложения объе- диняет такую систему понятий, как крекинг, риформинг, гид- ролиз (омыление) и т. д. В органической химии вносится качественно новый мате- риал и в п онятия о механизмах реакций [26, 28]. Впервые дается представление о свободнорадикальном механизме ре- акций замещения и полимеризации и ионном механизме ре- акций присоединения. Свободнорадикальный механизм рас- сматривают на примере реакций замещения (галогенирова- ние алканов), присоединения (полимеризация), отщепления (крекинг углеводородов). В неорганической химии этот меха- низм не разбирают (цепные реакции исключены из програм- мы). Расширяется понятие о ионном механизме химической реакции: приводятся примеры присоединения неорганичес- ких веществ к алкенам (симметричным и несимметричным), реакций замещения при гидролизе гало те налкилов. Система понятий о закономерностях химических реакций в органической химии наполняется своим особым содержани- ем. Например, при развитии понятия «скорость химических реакций», помимо влияния изученных ранее факторов, от- мечается еще влияние энергии связи, а также электронного и пространственного строения на скорость реакции. При изуче- нии катализа в органической химии учащимся сообщают о тео- рии промежуточных соединений, о действии ферментов и т. д. Уровень 7. В теме «Обобщение знаний но неорганической и органической химии» завершается обобщение понятия «хи- мическая реакция».1 В конце обучения учащийся должен су- меть охарактеризовать предложенную ему в качестве приме- ра химическую реакцию в свете компонентов содержания. Методы изучения химических реакций Формирование системы знаний о химической реакции требу- ет специального отбора методов. Прежде всего, это проблемное обучение. Например, перед изучением теплового эффекта хи- мической реакции можно предложить вопросы, которые будут сти- мулировать последующее изучение материала: соблюдается ли в химии закон сохранения и превращения энергии? Откуда появля- ется и во что превращается теплота химической реакции? 1 Кузнецова Н. Е., Андриенко А. Л. Систематизация знаний о классификации химических реакций в X классе // Химия в школе, 1977, № 2. С. 56; Савич Т. 3. Систематизация и обобщение знаний учащихся о химической реакции в X клас- се // Химия в школе, 1980, № 2. С. 53—56. 2%
При подготовке учащихся к объяснению сущности хими- ческой реакции как процесса разрушения одних связей и об- разования других можно поставить проблему: как объяснить, почему при протекании той или иной реакции наблюдается положительный или отрицательный тепловой эффект? Для объяснения этого известного учащимся факта их знакомят с понятием энергии связи, углубляют представление о сущнос- ти реакции. Предложив учащимся назвать типы химических реакций, классифицированных по принципу соотношения числа исход- ных или полученных веществ, перед ними ставят проблему: к какому типу реакций относятся окислительно-восстановитель- ные реакции: Zn + 2НС1 = ZnCl2 + Н2; 2Mg + О2 = 2MgO. В результате учащиеся углубляют понятие о классифика- ции химических реакций. Проблемы, требующие обобщений, связывают между собой сразу несколько блоков понятий. Разработка методики про- блемного обучения применительно к понятию «химическая реакция» — очень серьезная тема исследования, которая еще недостаточно освоена. Необходимым условием изучения химических реакций яв- ляется демонстрационный и ученический химический экспе- римент. Его методическая функция меняется от уровня к уров- ню. Если в начале обучения эксперимент выполняет функ- цию содержания, т. е. является объектом изучения, то в даль- нейшем он все более приобретает функцию средства обуче- ния, с помощью которого активизируется мышление учащих- ся. Эксперимент играет роль косвенного доказательства су- ществования глубинных механизмов. Например, если внача- ле реакция окисления меди на воздухе или горение магния констатирует просто наличие химической реакции (цель изу- чения — внешние признаки реакции), то в IX классе реакции между электролитами в растворах являются средством для доказательства существования и взаимодействия ионов. При изучении химических реакции широко применяется самостоятельная работа, а также разнообразные средства обу - чения: для наблюдения самой реакции — химическое обору- дование, приборы; для изучения глубинных процессов — мо- дели, экранные пособия, таблицы. Поиск оптимальных соче- но
таний средств обучения на уроке, способствующих неформаль- ному усвоению понятий, — одна из фундаментальных про- бам методики преподавания химии. § 3 2 4 МЕТОДИКА ИЗУЧЕНИЯ ОСНОВ ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗ ~ ВОДСТВ И ВОПРОСОВ ХИМИЗАЦИИ СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА В КУРСЕ ХИМИИ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ Значение и задачи изучения основ химических производств Изучение основ химических производств подверглось в пос- ледние годы особенно сильному сокращению по тем же причи- нам, что и остальной курс. Свою лепту в этот процесс внесло и значительное сокращение объема химических производств, в связи с чем значительно меньше внимания стало уделяться про- фориентации учащихся к химическим профессиям. В условиях сокращения учебного времени, отведенного на хи- мию, в названии основных разделов учебного предмета обозначены лишь неорганическая и органическая химии. Поэтому сведениями о химическом производстве чаще других пренебрегают. Однако впоследствии, при переходе на 12-летнее обучение, ситуация может измениться, поэтому учитель должен быть в курсе серьезных наработок в области методики формирова- ния системы понятий о химическом производстве и готов к преподаванию этих вопросов. Цель изучения химических производств — показать уча- щимся, как достижения науки используются для практичес- ких нужд народного хозяйства, отразить роль науки как дви- жущей силы производства и прогресса. Изучение химических производств позволяет существенно усилить экологическую ст фону обучения химии, раскрыть возможность реализации и требований экологической безопасности при грамотной орга- низации производства, что является важной воспитательной задачей курса химии средней школы. На материале химических производств легко осуществля- ются межпредметные и внутрипредметные связи химии с физикой (при изучении аппаратов \ химии с (иологией фри изучении химизации сельского хозяйства), химии и черче- ния .химии и математики и т .д . На материале химических производств можно привести много примеров, иллюстрирующих успехи химической про- мышленности, способствующие удовлетворению нужд народ- ного хозяйства и потребностей людей. 284
Образовательные задачи сводятся к формированию конк- ретных понятий о химическом производстве по единой систе- ме (схема 3.12.). Схема 3.12. Структура системы понятий об основах химического производства Стрелки на схеме показывают связи между блоками поня- тий. На этом основании можно выбрать различную последо- вательность изучения конкретного производства. Важно только не нарушать причинно-следственные связи. Например, тех- нологический режим и его оптимизация не должны изучать- ся раньше, чем химические реакции, используемые в произ- водстве, а конструкция аппаратов — не раньше, чем техноло- гический режим и требования техники безопасности, и т. д. Компоненты системы не всегда могут быть выражены оди- наково подробно. Например, есть блоки «Материалы и конст- рукция аппаратов» или «Понятия о рабочих профессиях», но связи между ними обозначить не менее важно, чем само со- держание блоков. Благодаря им в обучении легко создать про- блемные ситуации. Очень важно также раскрыть химизм, ле- жащий в основе химического производства. Каждый из названных в схеме 3.12. блоков содержания пред- ставляет собой в свою очередь систему понятий, которая развивает- ся и обогащается в процессе изучения химического производства.
Вещества здесь рассматриваются под новым углом зрения — как сырье для производства и как продукт производства, а химические реакции — как процессы. Их закономерности изу- чаются как основа для разработки технологического режима, конструкции аппаратуры. В системе появляются совершенно новые понятия: об опти- мизации производства, энергетике производства, о проблемах сырья и его комплексного использования, о качестве продук- та, о технике безопасности и охране окружающей среды, о рабочих профессиях и др. Все эти понятия лучше всего фор- мировать на материале о химических производствах, изуче- ние которых осуществляется с позиций единого методическо- го подхода. Так, например, при рассмотрении проблемы сы- рья для любого производства подчеркиваются единые тенден- ции, определяемые научным подходом и требованиями обще- ства: необходимость экономии и комплексного использования сырья (создание комбинированных производств, где исполь- зуются все составные части сырья и где отходы одного произ- водства служат сырьем для другого), обогащение сырья для повышения качества и увеличение количества производимого продукта, замена пищевого сырья непищевым и т. д. Понятие о проблеме сырья, как и другие проблемы производства, дол- жны вводиться постепенно, адекватно содержанию. Так раз- виваются понятия о химическом производстве. Продукты производства и их свойства обычно рассматрива- ются значительно раньше, чем изучается их производство. Полученные знания при этом являются опорными. Такое же значение имеют знания о химических реакциях и их законо- мерностях — теоретической основой изучения химического производства. Особенности химических реакций определяют так называе- мый технологический режим производства. Пр авда, в школе этот термин не применяется, однако при рассмотрении усло- вий производства он подразумевается в неявной форме: сово- купность факторов, влияющих на скорость процесса, выход и качество продукта, влияние разных факторов на режим про- цесса (температура, давление, катализатор, концентрации ве- ществ и т. д.). Оптимальное сочетание названных факторов приводит к получению максимального количества требуемого продукта наивысшего качества. Следует подчеркивать разницу между терминами «хими- ческая реакция» и «химический процесс». Последнее поня- тие шире первого, так как рассматривает способ ввода исход- 283
ных веществ в сферу реакции, саму химическую реакцию, условия ее оптимального проведения и способ отвода продук- тов. В этом же блоке целесообразно рассмотреть проблему энер- гетики процесса — источника энергии, утилизации избыточ- ной энергии, ее экономии и т. д. Важным элементом технологии производства являются ап- параты, в которых осуществляется процесс. С одной стороны, следует отметить специфику химических аппаратов, приме- няемых в ряде производств и имеющих ряд общих черт. Это дает возможность сравнивать их между собой и обобщать све- дения о химическом производстве с целью формирования по- литехнических знаний учащихся. С другой стороны, необхо- димо помнить о межпредметных связях, чтобы правильно ото- брать информацию об аппаратах. Например, в производстве серной кислоты контактным спо- собом дается устройство контактного аппарата, в котором осу- ществляется окисление на катализаторе оксида серы (IV) в оксид серы (VI); такого рода устройства находят применение в ряде химических производств. А при описании очистки га- зов, поступающих на катализатор, изучается устройство элек- трофильтров, в принципе работы которых используются фи- зические процессы. При изучении материалов и конструкций аппаратов долж- ны быть рассмотрены основные тенденции развития произ- водства: повышение производительности и интенсивности ра- боты аппаратов, обеспечение механизации трудоемких про- цессов, автоматизация и дистанционное управление с целью ограждения людей от работы во вредных цехах, замена пери- одических процессов непрерывными. Изучение понятий блока о технике безопасности предостав- ляет большие возможности для воспитания учащихся. Говоря о технике безопасности на химических предприяти- ях, учитель должен указать конкретные меры, обеспечиваю- щие безопасность работающих людей, например, герметич- ность аппаратуры, хорошая вентиляция, изоляция горячих поверхностей во избежание ожогов, устранение опасности ме- ханических повреждений, отравлений, выбор безопасного ре- жима работы аппаратуры, тщательный медицинский контроль, организация отдыха в профилакториях и санаториях. Кроме того, отмечаются меры по охране окружающей среды-, обеспе- чение производств системой очистных сооружений, контроль специального санитарного надзора, которому даны самые ши- рокие полномочия, и т. п. Все это является частью широкого 284
природоохранного образования.1 Особое внимание должно быть уделено проблеме организации безотходного производства как главному пути, обеспечивающему охрану окружающей среды.2 Говоря о химическом производстве, необходимо остановиться и на профессиях людей, работающих на предприятиях. Для изучения в средней школе отобраны немногочисленные про- изводства, сгруппированные вокруг важнейших народнохозяй- ственных проблем: производство серной кислоты, чугуна и стали, этилового спирта, полимеров. Подготовка учителя к урокам по химическому производству В процессе подготовки к занятиям учитель должен проанали- зировать содержание каждого блока понятий применительно к конкретному производству и разработать последовательность его изучения, придерживаясь определенного плана (табл. 3.3.). При изучении химических производств на разных ступе- нях обучения учитываются возрастные особенности учащих- ся , уровень их подготовки. Наряду с изучением химических производств в курсе хи- мии затрагиваются и вопросы химизации сельского хозяйства. Обе эти стороны тесно связаны друг с другом, так как хими- ческие удобрения, гербициды, инсектициды и т. д. сельскому хозяйству поставляет химическая промышленность. Таблица 3.3. План подготовки учителя к урокам о химическом производстве План анализа понятия Конкретное содержание и объем понятия 1. Характеристика продукта производства (состав, свойства, строение, применение в народном хозяйстве) 2. Сырье (состав, свойства, месторождение, предва- рительная подготовка) 3. Химические процессы, лежащие в основе произ- водства и их закономерности (обратимость, необрати- мость, оптимальные условия протекания и т. д.) 4. Главные стадии производства. Технологический режим каждой стадии 5. Материалы и конструкция аппаратов 6. Организация производства 1 Захлебный А. Н. Школа и проблемы охраны природы. — М., 1981; Экологи- ческое образование школьников / Под ред. И. Д. Зверева, Т. И. Суравегиной. — М„ 1983. 2 Мишина Е. Ф. Экологический аспект изучения химических производств // Химия в школе, 1993, № 3. С. 22. 285
Кроме того, проблема химизации сельского хозяйства очень тесно связана с вопросами охраны окружающей среды и по- зволяет установить межпредметные связи с биологией, гео- графией. Специальным разделом химии, главная задача которого — изучение химизации сельского хозяйства, является тема «Ми- неральные удобрения». Эту тему нужно как можно теснее увязывать с сельскохозяйственной практикой. От учителя требуется знание биологии и вопросов сельского хозяйства, особенности действия удобрений на растения и на окружаю- щую среду. Особо следует подчеркнуть мысль об опасности необдуманного сдвига экологического равновесия за счет не- правильного применения удобрений и других веществ. Учи- тель химии совместно с учителем биологии может ставить опыты на пришкольном участке по изучению характера дей - ствия удобрений на сельскохозяйственные растения. Полезно указать учащимся, какими факторами определяется выбор удоб- рения для конкретного сельскохозяйственного производства. В других темах по возможности затрагиваются вопрос ы о применении тех или иных веществ в сельском хозяйстве, при изучении кислорода, воды, при изучении металлов (микро- и макроэлементы), в органической химии рассказывается об использовании ряда веществ для повышения продуктивности животноводства и т. д. Все это особенно уместно в условиях сельской школы. Методы изучения химических производств Среди методических подходов к изучению химических произ- водств ведущая роль принадлежит проблемному подходу, оказыва- ющему наибольшее развивающее воздействие на учащихся. Как уже говорилось, при системно-структурном подходе предметом изучения содержания являются не только сами элементы системы, но и связи между ними, по которым легче всего строятся проблемные ситуации. Например, может быть предложена проблема: с помощью каких реакций из данного сырья может-быть получен продукт? Или, учитывая условия протекания реакции, технологический режим, предложить учащимся продумать конструкцию производственного аппа- рата. Или разработать примерные правила техники безопас- ности для рабочих изучаемого производства и т. д. Усвоению материала о химическом производстве способству- ет решение задач с производственным содержанием. 286
Особая роль в изучении химических производств принадле- жит средствам наглядности: таблицам, макетам, фильмам, диафильмам, диапозитивам, транспарантам для кодоскопа. Более глубокому ознакомлению с производством способству- ют также производственные экскурсии и участие в произво- дительном труде на заводе. Организационные формы изучения химических производств Основной организационной формой изучения химического производства в школе является урок, на котором используют- ся словесно-наглядные и словесно-наглядно-практические методы обучения. На факультативных занятиях химические производства изучаются углубленно. К факультативу «Химия в промыш- ленности» издано учебное пособие и методическое пособие для учителя (см. § 2.52.). Знакомство с производством может быть осуществлено на внеклассных занятиях, в кружках по изучению местного про- изводства, в которых учащиеся могут даже оказать помощь предприятию. Особого внимания в процессе ознакомления учащихся с химическим производством заслуживают экскурсии. В последнее время в силу ряда обстоятельств экскурсии на про- изводство в городских школах не проводятся. В сельских школах сельскохозяйственное производство более доступно для экскурсий учащихся. Школьники могут посетить опытные участки, агрохи- мическую лабораторию. В крупных городах при наличии политех- нических музеев или соответствующих отделов в краеведческом музее могут быть проведены экскурсии в музей. Имеется опыт та- кого сотрудничества с Политехническим музеем Москвы.1 Методика проведения экскурсий по химии детально разра- ботана Н. Н. Буринской.1 2 § 3.2.5. ОБОБЩЕНИЕ В ШКОЛЬНОМ КУРСЕ ХИМИИ Обобщению в обучении уделяется большое внимание не слу- чайно, так как оно не только завершает этап формирования понятий, но и позволяет создать целостный взгляд на некото- рую группу изучаемых объектов. Обобщение помогает устано- 1 Чернобельская Г. М., Трухина М. Д., Свиряева Е. В. Урок в Политехничес- ком музее И Химия в школе, 1996, № 4. С. 43. 2 Буринская Н. Н, Учебные экскурсии по химии. — М.: Просвещение, 1989.
вить более или менее широкие связи между темами отдель- ных уроков, целыми разделами и между предметами, понять системный характер изучаемого предмета, поднять на новый уровень мышление учащихся. Неудивительно поэтому, что обобщение проводится как на отдельных уроках, так и в конце каждой темы. Во многих случаях вводятся и специальные обобщающие темы. Резуль- татом обобщения является создание условий для прогнозиро- вания. Несомненно поэтому, что теоретические темы сами по себе тоже являются обобщением. Например, тема «Периоди- ческий закон и периодическая система элементов Д. И. Мен- делеева» — это высшее обобщение сведений о химических эле- ментах. Широко известны темы, завершающие определенные этапы обучения. Они сохраняются при разных построениях курса хи- мии. Например, «Обобщение сведений об основных классах не- органических сочинений» завершает этап изучения химии на атомно-молекулярном уровне. Задача темы — подготовить уча- щихся к пониманию периодического закона Д. И. Менделеева. Для этого их прежде всего нужно научить классифицировать вещества, так как классификация обычно предшествует сис- тематизации. Выделяют существенные свойства каждого клас- са веществ, характеризующие не только конкретные предста- вители, но и каждый класс в целом. Учащиеся приводят при- меры проявления свойств веществами, принадлежащими к определенному классу, а на основании свойств — класса ве- ществ. Так устанавливается связь между классами, формиру- ются обобщенные понятия о связи между составом вещества и его свойствами. Появляется возможность провести обобщение по ведущей проблеме курса химии: зависимость свойств ве- ществ от их состава. Наряду с этим учащиеся устанавливают генетическую связь между классами веществ. Важно показать, например, что эле- менты, которым соответствуют простые вещества — металлы, образуют основные оксиды и гидроксиды — основания, а не- металлам отвечают кислотные оксиды и гидроксиды — кис- лоты. Здесь же ставится и мировоззренческая задача, для ре- шения которой необходимо раскрыть связь между разными классами неорганических веществ, показать их единую атом- но-молекулярную природу, а также подчеркнуть, что веще- ства, противоположные по свойствам, принадлежащие к раз- ным генетическим линиям — металлам и неметаллам, могут взаимодействовать друг с другом, образуя соли. Так разреша- 288
ется противоречие между соединениями основного и кислот- ного характера и появляется возможность прогнозировать свой- ства веществ разных классов. Методических вариантов изучения этой обобщающей темы может быть несколько, но в любом варианте учащиеся преж- де всего должны повторить необходимый материал, размещен- ный в разных главах учебника.1 При этом можно интересно организовать работу с учебником дома. Повторение осуществляется постепенно, начиная с оксидов как наименее сложных по составу веществ. Учащимся пред- лагают прочитать раздел об оксидах, а затем разным группам дают разные задания: например, отыскать в тексте формулы и названия всех оксидов, упоминающихся в разных главах, и т. д. Учащиеся записывают в тетрадь формулы и названия соединений. Такая работа поможет привести в систему зна- ния химической терминологии и символики, позволит актуа- лизировать знания учащихся о составе оксидов, умения отли- чать формулы оксидов от других соединений, напомнит поря- док названий оксидов. На уроке задания, выполненные разными группами уча- щихся, обсуждаются. Учащиеся составляют обобщающие схе- мы или таблицы, выявляют прямую и обратную связи между составом и свойствами оксидов, отвечают на вопрос: с каким из перечисленных веществ вступает в реакцию оксид каль- ция (следует перечень веществ)? Или они решают качествен- ную задачу какого характера: имеется вещество А белого цве- та, которое бурно реагирует с водой, образуя новое белое ве- щество Б. Раствор последнего изменяет окраску раствора фе- нолфталеина в малиновый цвет. При обработке вещества А соляной кислотой образуется соль состава СаСЬ. Каков состав вещества А? Для классификации оксидов необходимо выделить свойства, свидетельствующие об их принадлежности к группам основных или кислотных оксидов. Здесь уместен такой вопрос, постав- ленный в виде качественной задачи: как доказать, что оксид магния — основной, а оксид углерода (IV) — кислотный? Мож- но предложить решить задачу, записав на доске уравнения (мыс- ленный эксперимент), используя эксперимент и т. д. Наконец, учащимся предлагают задание на перенос знаний об оксидах на новый объект, например: составьте формулу 1 Суровцева Р. П., Чурина А. С. Обобщение сведений об основных классах неорганических соединений в VII классе // Химия в школе, 1978, № 2. С. 51. 289
оксида мышьяка (V) или оксида марганца (II) и докажите, что первый — кислотный, а второй — основной, охарактери- зуйте их свойства. В зависимости от состояния подготовленности класса при- водят в качестве примера оксиды хрома (II) и (VI) и объясня- ют, что один и тот же элемент может образовывать как основ- ной, так и кислотный оксиды. Такие примеры учат учащихся диалектически мыслить, подтверждают необходимость знания не только качественного, но и количественного состава ве- ществ, способствуют формированию разнообразных мыслитель- ных приемов — анализа, сравнения, выделения главного, клас- сификации, экстраполяции, умения обобщать и делать выво- ды и т. д. Аналогично обобщаются знания и о других классах неорга- нических веществ. Кроме обобщения сведений о свойствах классов неорганических соединений, необходимо добиться, чтобы учащиеся представляли себе и другие их характеристи- ки в соответствии с структурой содержания понятия о веще- стве: получение, применение и т. д. Этому молодые учителя часто не уделяют должного внимания. В теме «Обобщение сведений об основных классах неорганических соединений» полезны схемы, таблицы, которые учащиеся изготовляют под руководством учителя, кодотранспаранты, магнитные аппли- кации, а также другие экранные пособия. Широко используются и химические опыты обобщающего характера, позволяющие установить генетические связи не- органических веществ. Например, сжигание фосфора в колбе над раствором щелочи или получение одной и той же соли (сульфата магния) разными способами: взаимодействием маг- ния, оксида магния и гидроксида магния с серной кислотой. Такая тема, как «Обобщение знаний учащихся по курсу неорганической химии подводит итог данному курсу. Она свя- зана с системами важнейших химических понятий — о хими- ческим элементе, веществе, химической реакции и химичес- ком производстве. В установлении связей между ними заклю- чается главная задача обобщения. Она решается на основе материала о строении вещества и закономерностей протека- ния химических реакций. На этом уровне после беседы о зна- чении периодического закона возможен обзор сведений не толь- ко о первых четырех, но и об остальных периодах. Учащиеся на основе изученного ранее материала приводят примеры в подтверждение действенности периодической сис- темы, обнаруживают новые закономерности, которые они ра-
нее не могли выявить. Например, что простых веществ в при- роде значительно больше, чем химических элементов, благо- даря аллотропии, что генетическая связь между неорганичес- кими веществами проявляется в соответствии с положением образующих их химических элементов в периодической сис- теме. Особенно важно подчеркнуть, что причина этого — стро- ение веществ. Для объяснения этих фактов привлекаются све- дения о строении атомов элементов, химической связи, крис- таллических решетках.1 Через свойства веществ устанавлива- ют связь со следующим блоком содержания темы — химичес- кой реакцией. Обобщение сведений о химических реакциях сводится к выявлению среди изученного материала конкретных при- меров, иллюстрирующих проявление общих закономернос- тей протекания химических реакций, а также их класси- фикации. При этом частично можно воспользоваться таб- лицей. Очень важным в воспитательном отношении является урок «Неорганические вещества в природе». В ходе его учащиеся устанавливают связи между положением химических элемен- тов в периодической системе и формах их нахождения в при- роде, перспективные впутрипредметные связи с органической химией, доказывающие материальное единство неорганичес- ких и органических веществ, живой и неживой природы. Анализ круговоротов элементов в природе позволяет подчерк- нуть идею о неисчезаемости материи, а также тесную связь понятий о веществе и химической реакции. Нельзя упускать в данной теме широкие возможности для природоохранного воспитания. Завершается обобщение систематизацией понятия о хими- ческом производстве. Сведения об основных принципах хи- мического производства, раскрываемых на материале изучен- ных к этому времени основ производства серной кислоты кон- тактным способом, синтеза аммиака, производства алюминия, чугуна и стали, тесно увязываются с понятиями о закономер- ностях химических реакций. Но в данной теме не следует ог- раничиваться лишь химической стороной вопроса. В процессе обобщения ведущее место в обучении уделяется самостоятельной работе, которая организуется как в классе, 1 Иванова Р. Г., Габриэлян О. С. Обобщение знаний по неорганической химии в IX классе // Химия в школе, 1982, № 2. С. 18—22; Софронов С. В. Как мы проводим обобщение знаний учащихся в IX классе // Химия в школе, 1982, № 2. С. 22 -25. 291
так и дома. Здесь предусмотрено решение эксперименталь- ных заданий обобщающего характера по теме генетической связи веществ исследованию их свойств и распознаванию ве- ществ по их свойствам. Следует подчеркнуть различие содер- жания задач на разных этапах. Ранее также требовалось уста- новление генетической связи между веществами, но только между классами неорганических веществ, а теперь между ве- ществами, образованными элементами разных групп перио- дической системы. Широко используется самостоятельная работа с учебником, по которому учащиеся повторяют необходимый материал для обобщения. По газетам, научно-популярным журналам и бро- шюрам, книге для чтения по химии учащиеся готовят докла- ды и сообщения на темы о географии химической промыш- ленности нашей страны, о перспективах развития металлур- гии, ее связи с другими отраслями народного хозяйства, об охране атмосферного воздуха, водоемов, почв, зеленых насаж- дений и т. д. Кроме того, практикуются семинары, обзорные лекции. Очень полезно предлагать учащимся для облегчения домаш- ней подготовки план предстоящего урока. «Обобщение знаний по курсу органической химии» приво- дит в систему сведения об органических веществах. Оно вклю- чает вопросы о химическом, электронном, пространственном строении и видах изомерии, анализ свойств органических ве- ществ разных классов на основе строения, выявление генети- ческой связи между органическими веществами и, наконец, обобщение сведений о промышленности органического синте- за, нефтехимии. Методика проведения этого обобщения при- водится Л. А. Цветковым.1 Сначала прослеживают развитие положений теории хими- ческого строения А. М. Бутлерова с учетом теории простран- ственного и электронного строения органических веществ. К обобщению учащиеся повторяют материал о природе хими- ческой связи, основных положениях бутлеровской теории, порядке образования углеродных цепей, видах изомерии. Для того, чтобы облегчить учащимся эту работу, учитель разраба- тывает план повторения и сообщает учащимся, где искать ответы на вопросы. В классе сведения о видах изомерии при- водятся в систему (табл. 3.4.). 1 Цветков Л. А. Обобщение знаний учащихся по органической химии // Хи- мия в школе, 1981, № 6. С. 17—24.
Таблица 3.4. Виды изомерии органических веществ Вид изомерии Примеры Изомерия 1. Изомерия уг- леродного скелета 2. Изомерия по- ложения кратной связи 3. Изомерия по- ложения замести- телей в углерод- ной цепи 4. Изомерия ве- ществ, принадле- жащих к разным классам Изомерия ве распол цис-, транс-Изо- мерия , вызванная различной последовательностью соединения атомов а) СНз—СН—СНз—СНз—СН2—СН2—СН2 СНз б) СНз—СН2—СН2—СН2ОН СН3—СН—СН2ОН СНз СНз—СН=СН—СНз СН2=СН—СН2—СНз а) Вг-СН2-СН2-СНз СНз—(jIH—СНз Вг б) СНз-СН2-СН2ОН СНз—СН—СНз он а) СНз—О—СНз СНз—СН2ОН б) СНз-СН2-СНз—С\ СНз-С-О-СН2-СНз он ществ, вызванная различным пространственным ужением атомов по отношению друг к другу СК /CI Н-. CI /с = с\ >=< Н Н СГ Н При анализе разных видов изомерии необходимо подчерки- вать практическое значение изомеров. Проблемы электронного строения — разных видов гибри- дизации, образования о- и л-связей и т. д. — рассматривают- ся в тесной связи с предыдущими. На этой основе раскрыва- ются вопросы о взаимном влиянии атомов, геометрии моле- кул, даются основные характеристики ковалентной связи в молекулах органических веществ. Для дос таточно гл^б окого об основания генетической связи между органическими веществами составляют вместе с уча- щимися схему.1 1 Цветков Л. А. Обобщение знаний учащихся по органической химии // Хи- мия в школе, 1981, № 6. С. 21. 293
При формировании понятия о современной нефтехимичес- кой промышленности и народнохозяйственном значении орга- нической химии следует показать широкие возможности орга- нического синтеза на основе метана, этилена и ацетилена, его перспективы. Необходимо подчеркнуть, что при современных темпах развития индустрии природные ресурсы достаточно быстро исчерпываются, и это следует учитывать и искать до- полнительные источники или создавать их искусственно. В частности, роль нефти в топливно-энергетическом балансе будет неуклонно снижаться. При обобщении привлекаются сведения о состоянии и пер- спективах развития нефтехимической и газо’вой промышлен- ности в нашей стране, а также органического синтеза, мате- риалы периодической печати, диафильмы обобщающего ха- рактера1, рефераты учащихся и т. д. Заключительное обобщение, которое проводится в конце XI класса после завершения курса неорганической и органичес- кой химии, решает задачи в основном мировоззренческого ха- рактера. Химические знания, полученные на предыдущих сту- пенях обучения, переосмысливаются на философском уровне. На этой основе устанавливаются внутрипредметные и межпред- метные связи, знания приобретают значительно большую ши- роту. Перед учащимися раскрываются перспективы развития химической науки и техники, обосновывается их место в систе- ме народного хозяйства страны. В программе одиннадцатилет- ней школы этому разделу уделяется значительно больше вни- мания. При заключительном обобщении осуществляется подготов- ка учащихся к выпускному экзамену на аттестат зрелости, так как эта тема позволяет актуализировать все имеющиеся у учащихся знания. От одной ступени обучения к другой меняется широта и глубина обобщаемых знаний, но главное в них — установле- ние связей между понятиями и приведение их в систему. Свя- зи эти разного характера: причинно-следственные, генетичес- кие, взаимного влияния и др. Помощь учителю может ока- зать программа по химии, соответствующие пособия по этой теме и публикации в журнале «Химия в школе». Нельзя сводить обобщение к простому повторению. В этом случае цель изучения данного раздела нельзя считать достиг- ' Шелковина И. С. Из опыта обобщения знаний по курсу органической химии // Химия в школе, 1982, № 2. С. 26—30. 294
нутой. Для того, чтобы этого избежать, учитель так организу- ет работу учащихся, чтобы добиться установления возможно большего числа связей, формирования целостных понятий об изученном ими курсе химии. При внимательном рассмотрении структуры содержания заключительного обобщения можно заметить, что обобщение построено по важнейшим системам понятий и развернуто в последовательности, обратной изучению. Если изучение кур- са начинается с вещества, а затем постепенно учащиеся при- ступают к изучению его строения, то при обобщении принят прямо противоположный подход. Абстрактные теоретические понятия учения о периодичности как обобщения сведении о химическом элементе служат тем связующим звеном, кото- рое увязывает между собой вещества и происходящие между ними химические реакции. Если при изучении курса химии центральным первичным понятием было вещество, то при обобщении на первый план выдвигается понятие о химическом элементе и его матери- альном носителе — атоме, так как именно оно позволяет в первую очередь и наиболее естественно связать воедино мир неорганических и органических веществ. Обобщая сведения о химическом элементе, нужно раскрыть структуру этого поня- тия и показать, какие свойства атомов меняются периодичес- ки, а какие — нет. Очень важно выявить связь между хими- ческим элементом и веществом, так как при последующем обобщении нужно будет установить характер изменения свойств простых веществ и их соединений. Поскольку важнейшей идеей всего курса химии с VIII по XI класс является раскрытие зависимости свойств веществ от их строения. Обобщение проводится на базе всего курса хи- мии, и это позволяет под новым углом зрения осветить хоро- шо известные учащимся понятия, например, химическую связь, раскрыв ее единую природу у органических и неорга- нических веществ. При этом актуализируется весь багаж зна- ний учащихся, уделяется внимание вопросам энергии связи, а при рассмотрении строения твердых неорганических веществ вводится понятие о комплексных соединениях. При обобщении сведений о строении атома и химической связи полезно изготовить обобщающую таблицу и проанали- зировать ее, раскрыв отдельные понятия. При обобщении выделяют важнейшие характеристики ковалентной связи: энергию связи, ее направленность, полярность, длину, вален- тный угол. Особенно важно все теоретические положения под- 296
крепить конкретными примерами из разных разделов. Дру- гие виды химической связи рассматриваются в сравнении с ковалентной связью и сопоставляются друг с другом. Однако приведенный перечень понятий применим к один- надцатому классу. При обобщении в IX классе он будет выг- лядеть значительно скромнее. Поскольку от строения веществ зависят их свойства, а хи- мические свойства проявляются в химических реакциях, при- водятся в систему знания учащихся о химических реакциях и закономерностях, которым они подчиняются. Обобщение знаний о химических реакциях осуществляется на основе всех теоретических концепций, изученных в курсе химии. Особая роль здесь отводится теории электролитичес- кой диссоциации.1 Нельзя упускать из поля зрения понятия о скорости химической реакции и химическом равновесии, до- полненном в данной теме понятием о константе равновесия. Это позволяет сделать обобщение более углубленным. Целесо- образно на этом этапе раскрыть перед учащимися структуру понятия о химической реакции и проанализировать каждый блок, сопровождая этот анализ примерами, подчеркивая еди- ную сущность химической реакции как в неорганической, так и в органической химии. Особое значение для формирования диалектико-материали- стического мировоззрения имеет вопрос о классификации химических реакций. Это дает возможность рассмотреть одни и те же реакции с разных позиций и показать, что ни одна из имеющихся классификаций химических реакций не являет- ся универсальной: все зависит от того, какой признак в пер- вую очередь принимается во внимание. Обобщение знаний о веществе осуществляется на базе ос- новных теоретических концепций, изученных к этому време- ни. Важнейшей из них является учение о периодичности. Поскольку целью изучения неорганической химии является конкретное усвоение периодического закона, то материал обоб- щают на основе периодической системы Д. И. Менделеева, объединяя неметаллы и металлы в две большие группы и со- поставляя свойства простых веществ и соединений элементов друг с другом. Здесь возможны два подхода. Первый предполагает обоб- щение свойств простых веществ — неметаллов и металлов и 1 Савич Т. 3. Систематизация и обобщение знаний о химической реакции в X классе // Химия в школе, 1980, № 2. С. 53—56. 296
их соединений и последующее сопоставление, второй — па- раллельное рассмотрение и сопоставление металлов и неме- таллов и их соединений в единстве. Учитель выбирает один из них в зависимости от уровня подготовленности учащихся к обобщению. Если эти умения выражены у учащихся слабее, выбирается первый подход, если сильнее — второй. Сравнение проводится по ряду параметров. Главные задачи: 1) показать периодическую зависимость свойств простых веществ от заряда ядер атомов элементов; 2) раскрыть, как эта зависимость распространяется на свой- ства водородных и кислородных соединений; 3) подчеркнуть различие в свойствах металлов и неметаллов и одновременно на конкретных примерах проиллюстрировать их единую природу, вскрывая причины этого единства. Отдельно обобщают сведения об органических веществах. Сначала дают их классификацию, при которой указывают три признака: состав, строение и функциональные группы. После этого сравнивают их взаимодействие с одним и тем же реак- тивом. Например, отношение веществ, принадлежащих к раз- ным классам органических веществ, к водороду, воде, галоге- нам, галогеноводородам, возможность полимеризации и т. д. Затем рассматривают материал о гомологии и разных видах изомерии. Обобщение знаний об органических веществах базируется на современной теории строения органических веществ. На завершающем этапе обобщения знаний о веществе раскрыва- ется общая структура этой сложной категории и единая при- рода неорганических и органических веществ. На этапе заключительного обобщения учащиеся решают экспериментальные задачи обобщающего характера, требую- щие от учащихся анализа и сравнения. Например, им предла- гают задачу: докажите экспериментальным путем, какое во- дородное соединение — хлороводород или сероводород — про- являет более сильные восстановительные свойства. В этой за- даче сопоставляются свойства водородных соединений элемен- тов разных групп периодической системы Д. И. Менделеева. Иногда задача требует актуализации очень широкого круга знаний неорганической и органической химии, а также ис- пользование сложных сочетаний мыслительных приемов, на - пример: проведите возможные для сульфата меди (II) реак- ции с неорганическими и органическими веществами, входя- щими в разные классы и гомологические ряды. Отметьте сход- ство и различие этих реакций. 297'
При обобщении вопросов о роли химии в народном хозяй- стве рассматриваются компоненты системы понятий о хими- ческом производстве, каждый из которых тесно связан с на- сущными проблемами современной жизни общества. Поэтому данный раздел в силу своей особенно четкой политехничес- кой направленности, а также в связи с неуклонным возраста- нием роли химии в народном хозяйстве, приобретает большое воспитательное значение. В этом разделе нужно показать роль химии в охране природы, возможности и перспективы науч- ных прогнозов. В заключительном обобщении учитель широко использует газетные публикации, практикуются доклады учащихся и проведение так называемых комплексных уроков, в которых принимают участие учителя других предметов. В заключи- тельном обобщении используются экранные пособия с обоб- щающим содержанием, например, диафильмы «Современное химическое производство», «Строение и свойства органичес- ких веществ». «Промышленный органический синтез», «Изо- мерия», «Полимеры», диапозитивы «Генетическая связь орга- нических веществ», «Пластмассы», «Применение важнейших химических продуктов в народном хозяйстве» и т. д. ВЫВОД Понятие о веществе — одно из ведущих в школьном курсе химии. Для успешного его формирования необ- ходимо постоянно учитывать системные свойства его содержания и при изучении обеспечивать развитие каж- дого элемента системы. Методы обучения развиваются адекватно содержанию. Понятие «химический элемент» является для уча- щихся наиболее сложным вследствие его абстрактного характера. Оно играет важную роль в формировании представлений о материальном единстве мира. Это по- нятие лежит в основе учения о периодичности — выс- шего обобщения химических знаний; именно поэтому оно является центральным для школьного курса хи- мии. Всеобщий характер этого понятия придает ему значение категории. Система понятий о химическом элементе состоит из трех блоков: атом элемента, классификация элемента, распространенность и круговорот в природе. Наиболее последовательное развитие в школьном курсе претер- певает система понятий об атоме элемента. Развитие *298
понятий о химическом элементе происходит в несколь- ко этапов. Категория «химическая реакция» в курсе химии сред- ней школы — сложная система понятий, включающая в себя различные стороны: классификацию, признаки, сущность и механизмы, закономерности возникновения и протекания, количественные характеристики, мето- ды исследования и практическое использование хими- ческих реакций. Развитие всех этих сторон понятия происходит постепенно, на протяжении всего курса хи- мии, включая завершающее обобщение. На семи уров- нях изучения химических реакций успешно реализу- ется проблемное обучение. ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ1 1. Раскройте последовательность и методику формирования и развития понятия о кислотах. 2. Раскройте последовательность и методику формирования и развития понятия «ковалентная связь». 3. Какова последовательность и методика формирования и развития по- нятий «аллотропия», «изомерия», «окисление»? 4. Покажите динамику методов и средств обучения в процессе формиро- вания и развития системы понятий о веществе на конкретных примерах. 5. В какой связи находятся понятия «химический элемент» и «атом»? 6. Охарактеризуйте роль понятия «химический элемент» в реализации идеи о материальном единстве мира в обучении химии. 7. Покажите на примере темы «Общие свойства металлов», как надо разграни- чивать понятия «металл - простое вещество» и «металл - химический элемент». 8. Раскройте на конкретных примерах, пользуясь программами и учебни- ками по химии, природоведению, биологии, физике, географии, как через понятие «химический элемент» осуществляются межпредметные связи химии с этими дисциплинами. 9. Раскройте последовательно уровни формирования и развития понятия о химической реакции. 10. Где и как можно использовать понятия о закономерностях возникнове- ния и протекания химических реакций? 11. Какие качественные и количественные характеристики химических ре- акций рассматриваются в средней школе? 12. Покажите, какие качественные изменения с понятием «химическая ре- акция» происходят при изучении важнейших теорий курса химии. 1 При ответах на вопросы и выполнении задании пользуйтесь теми школьны- ми учебниками химии, которые имеются в вашем распоряжении. 299
13. Раскройте динамику методов и средств обучения при развитии понятия «химическая реакция». 14. Каковы критерии отбора химического производства для изучения в средней школе? 15. В чем образовательное, воспитательное, развивающее значение изу- чения химических производств? 16. Опишите структуру системы понятий о химическом производстве. ТЕМЫ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ 1. Взаимосвязь понятий «вещество» и «химическая реак- ция» при изучении темы «Подгруппа углерода». 2. Формирование и развитие понятий «валентность» и «сте- пень окисления» в курсе неорганической и органической хи- мии. 3. Формирование и развитие понятия «гидроксиды» в курсе химии средней школы. 4. Использование моделирования при формировании и раз- витии понятий о строении вещества. Литература по теме 1. Владыкина А. В., Кузнецова Н. Е. Химический язык в школе. — Вологда, 1980. 2. Гаркунов В. П. Развитие методики изучения теоретического материала в школьном курсе химии // Химия в школе, 1977, № 5. С. 41. 3. Иванова Р. Г. Изучение химии в 9 классе. — М.: Просвещение, 1979. 4. Иванова Р. Г., Осокина Г. Н. Изучение химии в 9—10 классах. — М.: Просвещение, 1983. 5. Иванова Р. Г., Черкасова А. М. Уроки химии в 7—8 классах. — М.: Просве- щение, 1979. 6. Изучение теории электролитической диссоциации в школьном курсе хи- мии / Сост. Т. Н. Раннимова, Н. Е. Кузнецова. — Л.: ЛГПИ, 1981. 7. Иодко А. Г. Структура уроков химии, включающих исследования учащих- ся // Химия в школе, 1980, № 5. С. 28—31. 8. Казакова Ж. И. К вопросу изучения гидролиза в курсе химии средней школы // Там же, 1974, № 4. С. 49—53. 9. Кедров Б. М. Прогнозы Д. И. Менделеева в атомистике. В 3-х ч. — М.: Атомиздат, 1979. 10. Краснова В. Г. Некоторые причины недостатков в знаниях учащихся по теме «Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделе- ева» // Исследования по методике преподавания химии. — М.: АПН СССР НИИ- СиМО, 1980. С. 19—25. 11. Краснова В. Г. Проблемный подход к изучению периодического закона Д. И. Менделеева // Химия в школе, 1980, № 5. С. 23—26. 12. Крючкова Г. М. Применение программированных пособий при изучении периодической системы элементов // Химия в школе, 1969, № 2. С. 60—63. 13. Кузнецова Н. Е. Формирование систем понятий при обучении химии. — М.: Просвещение, 1989. 14. Макареня А. А., Трифонов Д. Н. Периодический закон Д. И. Менделеева. — М.: Просвещение, 1989. 15. Менделеев Д. И. Основы химии. — М. — Л.: Госхимиздат, 1947. 16. Николаева В. В., Чернобельская Г. М. Методика изучения периодического закона и периодической системы элементов Д. И. Менделеева с учащимися гума- нитарного профиля // Химия (приложение к газете «Первое сентября»), 1977, № 8. С. 8—11. 17. Обучение химии в 7 классе / Под ред. А. С. Корощенко. — Мд Просвеще- ние, 1988. 18. Обучение химии в 10 классе. В 2-х ч. / Под ред. И. Н. Черткова. — М.: Просвещение, 1992. 19. Парменов К. Я. Химия как учебный предмет в дореволюционной и совет- ской школе. — М.: АПН РСФСР, 1963. 20. Преподавание неорганической химии в 7—8 классах / Ю. В. Ходаков, Д. А. Эпштейн, П. А. Глориозов и др. — М.: Просвещение, 1980. 21. Суровцева Р. П. Из опыта изучения гидролиза солей // Химия в школе, 1975, №3. С. 26—30. 22. Сушко В. И. Уроки химии в 9 классе // Химия в школе, № 4. С. 35—49. 23. Фадеев Г. Н. Особенности изложения темы «Теория электролитической диссоциации» // Химия в школе, 1977, № 5. С. 65—67. 24. Фадеев Г. Н. Химические реакции. — М.: Просвещение, 1980. 25. Хрупало А. В. Проблемный подход к изучению теории электролитической диссоциации // Химия в школе, 1977, № 3. С. 51—59. 26. Цветков Л. А. Преподавание органической химии в средней школе. — М.: Просвещение, 1988. 27. Чернобельская Г. М., Зайцев О. С., Краснова В. Г. Периодический закон и периодическая система элементов Д. И. Менделеева в методике обучения химии. — Мл МГПИ, 1981. 28. Чертков И. Н. Методика формирования у учащихся основных понятий органической химии. — М.: Просвещение, 1990. 29. Шаповаленко С. Г. Методика обучения химии. — Мл Учпедгиз, 1963. 30. Шелинский Г. И. Основы теории химических процессов. — Мл Просвеще- ние, 1989. 31. Шелинский Г. И. Химическая связь и изучение ее в средней школе. — Мл Просвещение, 1968. 300
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Изучая данное пособие, внимательный читатель наверняка заметил, что в книге нельзя найти готовых рецептов, как не бывает их и в школе. Мыслящему студенту они и не нужны. Задача автора книги — способствовать формированию у сту- дента своеобразного «методического мировоззрения», которое поможет обоснованно принимать конкретные методические решения. Кроме того, важно быть информированным о том, что про- исходит в методической науке в связи с изменениями, проис- ходящими в отечественном школьном химическом образова- нии и тенденциями его развития. Хотелось бы, чтобы студент понял, что любого, даже самого обширного пособия специалисту недостаточно, если он хочет быть настоящим специалистом. Поэтому не случайно в посо- бии приведены литературные источники, с помощью которых можно пополнить свои знания. В последние годы, наряду с изданием новых учебников по химии, авторы стараются сопроводить их методическими ре- комендациями, в которых подробно выражены методические идеи авторов и которые могут оказать существенную помощь в вашей работе. В нашей стране, к сожалению, не так много периодических изданий по методике обучения химии. Основных всего два: журнал «Химия в школе» и газета «Химия» (приложение к газете «1 сентября»). Есть еще журнал «Наука и школа», из- даваемый в МПГУ, который публикует методические матери- алы не только по химии. Читая эти журналы, вы будете в курсе методических находок учителей, а также проблемати- ки, над которой работают ученые-методисты, педагоги и пси- хологи. Вы, вероятно, обратили внимание на то, что некоторые ли- тературные ссылки «переносят» вас в 50 — 70-е годы. Пусть это вас не удивляет. Эти годы были периодом становления и расцвета методической науки. Именно в этот период жили и творили наши классики. Эго их наработки помогают нам сей- час создавать новое, творческое, свое. Человек только тогда сможет подниматься вверх в своей профессии, если он овла- дел уже достигнутым в науке. Именно так работают наши лучшие учителя и хочу надеяться, что такими станут те, кто идет им на смену. Г. М. Чернобельская
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ Учебная программа для педагогических университетов и педагогических отделений классических университетов Разработана доктором педагогических наук, профессором кафедры неорганической химии и методики преподавания химии МПГУ Г. М. Чернобельской ОБЪЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Предложенная программа представляет собой программу нового типа. Главные идеи, заложенные в ней, заключаются, во-первых, в том, что курс методики обучения химии макси- мально приближен к потребностям современной школы, оп- ределяемым социальным заказом, требующим реализации в учебном процессе единства обучения, воспитания и развития учащихся. Во-вторых, в том, чтобы на основе системно-струк- турного подхода к разработке курса сформировать у студен- тов целостное представление о методике обучения химии как науке и о школьном предмете химии как объекте изучения. В-третьих, в программу заложена идея поэтапного обучения студентов самостоятельной препода вательской дея'Гель'йбйт'и. При определении структуры курса мы рассматриваем на- уку методику обучения химии как систему, образованную в процессе взаимной интеграции четырех систем — дидактики, теории воспитания, психологии, объектами изучения кото- рых являются соответственно образовательная, воспитываю- щая и развивающая функции обучения, и химии. Таким образом, названные четыре системы,с одной сторо- ны, являются самостоятельными, а с другой — входят в со- став методики обучения химии в качестве структурных ком- понентов ее содержания. 303
В программе отсутствует традиционное деление курса на общие и конкретные вопросы методики. Система содержания представлена структурой из нескольких соподчиненных раз- делов. 1. Доминирующие блоки содержания. В них раскрывается ведущая идея единства образовательной, воспитывающей и развивающей функции обучения учащихся химии. При этом особое внимание уделяется проблеме современных школьных курсов ХИМИИ. i 2. Организация процесса обучения химии учащихся сред- ней школы. 3. Обобщенное рассмотрение конкретных вопросов методи- ки изучения школьного химического содержания. Изучение содержания каждого блока может быть полно- ценным при освоении предыдущих. Содержание каждого блока приведено в соответствие с со- временным состоянием методической науки и перспективами ее развития с целью обеспечить опережающий характер про- фессионально-методической подготовки студентов. Это потре- бовало как введения новых вопросов, так и качественно иного подхода к рассмотрению традиционных. Целостный курс методики, представленный в программе, не оговаривает дифференциацию содержания по формам обу- чения, так как обучение одним и тем же профессиональным действиям осуществляется в разных формах. Поэтому в услови- ях сохранения традиционных форм организации учебного про- цесса в университете преподавателю методики обучения химии предоставляется право по своему усмотрению отбирать содер- жание для лекций, лабораторно-семинарских занятий и т. д. В программе, вместе с тем, приводятся варианты примерного планирования тематики лекций, построения практикума без жесткого планирования по часам. Это делает программу ин- вариантной, позволяет адаптировать ее к разным условиям обучения, в том числе и в расчете на 100 учебных часов (30 лекционных + 70 лабораторно-практических). Выделенное в программе содержание деятельности студентов (отчеркнуто в тексте двойной вертикальной чертой слева) может послужить основой для организации их самостоятельной работы. Планирование лабораторно-семинарских занятий (практи- кума) в программе предлагается в трех вариантах, которые разработаны в процессе исследования проблемы методичес- кой подготовки учителя химии на химическом факультете МПГУ. Из них преподаватель методики обучения химии мо- 304
жет выбрать наиболее подходящий для себя и своего вуза или разработать свой собственный. Важными компонентами программы являются примерные темы курсовых работ, а также тематика спецкурсов, спецсе- минаров и спецпрактикумов, перечень видов работы на педа- гогической практике и пр. Все эти рубрики внесены в программу для того, чтобы она могла стать необходимым методическим пособием не только для преподавателей, но и для студентов. (I Чернобельская Г. М.
ПРОГРАММА Введение Цели и задачи учебного курса методики обучения химии. Его место в системе учебных дисциплин педвуза. Структура содержания методики обучения химии как на- уки, ее методология. Обучение химии как главный объект исследования методической науки. Теоретические и экспери- ментальные методы педагогического исследования, использу- емые в методике обучения химии. Краткая история развития методики обучения химии. Идея единства образовательной, воспитывающей и развивающей функций обучения химии как ведущая в методике. Построение учебного курса методики обучения химии. Формы обучения методике. А. ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ, ВОСПИТЫВАЮЩАЯ И РАЗВИВАЮЩАЯ ФУНКЦИИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ 1. Цели и задачи обучения учащихся химии в школе. Содержание учебного предмета химии Исторические предпосылки становления и развития химии как учебного предмета в средней школе. Значение развития атомно-молекулярного учения и открытия периодического закона для преподавания химии в школе. Вклад в создание школьных программ и учебников по хи- мии С. Г. Крапивина, С. И. Созонова, В. Н. Верховского, П. П. Лебедева, Л. М. Сморгонского, Ю. В. Ходакова, Д. М. Ки- рюшкина, С. Г. Шаповаленко, Д. А. Эпштейна и др. Комп- лекс факторов, определяющих отбор содержания учебного предмета химии и дидактические требования к нему: соци- альный заказ общества, уровень развития химической науки, возрастные особенности учащихся, условия работы школы. Критерии определения объема и сложности содержания химии (Ю. К. Бабанский). Современные идеи, реализуемые в содержа- нии учебного предмета: методологизация, экологизация, эконо- мизация, гуманизация, интегративность (Г. М. Голин). Анализ и обоснование содержания построения курса химии в массовой общеобразовательной школе. Важнейшие блоки содержания, их структура и внутрипредметные связи. Отбор основных дидактических единиц для школьного курса химии: теории, законы, системы понятий, факты, методы химичес- кой науки и их взаимодействие в школьном курсе химии. Сведения о вкладе в науку выдающихся ученых-химиков. 306
Классификация современных курсов химии. Систематичес- кие и несистематические курсы химии. Пропедевтические курсы химии. Интегративные курсы естествознания. Постро- ение курса неорганической химии с ориентацией на формиро- вание и развитие системы понятий о веществе. Построение курса неорганической химии с ориентацией на формирование и развитие системы понятий о химической реакции. Постро- ение курса органической химии. Программа по химии для средней школы как нормативный документ, регламентирующий обучение учащихся средней школы, структура и методический аппарат программы. Государственный образовательный стандарт по химии. Аль- тернативные варианты содержания и построения школьного курса химии в России и за рубежом. Содержание углублен- ных курсов химии для средней школы. Понятие о модульной системе построения содержания. Понятие о линейном и кон- центрическом построении курса. Анализ и обоснование структуры школьных программ по химии в разных вариантах. Изучение методической литера- туры, посвященной обсуждению содержания школьного хи- мического образования. 2. Деятельность учителя химии по развитию мышления учащихся и формированию у них диалектике-материалистических и гуманис- тических взглядов и убеждений Гуманистическая направленность школьного курса химии. Межпредметные связи химии с естественными и гумани- тарными предметами. Использование межпредметных связей в развитии кругозора учащихся и формировании научной кар- тины мира. Работы Д. П. Ерыгина. Роль учебной дискуссии в воспитании учащихся через предмет. Вопросы экологического, экономического, эстетического и дру- гих направлений воспитания учащихся при изучении химии. Ра- боты В. М. Назаренко Психологические теории развивающего обучения как науч- ная основа оптимизации изучения химии в средней школе. Работы Л. С. Выготского, Л. В. Занкова, В. В. Давыдова, Ю. К. Бабанского. Проблемное обучение химии как важное средство развития мышления учащихся. Выявление учебных проблем в содер- жании предмета химии. Признаки учебной проблемы в изу- чении химии и этапы ее решения. Способы создания проблем- ной ситуации, деятельность учителя и учащихся в условиях и* 307
проблемного обучения химии. Положительные и негативные стороны проблемного обучения. Использование дифференцированного подхода в обучении хи- мии как средство развивающего обучения. Опыт учителей-новато- ров по использованию дифференцированного подхода в обучении. Выявление воспитательных возможностей конкретных тем курса химии средней школы, установление межпредметных связей с биологией, физикой, географией, а также с фило- софией при изучении конкретных тем; формулирование вос- питательных целей, заложенных в содержание конкретных тем курса химии. Анализ конкретного учебного материала с целью выявления учебных проблем. Освоение методики составления дифференцированных заданий для учащихся. Моделирование и проведение фрагментов уроков и целых уроков с использованием проблемного обучения. Изучение исходного уровня подготовленности и развития учащихся к моменту изучения конкретной темы в школе по химии. Составление картотеки методической литературы по про- блеме воспитания и развития учащихся в процессе обуче- ния химии. Б. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ УЧАЩИХСЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ 3. Методы обучения химии Дидактическое понятие о методе обучения и принципах классификации методов. Методы обучения химии как дидактический эквивалент методов химической науки. Специфика методов обучения хи- мии. Наиболее полная реализация единства трех функций обучения как главный критерий выбора методов обучения. Необходимость, обоснованность и диалектика сочетания ме- тодов обучения химии. Исследование методов обучения химии советскими и зару- бежными методистами. Понятие технологии обучения. Совре- менные технологии интенсивного обучения. Словесные методы обучения. Объяснение, описание, рассказ, беседа. Лекционно-семинарская система обучения химии. Словесно-наглядные методы обучения химии. Школьный химический эксперимент, его виды, место и значение в учеб- ном процессе. Образовательная, воспитывающая и развиваю- щая функции химического эксперимента. Работы В. Н. Верховского, К. Я. Парменова, В. С. Поло- сина, Л. А. Цветкова, И. Н. Черткова, А. Д. Смирнова, <308
И. Л. Дрижуна в области методики школьного химическо- го эксперимента. Демонстрационный эксперимент по химии. Требования к нему. Методика демонстрирования химических опытов. Тех- ника безопасности при их выполнении. Методика выбора и использования различных средств на- глядности при изучении химии в зависимости от характера содержания и возрастных особенностей учащихся. Понятие о комплексе средств обучения по конкретным темам курса хи- мии. Технология составления и использования в обучении опорных конспектов по химии (по В. Ф. Шаталову). Управление познавательной деятельностью учащихся при раз- ных сочетаниях слова учителя с наглядностью и экспериментом. Словесно-наглядно-практические методы обучения химии. Самостоятельная работа учащихся как путь реализации словес- но-наглядно-практических методов. Формы и виды самостоя- тельной работы по химии. Ученический эксперимент по химии: лабораторные опыты и практические занятия по химии. Мето- дика их планирования, подготовки и проведения. Методика формирования у учащихся лабораторных умений и навыков. Технология программированного обучения как вид самосто- ятельной работы по химии. Основные принципы программи- рованного обучения. Обучающие программы разных структур, методика их разработки и применения в учебном процессе. Виды программированных материалов по химии: программи- рованные учебники, задачники, лабораторные практикумы, программированные дополнения к учебнику по химии, конт- ролирующие программы. Оценка программированного обуче- ния с позиции единства трех функций обучения. Методика использования в обучении химических задач. Ра- боты Е. А. Шишкина, Д. П. Ерыгина, Г. И. Грученко. Роль задач в реализации единства трех функций обучения. Место задач в курсе химии и в учебном процессе. Классификация хи- мических задач. Размещение расчетных задач по ступеням обу- чения химии. Методика отбора и составления задач для урока. Использование количественных понятий для решения расчетных задач. Единый методический подход к решению химических задач в средней школе. Решение экспериментальных задач. Методика разработки и использования на уроке химии ди- дактических игр. Виды и формы дидактических игр по хи- мии, их значение для интенсификации учебного процесса. Методика использования ТСО в обучении химии. Методика работы с графопроектором, учебными кино- и диафильмами, 309
диапозитивами, магнитофоном и видеомагнитофоном, а так- же устройствами обратной связи. Использование компьютер- ной техники. Работы И. Л. Дрижуна, Л. С. Зазнобиной. Опыт учителей химии в направлении совершенствования методов обучения химии. Изучение методической литературы по использованию си- стемы методов обучения химии. Освоение техники и методики демонстрирования всех опы- тов, предусмотренных школьной программой по химии. Работа по планированию, подготовке и моделированию разных вариантов фрагмента урока, а также целого урока, содержащего демонстрационный опыт по химии (с разны- ми сочетаниями слова с демонстрацией, с проблемным обу- чением и объяснительно-иллюстративным подходом и т. п.). Проведение урока, содержащего демонстрационный хи- мический эксперимент. Анализ фрагментов и целого уро- ка, содержащего демонстрационный эксперимент. Изучение системы средств наглядности и ТСО и методи- ки их использования по конкретным темам школьного кур- са химии. Подбор комплексов учебного оборудования для конкретных уроков. Работа по анализу методических воз- можностей отдельных средств наглядности. Моделирование и проведение в школе фрагментов уроков и целых уроков с применением различных средств обучения, в том числе эк- ранных пособий, опорных конспектов и других средств на- глядности, магнитофонных записей, телепередач и т. д. Планирование, подготовка и проведение конкретного практи- ческого занятия. Моделирование вступительного слова учителя. Освоение методики обучения учащихся решению всех типов расчетных и качественных задач школьного курса химии. Планирование, подготовка и моделирование фрагмента урока с решением задач для разных конкретных этапов обу - чения и с разной дидактической целью и их анализ. Состав- ление расчетных и качественных задач. Планирование, подготовка и проведение урока с исполь- зованием химических задач. Его анализ. Разработка дидактической игры по химии и ее обоснование. 4. Контроль и оценка результатов обучения химии Цели, задачи и значение контроля результатов обучения химии. Реализация единства трех функций обучения при помощи контроля его результатов. Система контроля результатов обучения. Содержание зада- 310
ний для контроля. Требования к контролю результатов обуче- ния. Формы контроля. Методы устного контроля результатов обу- чения: индивидуальный устный опрос, фронтальная контролиру- ющая беседа, зачет, экзамен. Методы письменной проверки ре- зультатов: контрольная работа, письменная самостоятельная рабо- та контролирующего характера, письменное домашнее задание. Экспериментальная проверка результатов обучения. Организация взаимного контроля и взаимопомощи учащихся в процессе проверки результатов обучения. Использование компьютерной техники и других техничес- ких средств для контроля результатов обучения. Оценивание результатов деятельности учащихся, полученных в процессе обучения химии. Требования к оцениванию резуль- татов разных видов деятельности и его критерии. Проверка обу- ченности учащихся на основе Государственного Стандарта. Пути совершенствования методики контроля результатов обучения в педагогической практике. Изучение рекомендаций школьной программы по оце- ниванию результатов учебной деятельности учащихся. Изучение методической литературы по вопросам кон- троля результатов обучения химии. Разработка системы вопросов для контрольной беседы по конкретной теме. Составление вопросов для индивидуаль- ного устного опроса по конкретной теме. Составление вари- антов контрольной работы по конкретной теме. Разработка вариантов программированных конт- рольных заданий с выбором ответа по конкретным те- мам. Изгот св ление бланков перфокарт и трафаретов к ним .Анализ вариантов. Разработка разных форм контрольных заданий для оценки выполнения требований Государственного об- щеобразовательного Стандарта по химии. Анализ ученических контрольных работ по элемен- там знаний. Моделирование фрагмента урока, содер- жащего элемент проверки знаний. Комментирование и оценивание работ учащихся. Проведение на уроке контрольной беседы, устного опроса, проверочной или контрольной работы с оцени- ванием результатов работы учащихся. 5 .Система средств обучения химии. Химический кабинет Понятие о системе средств обучения химии и учебном обо- рудовании . Химический кабинет средней школы как необхо- 311
димое условие осуществления полноценного обучения химии. Современные требования к школьному химическому кабине- ту. Помещение кабинета и мебель. Устройство класса-лабора- тории и лабораторной комнаты. Система учебного оборудова- ния кабинета химии. Оборудование рабочих мест учителя, учащихся и лаборанта. Типовые перечни оборудования для химического кабинета. Приобретение и ведение учета оборудования, реактивов и по- суды химического кабинета. Картотека оборудования и ин- вентарная книга. Использование компьютера для управления хозяйством химического кабинета. Должностные обязаннос- ти заведующего химическим кабинетом и лаборанта. Средства для обеспечения требований техники безопасности при работе в химическом кабинете. Направления развития хи- мического кабинета. Кабинет химии для углубленного изуче- ния предмета. Работы А. А. Грабецкого, Л. С. Зазнобиной, Т. С. Назаровой в области оборудования химического кабинета. Работа учителя и учащихся по самооборудованию химичес- кого кабинета. Учебник химии как обучающая система. Роль и место учебника в учебном процессе. Краткая история советских школьных учебни- ков химии. Зарубежные учебники химии. Структура содержания учебника химии и его отличие от другой учебной и научно-попу- лярной литературы. Требования к учебнику химии, определяемые ее функциями. Отражение в учебнике содержания предмета и орга- низации учебной деятельности учащихся. Методика обучения учащихся в работе с учебником. Веде- ние рабочей тетради по химии. Рабочие тетради по химии с печатной основой как интерактивные учебные пособия. Рабо- ты А. А. Журина, Л. С. Зазнобиной. Выполнение вспомогательных работ по кабинету химии — приготовление растворов, работа со стеклом, изготовление приборов и их использование. Освоение приемов работы с го- товыми школьными приборами и работы с электроприбора- ми, изготовление учебных пособий. Освоение правил по технике безопасности. Освоение приемов педагогической графики, пользование доской (запись и зарисовка). Изучение рационального размещения химического обору- дования в кабинете химии в соответствии с требованиями тех- ники безопасности. Экскурсия в кабинет химии средней школы или ПТУ и ана- лиз соответствия его научным требованиям. £12
Ознакомление с учебниками химии для средней школы — советскими и зарубежными. Их анализ и сравнение. Изучение и обсуждение конкретного раздела учебника химии с точки зрения требований к нему как к обучающей системе. Приобретение опыта организации работы учащихся с учеб- ником на уроке и дома. 6. Система организационных форм обучения химии Урок как главная организационная форма в обучении хи- мии. Урок как структурный элемент учебного процесса. Типы уроков. Урок как система. Требования к уроку химии. Струк- тура и построение уроков разного типа. Понятие о доминиру- ющей дидактической цели урока. Образовательная, воспитывающая и развивающая цели уро- ка. Система содержания урока. Значение и методика отбора методов и дидактических средств на уроке. Подготовка учителя к уроку. Замысел и проектирование уро- ка. Определение целей урока. Методика планирования системы содержания урока. Поэтапные обобщения. Планирование сис- темы организационных форм. Методика установления межпред- метных связей содержания урока с другими учебными предме- тами. Методика определения системы логических подходов, методов и средств обучения во взаимосвязи с целями, содержа- нием и уровнем обученности учащихся. Планирование вводной части урока. Методика установления внутрипредметных связей урока с предшествующим и последующим материалом. Планирование методов формирования общих учебных уме- ний на уроке химии. Проверка средств, обеспечивающих технику безопасности на уроке. Техника и методика составления плана и конспекта урока химии и работа над ними. Моделирование урока. Проведение урока. Реализация содержания конспекта уро- ка. Организация работы класса. Общение учителя с учащи- мися на уроке. Взаимная адаптация и контакт учителя и уча- щихся. Система заданий и требований учителя к учащимся на уроке и обеспечение их выполнения. Учет возрастных и индивидуальных особенностей учащихся. Экономия времени на уроке. Сочетание быстрого темпа урока с дифференцированным подходом к учащимся. Формирова- ние умений оценивать знания и умения учащихся с коммен- тированием оценки в соответствии с требованиями програм- мы. Организация начала и завершения урока. Обеспечение эмоционального подъема урока. 31%
Анализ урока. Ведение протокола урока. Схема анализа урока в зависимости от его типа. Методические подходы к анализу каждого дидактического звена урока. Анализ подготовленности к уроку учебного помещения. Анализ степени адекватности урока особенностям личности учителя. Характеристика деятельности учителя и учащихся на уроке. Заключение о достигнутой обученности учащихся, о соот- ветствии содержания урока и действий учителя возрастным особенностям учащихся. Общее заключение на уроке, достигнутость целей, культу- ра речи учителя, владение научной терминологией, методи- кой и техникой химического эксперимента, средствами обу- чения, умение устанавливать контакт с классом. Факультативные занятия. Цели и задачи школьных факуль- тативов. Место факультативных занятий в системе форм обу- чения химии. Взаимосвязь факультативных занятий с основ- ным курсом химии. Виды факультативных занятий по хи- мии, их содержание и требования к ним. Особенности органи- зации и методы проведения факультативных занятий по хи- мии. Характеристика учебных пособий для школьных факуль- тативов и методических пособий для учителя. Внеурочная работа. Цель внеурочной работы и ее значение в учебном процессе. Система внеурочной работы по химии. Содержание, формы, виды и методы внеурочной работы по химии. Планирование внеурочных занятий, средства их орга- низации и проведения. Работа учителя химии в группах продленного дня. Роль и функции группы продленного дня в системе учебно-воспита- тельного процесса для обеспечения индивидуального и диф- ференцированного подхода к учащимся. Содержание работы по химии и ее виды в группах продленного дня. Организация самостоятельной работы учащихся. Экскурсии. Роль экскурсий в деле реализации принципа политехнизма. Цель и выбор объекта экскурсии. Требования к содержанию экскурсий. Подготовка и организация учащих- ся. Проведение экскурсий. Подведение итогов и оценка рабо- ты учащихся на экскурсии. Изучение методической литературы, посвященной пла- нированию, подготовке и организации урока химии , обоб - щающей достижения лучших учителей химии. Посещение уроков учителей химии (групповое и индиви- дуальное) с последующим их анализом. 314
Самостоятельное планирование (с обоснованием) системы уро- ков по конкретной теме курса химии. Обсуждение составленной системы. Самостоятельная подготовка к конкретному уроку хи- мии: отбор и планирование содержания, выбор методов и средств обучения с учетом содержания и уровня обученности учащихся. Составление плана и конспекта конкретного урока и его обоснование. Моделирование урока химии. Самоанализ и анализ модели. Анализ уроков химии, проводимых учителем в школе. Самостоятельное проведение конкретного урока химии в школе. Самоанализ и анализ урока. Самостоятельное проведение серии уроков. Ознакомление с системой работы учителя на уроках в школе с углублен- ным изучением химии, гимназии, лицее, ПТУ, техникуме, а также на занятиях в рамках продленного дня. Анализ методики проведения занятий. Посещение факультативных занятий по химии и их ана- лиз . Подготовка под руководством методиста или учителя и самостоятельное проведение факультативных занятий. Изучение системы работы учителя по проведению факуль- тативных занятий. Анализ методической литературы, обобщающей опыт учи- телей по проведению внеурочных занятий. Отбор актуаль- ной тематики внеурочных занятий по химии. Самостоятель- ная разработка и проведение внеурочного занятия по хи- мии. Анализ внеурочного занятия по химии. Изучение объектов экскурсий по химии. Самостоятель- ная организация конкретной экскурсии по химии с после- дующим ее анализом. В. ОБОБЩЕННОЕ РАССМОТРЕНИЕ КОНКРЕТНЫХ ВОПРОСОВ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ Структура содержания конкретных вопросов курса химии. Взаимосвязь теоретических концепций курса химии и систе- мы химических понятий. Взаимосвязь систем важнейших химических понятий о веществе, химическом элементе, хи- мической реакции и химическом производстве. 7. Методика изучения атомно-молекулярного учения как теорети- ческой концепции первого этапа обучения химии. Первоначальные химические понятия Место темы в курсе химии. Образовательные, воспитываю- щие и развивающие цели ее изучения. Система содержания 315
темы „Первоначальные химические понятия». Содержание первоначальных понятий о веществе, химическом элементе и химической реакции — их качественная, количественная ха- рактеристики и символика. Обоснование построения темы, последовательности введения понятий, система логических связей между ними. Методика формирования понятий о про- стом веществе и химическом элементе. Важность разграниче- ния этих понятий. Значение изучения химического языка на первом этапе обучения химии. Последовательность усвоения химической символики. Обеспечение взаимосвязи химичес- кого языка и содержания понятий. Использование опорных понятий и сведений из физики, биологии, природоведения (межпредметные связи). Ознакомление учащихся с методами химической науки, с лабораторным оборудованием и важнейшими лабораторными приемами, формирование практических умений по химии. Обучение учащихся составлению химических формул и урав- нений, проведению простейших расчетов в объеме програм- мы, работе с печатной инструкцией. Значение химического эксперимента для обеспечения по- нимания свойств веществ и химических процессов и трактов- ка его результатов с позиции атомно-молекулярного учения. Самостоятельная работа учащихся при изучении темы. Ис- пользование алгоритмов. Комплекс учебного оборудования по теме. Экранные посо- бия, место и методика их использования. Требования к результатам обучения учащихся по теме. Ме- тоды выявления результатов. Поурочное планирование темы. Осуществление методического анализа темы. Планирова- ние системы уроков по теме. Освоение методики демонстра- ционного эксперимента и методики решения расчетных за- дач по теме. Объяснение и показ приемов выполнения опы- та „Очистка загрязненной поваренной соли» на предмет ос- воения методики подготовки учащихся к практическому занятию по проведению вводного инструктажа. Просмотр экранных пособий по теме и определение места и методики их показа. Составление конспекта урока — практического занятия на материале темы. Составление дидактического материала по теме для про- ведения кратковременных самостоятельных проверочных ра- бот. Составление вариантов контрольной работы по теме. 316
Проведение уроков и их фрагментов по теме с последую- щим анализом. Изучение литературы с обобщением опыта учителей по теме. Составление картотеки уроков. 8. Периодический закон, периодическая система элементов Д. И. Менделеева и строение атома в курсе химии средней школы Значение периодического закона Д. И. Менделеева как ме- тодологической основы школьного курса химии. Образователь- ные, воспитывающие и развивающие функции темы. Исто- рия определения места темы и ее структура в школьном кур- се химии. Периодический закон как цель и средство изуче- ния химии. Формирование понятия о периодическом законе как объективном законе природы. Роль периодического закона в формировании диалектико- материалистического мировоззрения. Раскрытие значения и развития учения о периодичности в современной химии. Система опорных знаний, необходимых для понимания сущ- ности периодичности, их место в предшествующем курсе. Подготовка учащихся к пониманию сущности периодичнос- ти: актуализация опорных знаний, формирование понятия о естественных группах элементов на примерах галогенов и щелочных металлов, а также об амфотерности. Структура темы. Методика изучения структуры периоди- ческой системы. Методические варианты изучения связи пе- риодической системы с теорией строения атома. Отбор сведений об электронном строении атома, необходи- мых для понимания причин периодичности и, в дальнейшем, химической связи. Обучение учащихся научному прогнозированию на матери- але темы. Система учебных проблем в структуре темы. Особая важность устойчивости мыслительной активности учащихся. Формирование у учащихся потребности и умений пользо- ваться периодической системой. Раскрытие для учащихся перспектив развития учения о периодичности в современной химии. Методические подходы к изучению темы. Поурочное планирование темы. Требования к результатам обучения учащихся по теме. Изучение периодического закона в альтернативных, зарубеж- ных, а также в углубленных курсах химии, на факультативных и внеурочных занятиях. Организация самостоятельной работы учащихся с научно-популярной литературой. 317
Изучение химической, методической и научно-популяр- f ной литературы по теме. Осуществление методического ана- i лиза темы. Поурочное планирование темы. Изучение эк- ранных пособий и других средств обучения по теме. Разработка разных вариантов уроков по теме. Исследование возможных учебных проблем. Составление дидактического материала для контроля результатов обу- чения. Посещение уроков учителей и самостоятельное про- ведение уроков. i Опыт проведения массовых внеклассных мероприятий (ве- | черов, конференций, симпозиумов и др.) с учащимися по . | творчеству Д. И. Менделеева и периодическому закону. 9. Методика изучения строения вещества в курсе неорганической химии средней школы Цели и значение изучения вопросов строения вещества в курсе химии средней школы. Структура системы теоретических знаний о строении веще- ства в курсе неорганической и органической химии и их ме- тодическое обоснование. Последовательность введения поня- тий о строении вещества в курсе химии средней школы. По- нятия о строении вещества на этапе изучения атомно-моле- кулярной теории в 8 классе. Развитие понятий о строении вещества на основе электронной теории. Методика изуче- ния вопросов химической связи строения кристаллических решеток в курсе химии 8 класса. Формирование понятий о единой электронной природе химической связи. Системо- образующая функция знаний о строении вещества. Созда- ние опорной базы для подготовки учащихся к восприятию органической химии. Работы Г. И. Шелинского по методике изучения строения вещества. Понимание связи между строением вещества и его свой- ствами как важнейшее условие успешного усвоения материа- ла учащимися. Особенности контроля результатов обучения по теме с це- лью выявления этого понимания. Постоянное установление причинно-следственных связей между строением и свойствами веществ, выявление на их ос- нове учебных проблем и использование проблемного обуче- ния; применение знаний о строении вещества при изучении всего последующего курса химии — основа для выбора мето- дов обучения данному содержанию. 318
Использование моделирования в изучении строении веще- ства, в том числе моделирования на компьютере. Изучение строения вещества при углубленном изучении химии и на факультативных занятиях. Изучение химической и методической литературы по теме. Анализ разных подходов к содержанию и размещению в альтернативных курсах химии вопросов строения вещества. Посещение и анализ уроков учителей химии, посвященных изучению строения вещества. Изучение учебного оборудования, экранных пособий и дру- гих средств обучения по вопросам строения вещества и ме- тодики их использования. Составление дидактического материала для контроля ре- зультатов на разных этапах изучения темы. Прослушивание, комментирование и оценка устных от- ветов учащихся по теме. Планирование, моделирование и проведение уроков по теме в школе. 10. Методика изучения электролитической диссоциации как теоре- тической концепции курса химии 9 класса Место и значение темы в курсе химии. Структура темы. Понятие о растворах, химической связи, валентности, степе- ни окисления, окислительно-восстановительных реакциях и важнейших классах неорганических соединений как опорные при изучении электролитической диссоциации. Использование межпредметных связей с физикой при рас- смотрении взаимодействия ионов как заряженных частиц, а также при использовании электрического тока в химическом эксперименте. Формирование понятий о веществах-электролитах, ионах, ионных реакциях и их закономерностях как новый этап раз- вития представлений учащихся о веществе и химическом про - цессе. Развитие понятий о химическом языке. Качественная и количественная характеристики элект- ролитической диссоциации. Развитие диалектико-матери- алистических представлений о веществе и химическом про- цессе. Обобщение знаний о веществе и химическом процессе на основе электролитической диссоциации по теме. Использова- ние знаний об электролитической диссоциации в последую- щем изучении химии. Расширение круга знаний о химичес- кой символике и ее использовании. 319
Построение темы. Поурочное планирование. Методические особенности химического эксперимента по теме. Методика решения химических задач по теме. Средства наглядности по теме. Контроль результатов обучения по теме. Использование химического эксперимента для контроля. Методические варианты изучения темы. Изучение электролитической диссоциации в углубленном курсе химии. Изучение методической литературы по теме. Разработка поурочного планирования темы для разных альтернатив- ных и углубленного курсов химии. Освоение техники и методики работы с учебным оборудо- ванием, а также химического эксперимента по теме. Планирование, моделирование и проведение уроков по теме в школе. Подготовка и проведение практических занятий разных видов по теме. Проверка, комментирование и оценивание письменных ра- бот учащихся по теме. Оценивание умений учащихся в обла- сти химического эксперимента на практических занятиях. 11. Методика изучения современной теории строения органических веществ как фундамент курса органической химии Актуализация опорных понятий и установление внутрипред- метных связей с разделами неорганической химии — важ- нейшее условие для перехода к изучению органической хи- мии. Основные методические идеи отбора содержания и построе- ния школьного курса химии. Реализация единства трех функций обучения при изучении органической химии. Раскрытие структуры современной теории строения орга- нических веществ, состоящей из теории химического строе- ния А. М. Бутлерова, электронной теории и стереохимии. Использование принципа историзма для понимания развития органической химии, борьбы идей в науке и организации про- блемного изучения материала. Развитие понятий о строении атома: понятие о возбужден- ном углеродном атоме, гибридизации электронных орбиталей. Понятия гомологии и изомерии и их значение в учебном познании органической химии. Развитие и применение поня- тий о закономерностях химических реакций. Факты, доказы- 320
вающие единую электронную природу химической связи, идея которой заложена в 8 классе. Принципы классификации органических веществ. Отбор классов органических веществ для изучения в курсе органи- ческой химии. Раскрытие генетических связей между ними с целью доказательства единой природы органических веществ. Роль теории строения органических веществ в обеспечении целостности курса. Особенности изучения сведений об орга- нических веществах в 9 классе. Межпредметные связи органической химии с биологией. Работы Д. П. Ерыгина, Л. А. Цветкова, И. Н. Черткова в области методики изучения органической химии. Методика лекционно-семинарских занятий по органической химии (система Н. П. Гузика и Н. С. Шелковиной). Особенности химического эксперимента по органической химии. Роль моделирования в учебном познании органической химии. Методика использования плоскостных, шаростержневых и масштабных моделей при изучении органической химии. Роль графики в изучении органической химии. Комплекс средств наглядности, используемый в органической химии, его спе- цифика. Контроль результатов обучения учащихся органической химии, его специфика, требования к усвоению ими материа- ла органической химии. Реализация положений современной теории строения орга- нических веществ при последовательности изучения школь- ного курса органической химии. Развитие понятий о химическом языке, символике, номен- клатуре соединений в курсе органической химии как важном средстве научного и учебного познания. Особенности содержания углубленного курса органической химии и его обоснование. Содержание знаний по органичес- кой химии в интегративном курсе естествознания. Изучение методической литературы по органической хи- мии . Обсуждение альтернативных курсов по органической химии, анализ школьных учебников. Освоение специфики методики и техники химического эксперимента по органи- ческой химии. Освоение методики использования моделей для изучения разных сторон строения органических веществ. Освоение дифференцированного подхода к учащимся (по системе Н. П. Гузика) при изучении органической химии,
методики подготовки, организации и проведения семина- ров по органической химии. Проверка устных ответов и письменных работ учащихся по органической химии. Освоение методики проведения за- четов. Разработка дидактического материала для контроля результатов обучения органической химии. Планирование и проведение уроков по органической химии. Проведение учебного исследования, посвященного особен- ностям усвоения материала органической химии на уроках. Проведение внеклассной работы и факультативных заня- тий по органической химии. 12. Формирование и развитие систем важнейших химических по- нятий в курсе химии средней школы Классификация химических понятий, их взаимосвязь с тео- риями и фактами и методические условия их формирования. Понятия опорные и развивающиеся. Взаимосвязь систем понятий о веществе, химическом эле- менте, химической реакции и химическом производстве. Учет связи содержания понятий с психологией их усвоения как главное условие оптимального выбора метода их изучения. Развитие понятий — важнейшее условие развития диалек- тического мышления учащихся. Применение понятий как ус- ловие их успешного усвоения. Работы Н. Е. Кузнецовой, Т. 3. Савич, И. Н. Черткова в области методики формирования химических понятий. 1. Методика формирования и развития системы понятий о веществе в курсе химии средней школы. Структура системы понятий о веществе и ее основные компоненты: понятия о составе, строении, свойствах, классификации, химических методах исследования и применении веществ. Связь этих ком- понентов с системой понятий о химической реакции, хими- ческом элементе и химическом производстве. Методика формирования и развития каждого компонента содер- жания понятия во взаимосвязи с другими. Раскрытие диалекти- ческой сущности понятия о веществе в процессе его изучения. Ка- чественные и количественные характеристики вещества. 2. Методика формирования и развития системы понятий о химическом элементе. Структура системы понятий о хими- ческом элементе, ее основные компоненты: классификация химических элементов, их распространенность в природе, атом химического элемента как конкретный носитель понятия «Химический элемент». 322
Систематизация сведений о химическом элементе в периоди- ческой системе. Философский смысл и диалектика понятий о химическом элементе. Проблема взаимосвязи понятий „валент- ность» и „степень окисления» в курсе химии, а также понятий „химический элемент» и „простое вещество». Формирование и развитие понятия о естественной группе химических элемен- тов. Методика изучения групп химических элементов. Специфика средств изучения понятий о химическом элементе, учитывающая развитие абстрактного мышления учащихся. 3. Методика формирования и развити я с истемы понятий о химической реакции. Структура содержания понятия „хими- ческая реакция», ее компоненты: признаки, сущность и ме- ханизмы, закономерности возникновения и протекания, клас- сификация, количественные характеристики, практическое использование и методы исследования химических реакций . Формирование и развитие каждого компонента в их взаимо- связи. Работы Г. И. Шелинского в области методики изуче- ния энергетики химических реакций. Связь понятия „химическая реакция» с теоретическими темами и с другими понятиями школьного курса химии. Обеспечение понимания химической реакции как химичес- кой формы движения материи. Построение курса химии, систематизирующим стержнем которого является понятие о химической реакции. Сравнение его с действующим курсом, ориентированным на вещество. 4. Методика формирования и развития системы химико- технологических понятий. Задачи и значение изучения в сред- ней школе основ химических производств и химизации сель- ского хозяйства. Структура содержания системы политехнических знаний об основах химического производства и ее компоненты: сырье и его свойства(понятие о различии сырья и вещества); химичес- кие реакции, используемые в производстве продукта, и их за- кономерности (понятие о различии химической реакции и хи- мического процесса в производстве); технологический режим и его оптимизация; материалы и конструкция аппаратов; техни- ка безопасности, охрана труда и окружающей среды; продукт производства и его свойства (понятие о различии продукта про- изводства и вещества), понятие о рабочих профессиях . Принципы отбора химических производств для изучения в средней школе и его обоснование. Перечень химических про- изводств, изучение которых заложено в программу по химии средней школы. 323
Влияние особенностей региона на отбор для изучения хи- мических производств. Использование технологических по- нятий для профориентации учащихся. Специфика форм и методов изучения в средней школе ос- нов химического производства и химизации сельского хозяй- ства. Производственные экскурсии по химии. Выбор предпри- ятия для производственной экскурсии. Методика проведения экскурсии на химическое производство. Имеющиеся ограни- чения, использование кинофильмов, настенных схем, таблиц, моделей и макетов, занятия в УПК. Роль химических понятий для проведения обобщений. Проведение учебного исследования по выявлению особен- ностей формирования химических знаний в зависимости от возраста учащихся, ориентации их способностей, особенно- стей конкретного класса, его подготовленности и индивиду- альных особенностей личности отдельных учащихся. 13. Система обобщения знаний учащихся в процессе изучения химии Цель обобщения в обучении химии. Роль обобщения в фор- мировании химической картины мира. Обобщающий харак- тер химических теорий и понятий. Уровни обобщения знаний учащихся при изучении химии. Поэтапные обобщения зна- ний учащихся на уроках и уроки обобщения. Место после- дних в курсе химии. Методика проведения уроков обобщения знаний и умений учащихся. Обобщающие темы школьного курса химии. Особенности их содержания. Химические понятия как основа для обобще- ния знаний учащихся. Обобщение знаний по неорганической и органической химии. Содержание и структура заключительного обобщения по курсу. Химические опыты, задачи, наглядные и другие пособия обобщающего характера. Специфика методов обучения для проведения обобщающих уроков, использование учебных дискуссий, семинаров, бесед, ученических докладов, сообщений и др. Изучение литературы по методике проведения обобщаю- щих уроков химии. Посещение и анализ обобщающих уроков химии. Разработка обобщающих заданий, отбор и составление обобщающих задач. Методика проведения химических опы- тов обобщающего характера. Планирование и проведение обобщающих уроков химии. 324
14. Методика изучения конкретных групп химических элементов и их соединений и классов органических веществ Освоение единого методического подхода к изучению кон- кретных групп элементов и их соединений и классов орга- нических веществ по темам школьного курса химии. Определение места и целей изучения темы. Структура системы химического содержания темы и его оценка с точки зрения соответствия целям. Соотнесение научного уровня содержания с опорными хи- мическими теориями. Определение элементов важнейших опорных и развивающихся понятий, раскрываемых в теме и связей между ними. Отбор необходимых фактов. Выявление межпредметных и внутрипредметных связей. Определение логических этапов изучения содержания — разделов темы. Планирование последовательности изучения темы, системы уроков. Анализ имеющихся главных и альтернативных учебных программ и учебников по теме. Содержание темы для уг- лубленного изучения курса химии. Методы изучения темы. Анализ методических пособий для учителя, материалов журналов ,^<имия в школе» .Me - тодика использования химического эксперимента по теме. Методика разработки опорных конспектов. Анализ учебно- го оборудования по теме и формирования комплексов и выбор средств обучения. Поурочное планирование темы и определение места поэтап- ных обобщений. Планирование уроков разных типов по теме. Контроль результатов обучения по теме и ее отдельным эта- пам. Разработка дидактического материала для контроля. Проведение системы уроков по теме. ОРГАНИЗАЦИЯ ОБУЧЕНИЯ СТУДЕНТОВ В РАЗНЫХ ФОРМАХ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА При разработке лекционного курса необходимо принять во внимание, что является главным носителем структуры учеб- ной дисциплины. Важнейшие задачи курса — формирование у студентов целостных представлений о методике обучения химии как науке, ведущих направлений ее развития и новей - ших достижениях. Поэтому лекционный курс должен в ос- новном отражать построение программ. Формирование содер- жания тем лекций и выделение учебного времени на те или иные вопросы — прерогатива творчества преподавателя. Приво- 325
димый ниже тематический план лекций является примерным и не содержит указаний о числе часов, отводимых на тему. I. Примерное тематическое планирование лекционного курса (Тема и план лекции) 1. Введение 2. Образовательная, воспитывающая и развивающая функции обучения Цели, задачи обучения химии в средней школе и требования к содержанию курса. Структура курса химии основной школы. Альтернативные варианты построения курса химии основ- ной и полной средней школы в РФ и за рубежом. Содержание углубленных курсов для средней школы. По- нятие об интегративных курсах естествознания, пропедевти- ческих курсах химии. Воспитание и развитие учащихся при обучении химии. 3. О р г а н и з а ц и я процесса обучения химии учащихся средней школы Методы обучения химии как дидактический эквивалент методов химической науки. Понятие технологии обучения химии. Групповая и индивидуализированная технологии обучения. Методика подачи материала крупными блоками. Лекционно-се- минарская система обучения, ее варианты и тенденции развития. Школьный химический эксперимент. Техника безопаснос- ти при его проведении. Программированное обучение химии. Методика использования в обучении химических задач. Игровые занятия по химии и их перспективы. Контроль и оценка результатов обучения учащихся химии. Химический кабинет. Сйстема средств обучения химии. Твор- ческая работа учителя по созданию самодельных средств обучения. Учебник химии как обучающая система. Урок химии. Подготовка, проведение, анализ. 4. Обобщенное рассмотрение конкретных вопросов методики обучения химии Методика изучения атомно-молекулярного учения как тео- ретической концепции вводного курса химии. Методика изучения периодического закона и строения ве- щества в школьном курсе химии. Методика изучения электролитической диссоциации. Методика изучения современной теории строения органи- ческих веществ. 326
Методика формирования и развития системы понятий о веществе и химической реакции. Методика формирования и развития химико-технологичес- ких понятий. Проведение экскурсий по химии и профессио- нальная ориентация учащихся. Обобщающие темы школьного курса химии. II. Варианты построения системы лабораторно-семинарских заня- тий по методике обучения химии1 1 Химический вариант Практикум строится на ос нове системы школьного курса химии. — Изучение структуры химического кабинета. Работа по кабинету. Вспомогательные работы в химическом кабинете — Поочередное изучение методики каждой темы школьного курса по разным программам. Методический анализ каждой темы. —Техника и методика химического эксперимента по каж- дой теме. Моделирование фрагментов урокод содержащих демонстрационный опыт. — Изучение средств обучения по теме и методика их ис - пользования. — Методика обучения учащихся решению химических за- дач по каждой теме. Моделирование фрагментов уроков с ре- шением задач. — Методика планирования урока — Составление конспекта урока. Разработка материалов для контроля. —Моде лирование уроков химии разных типов. 2 Дидактический вариант1 2 В основе построения практикума — модель поэтапно вы - полняемых действий учителя химии в процессе работы по под- готовке и проведению урока химии. — Методика анализа содержания темы школьного курса химии. Поурочное планирование темы. Техника химического экс- перимента по теме. Методика решения задач по теме. Изуче- ние средств обучения по теме. 1 Предлагаемые варианты построения лабораторного практикума преподава- тель выбирает в зависимости от условий и специфики работы своего вуза, а так- же своей индивидуальности. В программе сознательно не приводится планирова- ние практикума по отдельным занятиям, так как они в разных вузах имеют разную продолжительность и разные периоды проведения. 2 Предлагаемый вариант построения лабораторного практикума разработан на основании исследования, проведенного канд. пед. наук И. А. Эльнер. 327
(Занятие можно проводить на материале любой темы, но лучше выбрать первую тему курса «Первоначальные хими- ческие понятия». — Методика анализа содержания урока химии и выявле- ние на его основе главной идеи урока и его целей. (Для осуще- ствления названной деятельности необходимо предваритель- но проанализировать содержание темы в целом, из которой взят урок. Этим закрепляются умения, полученные на преды- дущем этапе. Лучше выбрать вторую тему курса. Например, «Кислород, Оксиды, Горение»). — Методика построения урока с разными способами уста- новления причинно-следственных связей, придания уроку про- блемного характера или другим построением, активизирую- щим мышление учащихся. (Для этого выбирается урок одной из последующих тем. Прежде чем приступить к построению урока, необходимо проделать на очередной теме школьного курса все предшествующие процедуры). Техника химическо- го эксперимента по теме, изучение имеющихся средств обуче- ния, методика решения задач по теме. — Методика отбора методов обучения, адекватных содержа- нию уроков, подготовленности учащихся и обеспечивающих ак- тивизацию познавательной деятельности. (Занятия осущ еств- ляются на материале последующих тем школьного курса). Тех- ника и методика школьного химического эксперимента по теме. Методика использования химических задач для лучшего усвое- ния материала темы. Изучение средств обучения по теме. — Составление конспекта фрагмента урока и моделирова- ние фрагментов, содержащих демонстрационный химический эксперимент по любой из изученных тем школьного курса. — Составление конспекта фрагмента урока и моделирова- ние фрагментов уроков, содержащих химическую задачу по материалам изученных тем. — Методика организации контроля результатов обучения. Со- ставление по очередной теме вариантов контрольных работ, тесто- вых материалов, заданий для самостоятельной работы контроли- рующего характера, вопросов для устного ответа и т. д. и их обо- снование. Проверка и оценка работ, выполненных учащимися. — Составление конспектов и моделирование уроков разных типов по очередным темам школьного курса химии. Техника и методика химического эксперимента по этим темам. Мето- дика обучения учащихся решению химических задач в рам- ках каждой темы. Использование имеющихся средств обуче- ния по теме. 328
3.Модульный вариант1 В основе модульного варианта лежит расчленение изучения содержания лабораторного практикума по видам деятельнос- ти на достаточно крупные блоки — модули. Идея этого вари- ' анта — моделирование профессионально-методической деятель- ности учителя химии. Каждый модуль представляет собой завершенный блок со- держания, который изучается на протяжении нескольких за- нятий, после которых организуется контроль и учет результа- тов его усвоения. Идея модульного обучения в том, что моду- ли в какой-то мере независимы друг от друга и могут (за ис- ключением первого и последнего) изучаться в разной последо- вательности. Модуль 1. Содержание и построение школьного курса хи- мии, его анализ по темам и урокам. Альтернативные вариан- ты школьных курсов химии. Модуль 2. Техника и методика школьного химического эк- I сперимента по всем темам курса химии в разных альтерна- тивных вариантах. Демонстрирование опытов. Модуль 3. Методика обучения учащихся решению химичес- ких задач разных типов по всем темам школьного курса химии. Модуль 4. Контроль результатов обучения. Разработка ди- дактических материалов для контроля результатов обучения учащихся. Методика оценивания и учета учеСных достиже- ний учащихся. Составление заданий для проверки выполне- ния Стандарта. Модуль 5. Изучение системы оборудования школьного хи- мического кабинета, разных видов средств обучения, учебных и методических пособий и методики их использования. Модуль 6. Планирование уроков разных типов по разным те- мам школьного курса. Составление конспектов уроков. Моде- лирование уроков по разным темам школьного курса химии. ВИДЫ РАБОТЫ В КАЧЕСТВЕ УЧИТЕЛЯ ХИМИИ НА ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКЕ В ШКОЛЕ Изучение и освоение педагогического опыта лучших учите- лей школы. Изучение уровня подготовки класса по химии. Изучение программы, учебной и дополнительной литерату- ры по химии и методике обучения химии. 1 Предлагаемый вариант разработан на основе исследования .проведенного доцентом Поморского Международного университета, канд. пед. наук Л. Г. Тас- каевой. 329
Разработка системы уроков по химии на весь период педа- гогической практики. Планирование, подготовка и проведение уроков по химии на основе реализации единства образовательной, воспитываю- щей и развивающей функций обучения. Осуществление анализа и самоанализа уроков химии. Планирование, организация и проведение внеурочного за- нятия по химии. Планирование, организация и проведение факультативных занятий по химии (если в школе организован факультатив). Работа в качестве учителя химии в группе продленного дня. Индивидуальная работа с учащимися. Работа по изучению и оснащению школьного кабинета хи- мии. Работа по анализу и обобщению опыта своей работы в пери- од педагогической практики. Работа над научно-методической проблемой и участие в ра- боте научно-практического семинара; отбор материала для выполнения курсовой или дипломной работы. Изучение порядка ведения школьной документации. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА СПЕЦКУРСОВ, СПЕЦСЕМИНАРОВ И СПЕЦПРАКТИКУМОВ Спецкурсы 1. Тематика и методика проведения факультативных заня- тий по химии. 2. Обучение химии в школах с углубленным изучением предмета. 3. Опыт учителей-новаторов в обучении химии в школе. 4. Содержание и организация обучения химии в школах нового типа: гимназиях, лицеях, классах с углубленным изу- чением предмета, классах коррекции, негосударственных школах, техникумах, средних колледжах и т. п. 5. Интенсивные технологии обучения химии. 6. Технологии развивающего обучения химии. 7. Дидактические игры по химии. Спецсеминары 1. Методика организации и проведения внеурочной работы по химии. 2. Методика обучения учащихся решению усложненных химических задач. 3. Обучение учащихся химии на иностранном языке. 4. Методика формирования химических понятий. 330
Спецпрактикумы 1. Самооборудование химического кабинета средней школы. 2. Исследование по актуальным проблемам методики обу- чения химии. ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА КУРСОВЫХ РАБОТ 1. Анализ школьных программ и учебников по химии для разных ступеней обучения и профильных направлений шко- лы (Эта тема может быть предоставлена для исследования нескольким студентам). 2. Вопросы охраны окружающей среды в курсе химии сред- ней школы. 3. Элементы экономических знаний в курсе химии средней школы и их использование в учебном процессе. 4. Методика использования публицистической и научно- популярной периодики в обучении учащихся химии. 5. Вопросы эстетического воспитания учащихся в обучении химии. 6. Методические исследования В. Н. Верховского (или дру- гого отечественного методиста). 7. Пути установления межпредметных связей химии с дру- гими дисциплинами естественно-научного цикла. 8. Методика предупреждения и устранения неуспеваемости учащихся по химии. 9 . Использование дидактических игр на уроках химии . 10. Система задач и упражнений для закрепления и совер- шенствования знаний (по конкретной теме курса химии). 11. Методика составления и использования в учебном про- цессе программированных заданий по химии (на примере кон - кретной темы). 12. Использование проблемного обучения в учебном про- цессе по химии (на материале конкретных тем). 13. Совершенствование методов контроля и оценки каче- ства деятельности учащихся на уроках химии. 14. Использование компьютерной техники в обучении химии. 15. Совершенствование использования ТСО в учебном про- цессе по химии. 16. Составление и обновление комплексов учебного оборудо- вания по одной из конкретных тем школьного курса химии. 17. Усиление самостоятельности учащихся как важный фактор интенсификации урока химии. 18. Организация лабораторного химического практикума в школе. 331
19. Применение теоретических знаний по химии в изуче- нии конкретных тем. 20. Методика организации на уроке самоконтроля и взаим- ного контроля знаний по химии. 21. Групповые формы занятий с учащимися на уроках химии. 22. Занятия по химии в микрогруппах. 23. Интенсификация учебного процесса по химии в услови- ях школьного химического кабинета. 24. Формирование интереса к химии у учащихся младших классов через организацию работы с ними старшеклассников. 25. Методика решения экспериментальных задач по химии. 26. Организация и методика проведения спецкурсов и фа- культативных курсов по химии в школах нового типа (может быть предложена разработка содержания конкретного спецкур- са с его реализацией в соответствующей конкретной школе). 2 7. Пропедевтическая подготовка учащихся по химии в VII классе. 28. Пропедевтическая подготовка учащихся по органичес- кой химии. 29. Использование опорных схем в обучении химии. 30. Разработка и использование модульного обучения в химии. Необходимая литература приведена в соответствующих раз- делах учебного пособия.
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие...............................................3 Введение. Методика обучения химии как наука и как учебная дисциплина..................................................6 1. Построение курса методики обучения химии...............7 2. Краткие исторические сведения о развитии методики обу- чения химии как науки.......................................9 3. Методика обучения химии в советской школе..............10 ЧАСТЬ I. ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ, ВОСПИТЫВАЮЩАЯ, РАЗ- ВИВАЮЩАЯ ФУНКЦИИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ............................12 Глава 1.1. Задачи учебного предмета химии. Система содер- жания и построения школьного курса химии в свете современ- ных дидактических требований...............................12 § 1.1.1. Задачи учебного предмета химии..................12 § 1.1.2. Формирование содержания школьного курса химии и требования к нему..........................................14 § 1.1.3. Структура современного предметного содержания школьного курса химии......................................22 § 1.1.4. Классификация курсов химии......................26 § 1.1.5. Построение школьного курса химии................29 § 1.1.6. Школьные программы по химии.....................38 Вывод....................................................40 Задания..................................................40 Темы для рефератов.......................................41 Литература по теме.......................................41 Глава 1.2. Воспитание учащихся в процессе обучения химии ... 42 § 1.2.1. Система мировоззренческих идей школьного курса химии 42 § 1.2.2. Роль связей химии с другими предметами в формиро- вании химической и естественнонаучной картины мира.........44 Вопросы и задания........................................48 Темы для рефератов.......................................48 Литература по теме.......................................48 Глава 1.3. Развитие учащихся при обучении химии..........49 § 1.3.1. Психолого-педагогические основы развивающего обу- чения 49 § 1.3.2. Средства развивающего обучения..................51 § 1.3.3. Использование дифференцированного подхода к уча- щимся как средства развивающего обучения химии.............52 « § 1.3.4. Проблемное обучение химии как средство развития учащихся...................................................54 Вывод....................................................60 Вопросы и задания........................................61 Темы для рефератов.......................................61 Литература по теме.......................................62 Литература по проблемному обучению.......................63 ЧАСТЬ II. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ ... 64 Глава 2.1. Методы обучения химии.........................64 § 2.1.1. Об определении и функциях методов обучения химии ... 64 333
§ 2.1.2. О систематизации и структуре методов обучения химии ... 65 § 2.1.3. Общие методы обучения химии......................67 § 2.1.4. Словесные методы обучения химии..................69 Литература по теме.........................................72 § 2.1.5. Система словесно-наглядных методов обучения и их взаимосвязь со средствами наглядности........................72 Литература по теме.........................................80 § 2.1.6. Словесно-наглядно-практические методы обучения хи- мии. Самостоятельная работа учащихся.........................81 2.1.7. Методика использования в обучении химических задач ... 90 Вывод......................................................99 Вопросы и задания.........................................100 Темы для рефератов........................................101 Литература по теме . . . .................................102 Глава 2.2. Контроль результатов обучения химии............102 § 2.2.1. Цели, задачи, значение и содержание контроля резуль- татов обучения химии.................................... . . 102 § 2.2.2. Формы, виды и методы контроля результатов обуче- ния химии...................................................105 § 2.2.3. Методы устного контроля результатов обучения....107 § 2.2.4. Письменная проверка результатов обучения........113 § 2.2.5. Экспериментальная проверка знаний и умений учащих- ся 121 § 2.2.6. Учет результатов обучения.......................122 Выводы................................................... 125 Вопросы и задания.........................................125 Темы для рефератов................................... . . 126 Литература по теме........................................127 Глава 2.3. Технологии обучения химии......................127 § 2.3.1. Технология группового обучения..................129 § 2.3.2. Технологии индивидуализированного обучения. Обу- чение при помощи опорных схем...............................133 • § 2.3.3. Программированное обучение химии................139 § 2.3.4. Модульное обучение химии.........................147 § 2.3.5. Система Н. П. Гузика.............................150 Вывод.............................................. . . . . 151 Вопросы и задания.........................................151 Темы для рефератов........................................152 Литература по теме........................................152 Глава 2.4. Система средств обучения химии.................153 § 2.4.1. Школьный химический кабинет и его назначение.....154 § 2.4.2. Вопросы охраны труда и техники безопасности в хи- мическом кабинете...........................................160 § 2.4.3. Учебник химии как обучающая система..............162 Вывод.....................................................173 Вопросы и задания.........................................173 Темы для рефератов........................................174 Литература по теме........................................174 Глава 2.5. Организационные формы обучения химии...........175 334
§ 2.5.1. Урок химии как главная организационная форма в обу- чении химии............................................ ..175 § 2.5.2. Подготовка учителя к уроку.....................178 § 2.5.3. Анализ урока химии.............................190 § 2.5.4. Факультативные занятия по химии................193 § 2.5.5. Внеклассная работа по химии....................198 Вывод...................................................205 Вопросы и задания.......................................206 Темы для рефератов......................................207 Литература по теме «Урок»...............................208 Литература по теме «Факультативные занятия».............209 Литература по внеклассной работе........................210 ЧАСТЬ III. ОБОБЩЕННОЕ РАССМОТРЕНИЕ КОНКРЕТНЫХ ВОПРОСОВ МЕТОДИКИ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ..........................212 Глава 3.1. Изучение важнейших теоретических концепций курса химии средней школы.................................212 § 3 .1.1. Методика преподавания атомно-молекулярного уче- ния в курсе химии VIII класса.............................212 § 3.1.2. Периодический закон и периодическая система эле- ментов Д. И. Менделеева в курсе химии средней школы.......220 § 3.1.3. Изучение строения вещества в курсе неорганической химии средней школы.......................................228 § 3.1.4. Теория электролитической диссоциации в курсе хи- мии средней школы.........................................233 § 3.1.5. Современная теория строения как фундамент курса органической химии........................................239 Вывод..................................................250 Вопросы и задания......................................252 Темы для рефератов.....................................255 Глава 3.2. Формирование и развитие основных химических понятий курса химии средней школы.........................256 § 3.2.1. Методика формирования и развития системы поня- тий о веществе в курсе химии средней школы................257 § 3.2.2. Формирование и развитие системы понятий «Хими- ческий элемент» в курсе химии средней школы...............266 § 3.2.3. Методика формирования и развития системы поня- тий о химической реакции..................................272 § 3.2.4. Методика изучения основ химических производств и вопросов химизации сельского хозяйства в курсе химии средней школы 281 § 3.2.5. Обобщение в школьном курсе химии...............287 Вывод...................................................298 Вопросы и задания.......................................299 Темы для рефератов......................................300 Литература по теме......................................300 Заключение..............................................302 Приложение. Программа по методике обучения химии в пе- дагогических вузах........................................303 335
Учебное издание Чернобельская Галина Марковна МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ В СРЕДНЕЙ ШКОЛЕ Учебник для студентов высших учебных заведений Зав. редакцией А.Н. Соколов Редактор А.В. Бородина Зав. художественной редакцией ИА. Пшеничников Художник Ю.В. Токарев Компьютерная верстка С-Л. Рожек Корректор О.И. Калинкина Лицензия ЛР № 064380 от 04.01.96 Гигиенический сертификат № 77.ЦС.01.952. П.01652. С.98 от 28.08.98 Сдано в набор 27.07.99. Подписано в печать 20.12.99 Формат 60x90/16. Печать офсетная. Усл. печ. л. 21 Тираж 10 000 экз. Заказ № 912 «Гуманитарный издательский центр ВЛАД ОС» 117571, Москва, проси. Вернадского, 88, Московский педагогический государственный университет Тел.: 437-11-11, 437-25-52, 437-99-98; тел/факс 932-56-19 E-mail: vlados@dol.ru http://www.vlados.ru Государственное унитарное предприятие Издательско-полиграфический комплекс «Ульяновский Дом печати» 432601, г. Ульяновск, ул. Гончарова, 14