РЕАЛИЗАЦИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ ХИМИИ С ФИЗИКОЙ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ "ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН» В 8 КЛАССАХ

IMPLEMENTATION OF INTERDISCIPLINARY CONNECTIONS BETWEEN CHEMISTRY AND PHYSICS IN THE STUDY OF THE TOPIC "PERIODIC LAW" IN 8^TH GRADE

Kebedmagomedova Rakhmat Kebedmagomedovna

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

Russia, Makhachkala

Gasanalieva Patimat Nasirdinovna,

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

Russia, Makhachkala

АННОТАЦИЯ

Различная трактовка естественно-научных понятий в учебниках по физике, химии, биологии и географии, слабое отражение в них взаимосвязи между явлениями природы приводят к тому, что школьники не умеют интегрировать знания, получаемые при изучении отдельных естественнонаучных предметов, и применять их для объяснения явлений, происходящих в окружающем мире.

Нами разработаны фрагменты трех уроков с интеграцией физических знании.

Экспериментальным путем подтверждена динамика роста уровня успеваемости и формирования межпредметных связей в 8 классах.

ABSTRACT

The varied treatment of natural science concepts in physics, chemistry, biology, and geography textbooks, along with their poor coverage of the interconnections between natural phenomena, results in students failing to integrate knowledge gained from studying individual science subjects and apply it to explain phenomena occurring in the surrounding world.

We have developed fragments of three lessons integrating physics knowledge.

Experimental studies have confirmed the dynamics of academic achievement growth and the formation of interdisciplinary connections in eighth-grade students.

Ключевые слова: межпредметные связи, атом, заряд ядра, периодический закон.

Keywords:interdisciplinary connections, atom, nuclear charge, periodic law.

Введение

Современный учитель должен не просто давать знания по химии, а научить ребенка применять их в реальности.

Периодический закон невозможно понять без физических моделей атома (строение ядра, заряд, энергетические уровни. Связь с физикой превращает химию из «набора фактов» в логическую систему, что напрямую формирует функциональную грамотность.

Если не использовать эту синхронность, возникает разрыв: на физике дети проходят протоны-нейтроны, а на химии через месяц вынуждены заучивать таблицу без понимания причин периодичности. Данная тема позволяет объединить эти две реальности.

Тема «Периодический закон» - одна из самых сложных в 8 классе. Школьники часто воспринимают таблицу Менделеева Д.И. как догму. Именно физическое объяснение (электроотрицательность, радиус атома, энергия ионизации) позволяет показать динамику и причины изменения свойств, а не просто констатировать факты. Это снимает формализм в знаниях.

Теоретическая часть

8 класс -это первый год изучения химии. Ученик сталкивается с абстрактными понятиями (атом, моль, электроотрицательность), которые противоречат его чувственному опыту. Без межпредметных связей знания о веществе остаются изолированными от физики, биологии и математики.

Сущность межпредметных связей по И.Д.Звереву и В.Н. Максимовой заключается в:

1. единстве содержания – отражении объективной целостности природы;
2. преемственности – опоре на знания, уже сформированные другими предметами;
3. развитии мышления – формировании общенаучных понятии (например, энергия, свойства материи) [1].

Учебные предметы изучаются разными учителями в разное время (физика – 7 кл., химия – 8 кл., биология – 5-7 кл.). Межпредметные связи призваны синхронизировать этот разрыв, создавая у ученика целостную картину мира [2-4].

Экспериментальная часть

Разработка фрагментов уроков для 8 класса по теме «Периодический закон» с интеграцией физики направлена на формирование у учащихся целостной естественнонаучной картины мира. Использование физических знаний (строение атома, электромагнитное взаимодействие, атомное ядро) позволяет раскрыть физический смысл периодичности, а не просто заучивать таблицу [5].

Фрагмент 1. Тема: «Строение атома. Ядро и электронная оболочка»

Цель: Сформировать представление об атоме как о сложной электронейтральной системе, изученной физиками (Резерфорд, Томсон).

Этап урока: Изучение нового материала.

Межпредметная связь (Физика, 7-8 кл.): Строение вещества, понятие заряда, атомное ядро, электромагнитное взаимодействие.

Ход фрагмента:

Актуализация: Учитель напоминает, что в курсе физики (7 кл.) изучалось строение вещества, состоящего из молекул и атомов.

Постановка проблемы: Если атом неделим (как считалось ранее), почему элементы имеют разные свойства?

Интеграция: Учитель демонстрирует модель атома Резерфорда (ядро + электроны).

• Физическое знание: Заряд ядра (протоны) – положительный, заряд электронов – отрицательный. Атом нейтрален.
• Связь с химией: Порядковый номер (№) элемента = заряду ядра (= числу электронов).

Закрепление: Задание: «Используя периодическую систему, определите заряд ядра и количество электронов для атомов Натрия (№11) и Хлора (№17). Сделайте вывод о строении их электронных оболочек» [6].

Фрагмент 2. Тема: «Физический смысл Периодического закона»

Цель: Объяснить периодичность свойств элементов через периодическое повторение строения внешнего электронного уровня.

Этап урока: Изучение нового материала / Проблемный урок.

Межпредметная связь (Физика): Электронные оболочки, энергия электронов, электромагнитное притяжение.

Ход фрагмента:

Анализ: Учащиеся рисуют схемы атомов элементов 2-го периода (Li, Ne).

Наблюдение: Количество электронных слоев одинаково (два), но число электронов на внешнем уровне возрастает от 1 до 8.

Интеграция: Учитель задает вопрос: «Почему благородные газы (Не, Ne) химически инертны?»

5. Физическое знание: Внешний электронный слой завершен, энергия связи электронов с ядром максимальна, электроны трудно оторвать или добавить.

Вывод: Периодически повторяется не масса, а энергетическое состояние внешней оболочки (свойства «начинаются» с 1 электрона и «заканчиваются» 8) [7].

Развитие: Сравнение радиусов атомов в периоде (уменьшаются, так как увеличивается заряд ядра и притяжение электронов — физическое взаимодействие). 

Фрагмент 3. Тема: «Характеристика элементов металлов и неметаллов на основе строения атома»

Цель: научить прогнозировать физические и химические свойства (металл/неметалл) исходя из физических характеристик атома.

Этап урока: Закрепление, практическая работа.

Межпредметная связь (Физика): Электрическая проводимость, металлические свойства, электроотрицательность.

Ход фрагмента:

Исследование: Учащиеся сравнивают Металлы I группы (Na, K) и Неметаллы VII группы (F, Cl) по числу внешних электронов.

Интеграция:

Металлы: Мало внешних электронов, большой радиус атома, электроны слабо связаны с ядром, легко отдаются (электропроводность, ковкость — физические свойства) [6-9].

Неметаллы: Много внешних электронов, малый радиус, электроны сильно притягиваются к ядру (высокая электроотрицательность).

Закрепление: «Почему металлическая связь и свойства металлов характерны для элементов слева и снизу в таблице?» (Ответ: радиус атома больше, энергия ионизации меньше — физическое обоснование).

В эксперименте участвовали учащиеся 8⁹ (24ученика) г. Махачкала.

Нами для проверки сформированности межпредметных умении были разработаны фрагменты уроков по теме «Периодический закон». Далее был проведен тест до и после изучения темы «Периодический закон». Результаты сравнительного анализа контрольного среза представлены на диаграмме №1.

Рисунок 1. Результаты контрольного среза до педагогического эксперимента

Рисунок 2. Результаты контрольного среза после педагогического эксперимента.

Заключение

Как мы видим по данным диаграммы результаты контрольного среза (диаграмма №1 и диаграмма №2) показывают динамику роста уровня успеваемости и формирования межпредметных связей. Успеваемость в классе повысилась с 87% до 96%.

Список литературы:

1. Зверев И.Д., Максимова В.Н. Межпредметные связи в современной школе. -М.: Педагогика, 1981.
2. Федорец Г.Ф. Межпредметные связи в процессе обучения. -Л., 1983.
3. Кузнецова Н.Е. Методика обучения химии. – М.: Академия, 2012.
4. Шаповал О.А. Реализация межпредметных связей физики и химии в основной школе// Химия в школе. – 2019. - №4.
5. Выготский Л.С. «Педология подростка» под. ред. Д.Б. Эльконина. Т. № 4. М.: Педагогика. -432с.
6. Эльконин Д.Б. Психология развития. Учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений. — М.: Издательский центр «Академия», 2001. - 144 с.
7. Глинка, Н. Л.  Общая химия : учебник для вузов / Н. Л. Глинка ; под редакцией В. А. Попкова, А. В. Бабкова. — 20-е изд., перераб. и доп. — М.: Юрайт, 2025. - 717 с.
8. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. «Химия» 10 класс. 2018.
9. Хомченко И.Г. «Сборник задач и упражнений по химии для средней школы». 2014.