МЕТОДИЧЕСКИЕ  АСПЕКТЫ  ФОРМИРОВАНИЯ  ТЕОРЕТИЧЕСКИХ  ЗНАНИЙ  В  ПРОЦЕССЕ  ИЗУЧЕНИЯ  ХИМИИ

Арнапасова  Лаура  Женисовна

магистрант,  Восточно-Казахстанский  государственный  университет  имени  С.  Аманжолова,  Республика  Казахстан,  г.  Усть-Каменогорск

E-mail:  Laura_sar@mail.ru

Шаихова  Бакыт  Калиаскаровна

научный  руководитель,  канд.  пед.  наук,  ВКГУ  имени  С.  Аманжолова,  Республика  Казахстан,  г.  Усть-Каменогорск

Одним  из  основных  приоритетов  в  современном  обществе  является  образование.  Это  обусловлено  тем,  что  система  образования  является  органической  частью  общественно-политического  строя,  который  связан  с  экономикой,  с  состоянием  общественных  отношений  и  всех  форм  общественного  сознания.  В  результате  в  современном  обществе  образование  выдвигается  в  число  ведущих  областей  деятельности  общества,  входит  в  круг  факторов,  определяющих  будущее  страны.

Химическое  образование,  как  и  образование  в  области  других  фундаментальных  наук,  важных  для  формирования  целостного  представления  о  закономерностях  окружающего  мира,  реалистического  взгляда  на  вещественный  мир,  научного  материалистического  мировоззрения,  культуры  мышления  и  поведения,  начинается  в  средней  школе.  Проблемы  школьного  химического  образования  имеют  очень  большое  значение  потому,  что,  во-первых,  большая  часть  молодых  людей  нашей  республики  получают  химическую  подготовку  только  в  школе,  а  во-вторых,  образование  в  вузах  ряда  профилей  предполагает  продолжение  химического  образования  на  базе  фундамента  знаний,  полученных  в  средней  школе.  Самой  большой  проблемой  школьного  химического  образования  по  мнению  М.Г.  Гульдфельда,  Г.В.  Лисичкина,  Э.Н.  Нифантьева,  П.Д.  Саркисова  является  значительное  снижение  интереса  к  химическим  знаниям  [1].  Этот  факт  соответствует  общей  мировой  тенденции  падения  интереса  ко  всем  естественнонаучным  дисциплинам,  в  том  числе  и  к  химии,  что  связано  со  стремительным  загрязнением  окружающей  среды  продуктами  человеческой  деятельности,  с  катастрофами  на  атомных  станциях,  авариями  на  различных  предприятиях.  Все  эти  проблемы  обычно  определяются  неграмотной  или  недобросовестной  работой  исполнителей,  незнанием  химизма  процессов,  техники  безопасности  при  работе  с  химическими  веществами.  Первопричина  же  этих  бедствий  заключается  в  недостатке  у  населения  химических  знаний,  а,  значит,  в  имеющихся  упущениях  в  преподавании  химии  в  средней  и  высшей  школе.В  современных  условиях,  определяемых  демократизацией  общества,  ускорением  научно-технического  и  социального  прогресса,  цели  образования  претерпевают  изменения.  Эти  цели  формируются,  в  первую  очередь,  тенденциями  общественного  развития,  которые  определяют  социальный  заказ  общества  на  современном  этапе  его  развития  и  в  перспективе.

Основой  социального  заказа  в  настоящее  время  является  воспитание  личности,  как  высшей  ценности  демократического  общества.  Отсюда  общими  целями  химического  образования  будут  являться  следующие  положения:

·     формирование  системы  научных  химических  знаний  и  необходимых  умений  (интеллектуальных,  практических,  учебных).  Реализация  этой  цели  должна  привести  к  активному  владению  основами  химических  дисциплин,  дающему  возможность  анализировать  разнообразные  химические  задачи,  осуществлять  творческий  поиск  альтернативных  решений;

·     формирование  системы  научных  знаний,  а  также  математики,  физики,  биологии,  медицины  и  других  дисциплин.  Это  обеспечит  активное  владение  этими  дисциплинами,  дающее  возможность  решать  междисциплинарные  задачи,  часто  встречающиеся  на  практике.

Таким  образом,  существующие  концепции  химического  образования  предполагают  развитие  содержания  химического  образования  на  основе  демократизации,  являющейся  не  только  стратегическим  направлением  модернизации,  но  и  целью,  средством  и  гарантией  необратимости  обновления,  преобразования  образования;  гуманизации,  предполагающей  общедоступность  образования,  демократический  характер  всего  педагогического  процесса,  приоритет  общечеловеческих  ценностей,  жизни  и  здоровья  человека,  свободного  развития  личности  ,  гуманитаризации,  направляющей  образование  на  овладение  обучающимися  основ  современного  миропонимания,  на  воспитание  активной  личности,  освоившей  культурный  опыт  человечества  и  способной  стать  субъектом  творческой  профессиональной  деятельности,  владеющей  экологическими  знаниями;  фундаментализации,  означающей  универсальность  и  интегративность  образования,  возможность  дальнейшего  самообразования;  информатизации,  предполагающей  компьютеризацию  образования,  использованию  обучающих  систем.

Учитывая  перечисленные  выше  особенности  современного  образования,  задачу  обучения  следует  видеть  не  в  том,  чтобы  сообщить  обучаемому  определенную  сумму  знаний,  а  в  том,  чтобы  научить  общим  методам  познания  с  целью  непрерывного  самообучения.  Для  этого  необходимо  знать,  как  происходит  обучение  и  каковы  пути  управления  этим  процессом.  Поэтому  преподаватель  должен  строить  процесс  обучения,  опираясь  как  на  достижения  преподносимого  им  раздела  науки,  так  и  на  достижения  психологии  и  педагогики.  Можно  выделить  два  основных  пути  разработки  научных  основ  преподавания  химии  в  школе:

1.  использование  уже  накопленного  опыта  преподавания  предметов  в  средней  школе.

2.  перестройка  преподавания  на  основе  теорий  обучения,  разработанных  современной  психологией  и  педагогикой.

Для  решения  перечисленных  задач  преподавания  химии  изучаются  такие  вопросы,  как  повышение  заинтересованности  в  изучении  химии,  использование  внутрипредметных  и  межпредметных  связей  в  преподавании  химии,  преимущества  и  недостатки  программированного  обучения,  использование  проблемного  обучения  как  одного  из  способов  активизации  деятельности  студентов  во  всех  способах  и  методах  обучения,  соотношение  традиционного  и  проблемного  обучения.  Увеличение  количества  научной  информации  требует  быстрого  изменения  содержания  курса  химии,  так  как  преподаватели  из-за  недостатка  аудиторного  времени  не  способны  сообщить  все  накопленные  научные  факты,  а  обучающиеся  физически  не  способны  запомнить.  Сообщение  обучаемому  фактологического  материала  не  способствует  развитию  у  научного  мышления.  Перед  преподавателями  поставлены  две  цели:  не  сообщая  огромного  количества  фактов,  развить  в  такой  степени  его  научное  мышление,  чтобы  он  всегда  мог  самостоятельно  решать  возникающие  перед  ним  в  практической  деятельности  задачи.

Создавшееся  положение  является  причиной  необходимости  обновления  системы  образования,  которая,  следует  отметить,  переживает  процесс  коренного  реформирования  во  всем  мире.  Причины  такого  преобразования  в  современном  мире  заключаются  в  следующем 

1.  ускорение  научно-технического  прогресса,  которое  сопровождается

а.   усилением  связей  между  наукой  и  техникой,  а  также  между  различными  отраслями  науки;

б.  обновлением  производственных  структур;

в.   неуклонным  ростом  развития  по  всем  отраслям;

г.   изменением  образа  жизни;

2.  интенсификация  международных  отношений,  вызывающая

а.   интернационализацию  экономики;

б.  создание  предпосылок  возникновения  мировой  культуры;

в.   ужесточение  международной  конкуренции  между  странами,  в  сферу  которой  попадает  и  система  образования;

3.  информатизация  и  компьютеризация  общества,  требующая

а.   создания  соответствующей  материальной  базы  компьютерного  обучения;

б.  разработки  и  использования  компьютерной  технологии  и  психолого-педагогических  основ  применения  компьютеров  в  образовании;

в.   разработки  и  применения  программного  учебно-методического  и  организационного  обеспечения  применения  компьютеров  в  учебном  процессе  вуза.

Документы  по  обновлению  образования,  утверждающие  новое  понимание  назначения  образования,  как  главного  средства  сохранения  и  трансляции  культуры  будущим  поколениям,  как  важнейшей  сферы  духовного  производства,  знаменуют  собой  только  начальный  этап  такого  обновления,  они  создают  только  определенные  предпосылки  для  содержательной  работы  по  выявлению  новых  путей  и  решений,  которые  позволяют  перевести  работу  высшей  школы  на  качественно  новый  уровень,  отвечающий  требованиям  ускорения  социально-экономического  и  научно-технического  развития  общества,  на  уровень,  соответствующий  эпохе  научно-технической  революции. 

Химия,  как  наука,  представляет  основополагающую  область  естествознания  и  играет  большую  роль  в  жизни  современного  общества.  Она  является  системой  нашего  жизнеобеспечения,  без  которой  общество  не  могло  бы  существовать.  Взаимодействие  человека  со  множеством  материалов  и  веществ  природного  и  антропогенного  характера  в  течение  всей  жизни  требуют  усвоения  некоторого  минимума  химических  знаний,  формирования  в  сознании  единой  научной  картины  мира,  выработки  реалистического  взгляда  на  природу  и  место  человека  в  ней,  культуры  мышления  и  поведения,  разумного  и  ответственного  отношения  к  себе,  людям  и  среде  обитания. 

С  другой  стороны,  химия  является  важным  компонентом  культуры,  отмечают  Г.В.  Лисичкин  и  Е.Е.  Минченков  [2].  Практическая  деятельность  людей,  превратившаяся  в  мощный  геохимический  фактор,  соизмеримый  с  собственной  эволюцией  природы,  определяется  тем  специфическим  компонентом  культуры,  который  формирует  химические  знания.  Эти  знания  отражают  сложный  комплекс  отношений  «человек-вещество»  и  далее,  через  очевидную  связь  «вещество-материал-практическая  деятельность»  в  значительной  мере  определяют  поведенческие  навыки,  возможности  осознанного  выбора  молодыми  людьми  образа  жизни  и  дальнейшей  сферы  деятельности.  Химия,  как  компонент  культуры,  наполняет  содержанием  ряд  фундаментальных  представлений  о  мире:  связь  между  структурой  и  свойствами  сложной  системы,  вероятностные  преставления,  преставления  о  симметрии,  хаосе,  упорядоченности,  законы  сохранения,  единство  дискретного  и  непрерывного,  эволюция  вещества  и  т.  д.  Эти  представления  формируют  целостное  естественнонаучное  миропонимание,  систему  обобщенных  знаний  о  природе,  месте  человека  в  мире.

Таким  образом,  отметим,  что  уже  в  начале  XX  века  многие  ученые  педагоги  и  психологи  видели  необходимость  в  разработке  новых  методов  обучения,  для  активизации  учебной  деятельности  учащихся.  Данная  проблема  остается  актуальной  и  в  настоящее  время.  В  реализации  целей  проблемного  и  развивающего  обучения  лежат  активные  методы,  которые  помогают  вести  учащихся  к  обобщению,  развивать  самостоятельность  их  мысли,  учатся  выделить  главное  в  учебном  материале,  развивают  речь  и  многое  другое.  Как  показывает  практика,  использование  активных  методов  в  обучении  является  необходимым  условием  и  они  позволяют  формировать  знания,  умения  и  навыки  учащихся  путем  вовлечения  их  в  активную  учебно-познавательную  деятельность,  учебная  информация  переходит  в  личностное  знание  учащегося.

Системный  анализ  современной  науки,  просмотр  отечественных  и  зарубежных  учебников  по  химии,  научных  химических  журналов,  монографий  по  различным  отраслям  химических  знаний,  реферативного  журнала  «Химия»  показывает,  что  в  химии  могут  быть  выделены  четыре  основных  учения:  о  строении  вещества;  о  периодическом  изменении  свойств  элементов  и  соединений;  о  направлениях  химических  процессов  (химическая  термодинамика);  о  скоростях  химических  процессов  (химическая  кинетика)  Раздел  «Строение  атомного  ядра,  свойства  атома  и  молекул»  содержит  наиболее  важные  современные  теоретические  сведения,  касающиеся  строения  атомов  и  молекул,  химической  связи  и  межмолекулярных  взаимодействий.  При  изучении  данной  темы  целесообразно  показать  значимость  изучаемого  материала  в  жизни,  взаимосвязь  строения  атомов  элементов  с  физическими  и  химическими  свойствами  веществ.  Изучение  данного  блока  позволяет  приводить  примеры  с  местных  производств.  Например,  такие  элементы  как  кадмий  (Сd)  и  ртуть  (Нg)  производимые  на  АО  «Казцинк»,  влияют  на  качество  продукции  перерабатывающих  производств  (являются  токсическими  элементами,  содержание  которых  нежелательны  в  продуктах  производства  АО  «Аксай-нан»).  Раздел  «О  периодическом  изменении  свойств  элементов  и  соединений»  рассматривает  изучение  свойств  атомов  элементов  и  их  соединений,  распространенность,  способы  получения,  физические  и  химические  свойства  и  применение  простых  веществ  и  их  соединений.  Данный  раздел  важен  тем,  что  изучает  свойства  отдельных  элементов,  их  биологическую  функцию,  свойства  в  протекании  химических  процессов,  связанных  при  переработке  сырья  и  получении  готовой  продукции,  в  определении  химической  безопасности  продукции  перерабатывающих  производств.  При  изучении  данного  раздела  целесообразно  организовать  проекты,  такие,  как  «Качество  минеральных  солей,  используемых  на  хлебозаводах  г.  Усть-Каменогорска»  .

Раздел  «Энергетика  и  направленность  химических  процессов»  рассматривает  термодинамические  параметры  химической  системы,  изучает  внутреннюю  энергию  системы,  ее  изменения  в  результате  реакции,  рассматривает  меру  беспорядка  в  системе  и  возможность  самопроизвольного  протекания  химических  процессов,  а  также  условия  их  протекания.  Раздел  «Химическая  кинетика»  рассматривает  скорость  протекания  химических  реакций,  процессов,  ее  закономерности  и  теории,  а  также  химическое  равновесие.  Данные  разделы  для  технологов  перерабатывающих  производств  важны  тем,  что  в  основе  всех  технологических  процессов  лежат  химические  явления  [3].

Таким  образом,  четырехстороннее  рассмотрение  изучаемого  объекта  показывает  обучаемому  систему  современной  химической  науки.  Очень  важно  при  изучении  химии  показать  внутрипредметные  и  межпредметные  связи.  Использование  межпредметных  связей  при  преподавании  курса  химии  в  школе  требует,  чтобы  иллюстрация  теоретических  положений  проводилась  на  примере  тех  объектов,  с  которыми  учащиеся  имеет  дело.  Например,  при  выпекании  хлеба  ученик  должен  знать,  когда  продукт  будет  готов,  при  какой  температуре.  Появление  золотистой  корочки  хлеба  говорит  о  готовности  продукта.  С  точки  зрения  химических  процессов  это  деструктуризация  природного  полимера  крахмала  до  дикстринов.  Одновременно  преподаватель  должен  показать  ученику  и  внутрипредметную  связь.  Например,  изучение  таких  разделов,  как  «Кинетика  химических  процессов,  теория  растворов,  окислительно-восстановительные  процессы»  способствуют  изучению  темы  «Свойства  металлических  элементов  и  их  соединения»,  а  в  дальнейшем  других  разделов  химии 

Основные  формы  организации  учебной  деятельности  для  изучения  теоретического  материала  —  это  уроки,  лекции  и  семинары.  Лекция  все  чаще  выступает  в  качестве  ведущего  звена  всего  курса  обучения  и  представляет  собой  способ  изложения  объемного  теоретического  материала,  обеспечивающий  целостность  и  законченность  его  восприятия  учащимися.  Лекции  должны  давать  систематизированные  основы  научных  знаний  по  химии,  раскрывать  состояние  и  перспективы  развития  современной  химической  науки,  концентрировать  внимание  обучающихся  на  наиболее  сложных,  узловых  вопросах,  стимулировать  их  активную  познавательную  деятельность  и  способствовать  формированию  творческого  мышления.  И  особенно  она  действенна,  если  в  ходе  изложения  лекции  привлекать  материал  из  местного  окружения,  так  как  в  настоящее  время  в  регионах  большое  внимание  уделяется  достижениям  науки  и  техники,  создаются  соответствующие  кластеры  производств,  технопарки.

Таким  образом,  лекция  является  одной  из  основных  форм  обучения,  формирующей  теоретические  знания,  и  призвана  вызывать  у  слушателей  размышления,  подсказывать  направление  самостоятельной  работы,  побуждать  к  действию,  быть  школой  научного  мышления.  При  подготовке  и  чтении  лекции  необходимо  учитывать  и  интегрировать  региональный  материал  с  материалами  Государственной  программы.

Одними  из  ведущих  форм,  являются  уроки-семинары.  Семинар  (от  латинского  слова  seminarium  —  рассадник  знаний)  —  один  из  основных  методов  обсуждения  учебного  материала.  Семинары  проводятся  по  наиболее  сложным  вопросам  (темам,  разделам)  учебной  программы  с  целью  углубленного  изучения  дисциплины,  привития  обучающимся  навыков  самостоятельного  поиска  и  анализа  информации,  формирования  и  развития  научного  мышления,  умения  активно  участвовать  в  творческой  дискуссии,  делать  правильные  выводы,  аргументировано  излагать  и  отстаивать  свое  мнение.

На  семинарских  занятиях  можно  обсуждать  и  научные  проблемы,  связанные  со  свойствами  биогенных  элементов,  входящих  в  состав  растительного  сырья,  с  экологией  Восточного  Казахстана,  так  как  на  современном  этапе  развития  науки  приоритет  отдается  и  региональной  науке,  ведь  научные  мысли  берут  начало  именно  в  регионах..  На  семинарах,  где  работа  учащихся,  направляемая  преподавателем  с  помощью  специально  подобранных  проблемных  ситуаций,  существенное  место  занимают  материалы  с  региональным  компонентом,  побуждают  самостоятельно  рассуждать  и  активно  искать  ответы  на  поставленные  вопросы.

Проиллюстрируем  методику  построения  проблемного  урока-лекции  по  теме  «Свойства  металлических  элементов».  Данный  урок  был  проведен  с  использованием  мультимедийной  презентации,  где  основные  положения  урока  оформлены  в  виде  слайдов 

Цель:  обобщить  и  углубить  знания  учащихся  об  общих  свойствах  металлов.  На  примере  региональных  материалов  показать  распространенность,  эндемическую  связь  между  распространенностью  химических  элементов  и  их  содержанием  в  продуктах  переработки  предприятий  пищевой  промышленности.  Ознакомить  со  способами  получения  металлов  на  предприятиях  цветной  металлургии  Восточного  Казахстана.  Оказать  помощь  учащимся  в  развитии  профессиональной  компетентности  в  сфере  технологических  знаний  и  применения  на  практике  продукции  перерабатывающих  отраслей  промышленности.  Показать  межпредметную  связь  с  другими  предметами  естественнонаучного  цикла.

Материальное  обеспечение:  выставка  литературы,  мультимедийный  проектор  для  демонстрации  слайдов,  экран,  образцы  минералов  и  металлов,  карта  Восточно-Казахстанской  области  с  указанием  месторождений  и  предприятий  перерабатывающих  производств.

Вопросы  урока:

Положение  металлов  в  периодической  системе  Д.И.  Менделеева.  Строение  и  атомные  свойства  металлов.  Классификация  металлов.

Распространение  металлов  в  природе  и  на  территории  Восточного  Казахстана.  Способы  получения  металлов.

Физико-химические  свойства  и  биологическая  функция  металлов.  Применение  металлов.  Особенности  применения  металлов  и  их  соединений  в  промышленности  и  в  быту.

Проблемные  вопросы:

Выясните,  есть  ли  связь  между  распространенностью  химических  элементов,  содержанием  и  качеством  производимой  продукции  пищевой  промышленности?

Каковы  будут  последствия,  если  в  организме  человека  не  будет  хватать  цинка  или  цинк  будет  в  избытке?

Цинк  относят  к  микроэлементам  необходимым  для  жизнедеятельности  человека,  тогда  в  чем  его  токсическое  воздействие  для  организма?

Медь  относят  к  тяжелым  токсичным  металлам,  а  также  к  микроэлементам,  в  чем  заключается  ее  биологическая  функция  в  живых  организмах?

Исходя  из  строения  атома  и  физико-химических  свойств,  определите,  почему  мышьяк,  кадмий,  ртуть,  бериллий,  уран  относят  к  тяжелым  токсическим  металлам?  Есть  ли  связь  между  распространенностью  и  содержанием  в  продукции  перерабатывающих  производств  Восточного  Казахстана  названных  металлов?

После  ознакомления  с  проблемными  вопросами  лектор,  постепенно  вовлекая  учащихся  в  активную  деятельность,  раскрывает  выдвигаемые  проблемы,  рассматривает  положение  металлов  в  периодической  системе,  показывает  границы  раздела  между  металлами  и  неметаллами,  границу  Центаля.  Акцентируя,  что  Восточный  Казахстан  является  центром  цветной  металлургии  Казахстана,  рассматриваются  способы  получения,  физические  и  химические  свойства  цветных  металлов,  их  применение.  Изучаются  биологические  функции  цветных  металлов,  что  многие  цветные  металлы:  цинк  (Zn),  медь  (Cu),  магний  (Mg),  калий  (K),  серебро  (Ag)  и  другие  являются  микроэлементами,  столь  необходимыми  для  жизнедеятельности  человека,  и  в  то  же  время  в  избытке  являются  токсическими  веществами,  подавляющими  жизненные  процессы.  Знание  свойств  вышеназванных  элементов  способствует  более  осознанному  изучению  данной  темы

Одним  из  условий  при  проведении  таких  лекций  является  то,  что  учитель  должен  следить,  чтобы  его  вопросы  не  оставались  без  ответов,  иначе  они  будут  носить  риторический  характер  и  не  обеспечат  достаточной  активизации  мышления  учащихся.

Таким  образом,  применение  различных  форм  и  методов  в  обучении  химии  дает  возможность  активизировать  учебно-познавательный  процесс,  вызвать  интерес  к  изучению  дисциплины  химия,  мотивацию  в  приобретении  профессионально-значимых  знаний,  умений,  навыков.

Список  литературы:

1. Лисичкин  Г.В.,  Минченков  Е.Е.,  Сушко  В.И.,  Шелинский  Г.И.  Концепции  школьного  химического  образования  //  Химия  в  школе.  —  1989.  —  №  6.  —  С.  8—28.
2. Турбовской  Я.С.  Концепция  высшего  профессионального  педагогического  образования  //  Мир  образования  —  образование  в  мире.  —  2002.  —  №  4.  —  С.  40—47.
3. Шаихова  Б.К.  Реализация  принципа  региональности  в  условиях  профессионально-ориентированной  среды  обучения  химии  //  Материалы  междунар.  науч.  -  практ.  конф.,  посвящ.  Году  Пушкина  в  Казахстане,  Году  Абая  в  России.  Кокшетау,  2006.  —  С.  306—311.