+Методика преподавания химии

Шадрина Татьяна Владимировна .

15 лекций (30 часов), 14 практических занятий (28 часов).

Литература :

Д.М. Кирюшкин, В.С. Полосин, «Методика обучения химии», 1970 г.

Н.Е. Кузнецова, «Методика преподаваний химии», 1984 г.

Г.М. Чернобельская, «Основы методики обучения химии», 1987 г.

Г.М. Чернобельская, «Методика обучения химии в средней школе», 2000 г.

О.С. Зайцев, «Методика обучения химии, теоретические и прикладные аспекты», 1999 г.

Журнал «Химия в школе».

Газета «Первое сентября» (приложение «Химия»).

Лекция №1

Мпх как наука и как учебная дисциплина

МПХ – наука об образовании, воспитании и развитии учащихся в процессе изучения химии.

Обучение – осуществляемый преподавателем и обучаемым двухсторонний процесс передачи и усвоения знаний.

Преподавание – деятельность преподавателя в процессе обучения.

Учение – деятельность обучаемого.

Каждая функция изучается своей наукой, но в процессе изучении химии все эти системы взаимодействуют между собой и возникает общая целостная картина.

МПХ – наука, находящаяся на стыке химических и психолого-педагогических наук и возникающая, как синтетическая система.

Проблемы:

Определение целей, задач, стоящих перед учителем химии при обучении (для чего учить).

Определение содержания учебного предмета в соответствии с поставленными целями и дидактическими требованиями (чему учить).

Разработка адекватных содержанию методов средств форм обучения (как учить).

Изучение процесса усвоения предмета учащимися.

Краткие исторические сведения о развитии МПХ, как науки.

Становление МПХ как науки связано с деятельностью Ломоносова, Менделеева, Бутлерова. Деятельность Ломоносова протекала в середине XVIII века – период становления химической науки в России. Ломоносов был первым профессором химии в России.

1748 г. – Ломоносов создал первую научную лабораторию в России.

1752 г. – Ломоносов прочитал первую лекцию.

Ломоносов считал, что при обучении химии нужно использовать методы химической науки, в частности эксперимент. Для проведения экспериментов у него был выделен лаборант. Ломоносов придавал большое значении применения математических и физических методов при изучении химии, также большое значение придавал риторике.

Большая роль в разработке передовых педагогических идей принадлежит Менделееву. Менделеев большое значение уделял вопросам преподавания химии. Он пытался систематизировать разрозненные факты о химических элементах и их соединениях, чтобы дать сложную систему изложения курса химии, результатом этого стал периодический закон. Менделеев отмечал, что в процессе обучения химии необходимо знакомить с основными фактами и законами, раскрывать значении важнейших выводов для понимания природы веществ и процессов, раскрывать роль химии в сельском хозяйстве и промышленности, формировать материалистическое мировоззрение, формировать умение пользоваться химическим экспериментом, подготовка к практической деятельности.

Значительное влияние на развитие химического образования оказал Бутлеров. Методические взгляды Бутлерова изложены в книге «Основные понятия в химии». Бутлеров считал, что начинать изучение органической химии нужно с и известных учащимся веществ – сахара и уксусной кислоты. Бутлеров считал, что в основу изложения курса органической химии должен быть положен структурный принцип. Важнейшее положение теории строения были внесены в его педагогический труд «Введение полному изучению органической химии».

Современный этап развития МПХ характеризуется тем, что химия была включена в, как образовательный предмет в учебные планы средних и общеобразовательных школ. Этот период связан с именами таких ученых: Верховский, Сазонов, Крапивин, Кирюшкин, Полосин, Чернобельская.

МПХ прошла путь поиска оптимальной организации учебного процесса. Этот путь не закончился до сих пор.

После революции 1917 года, пытаясь уйти от муштры и зубрежки в царской школе пришли к другой крайности: учебный процесс начал утрачивать свою точность. От этих новаций достаточно быстро отказались.

25 августа ЦК ВКП(б) в постановлении «Об учебных программах и режиме в начальной и средней школе». Главной организационной формой учебного процесса был назван урок. Химия окончательно стала самостоятельным учебным предметом.

В настоящее время советская школа вступила в очередную новую фазу, которая ориентирована на усиление воспитательной функции в школе, усиление трудовой направленности, изучение и использование микропроцессорной техники, усиление внимания к мировоззренческой стороне образования, вооружение учащимися прочными знаниями основ наук.

Система химического образования состоит из трех звеньев: пропедевтического, общего (базового) и профильного (углубленного), состав и структура которых охватывают начальную, основную и старшую школы (схема 2.1).

Пропедевтическая химическая подготовка учащихся, как указывалось выше, осуществляется в начальной школе и в 5-7 классах основной школы. Элементы химических знаний на этих этапах обучения включаются либо в курсы «Окружающий мир» (начальная школа) и «Естествознание» (5-7 классы), либо в систематические курсы биологии и физики.

Химические знания, вводимые на этих этапах обучения, служат решению задачи формирования у школьников первоначального целостного представления о мире.

Базовый компонент химического образования (8-9 классы) обязателен для всех учащихся. Он представлен в основной школе в виде систематического курса химии. Из него учащиеся получают знания, объем и теоретический уровень которых будут определять обязательную химическую подготовку школьников в основной школе. Поскольку эти знания станут основой для дальнейшего совершенствования химических знаний как в школе, так и в профессиональных учебных заведениях, обязательный уровень овладения ими, зафиксированный в государственных требованиях к школьному химическому образованию, можно назвать базовым.

Базового уровня химической подготовки должны достичь все учащиеся, оканчивающие основную школу, независимо от дальнейшей специализации. Этот

Схема 2.1

Система химического образования

уровень определяет химическую грамотность всего населения страны и должен служить основой грамотного обращения граждан с веществами и химическими процессами.

Обучение химии на основе данного курса должно привести к пониманию учащимися химических явлений в окружающем мире, уяснению роли химии в развитии экономики страны, повышении уровня жизни, к формированию «химической культуры» обращения с веществами и материалами.

Профильный компонент школьног о химического образования призван решать следующие задачи: а) развивать интерес учащихся к химии; б) углублять их знания по химии; в) способствовать в дальнейшем успешному освоению специальностью, связанной с химией. Этот комггонент химического образования составляет один из профилей старшего звена школы. Уровень химической подготовки учащихся определяет выбранный ими ггрофиль обучения.

Курс базового уровня для специальных гуманитарных школ (8-11 классы) призван обеспечить освоение всеми учащимися абсолютно необходимого минимума химических знаний в таком объеме, чтобы выпускник был в состоянии ориентироваться в общественно значимых проблемах, связанных с химией.

Для школ и классов технического (трудового) профиля должен быть предложен курс химии, связанный с конкретной трудовой подготовкой школьников. Теоретический уровень такого курса может совпадать с общеобразовательным. Однако в прикладном, практическом аспекте этот курс должен давать учащимся знания и умения, необходимые для овладения в дальнейшем определенной профессией.

Поскольку заранее определить все разнообразные направления трудовой иод- гоговки невозможно, целесообразно конструировать такой курс из модулей, присоединяемых к небольшой но объему, но систематической основе. Модуль представляют собой отдельный фрагмент содержания, на основе которого можно раскрыть прикладное значение химических знаний, например в строительстве, сельском хозяйстве, на транспорте и т. д. При создании конкретной учебной программы учитель может присоединить к систематической основе соответствующие модули и тем самым приблизить изучение химии к трудовой подготовке школьников.

В школах (или классах) естественнонаучного профиля обучение химии может осуществляться с разной глубиной в зависимости от того, какой учебный предмет учащиеся изучают усиленно. Если школьники углубленно изучают физику или биологию (но не химию), им могут быть предложены курсы, облегчающие усвоение этих учебных дисциплин. Однако обучение химии также проводится на более высоком, чем общеобразовательный, теоретическом уровне.

В школах или классах с углубленным изучением химии учащимся обычно предлагают систему, состоящую из курса химии повышенного уровня, в котором совершенствуются знания по неорганической и органической химии, и дополнительных (элективных) курсов, задачей которых является значительное расширение химических знаний.

К таким курсам можно отнести аналитическую химию, химию в промышленности, агрохимию, биохимию и др. В рамках углубленного изучения химии учащиеся должны повысить уровень химических знаний как в теоретическом, так и в прикладном аспекте. В первом случае основной акцент в преподавании должен быть сделан на теоретических вопросах химии. Во втором - учащиеся должны получить знания по химической технологии, агрохимии и т. п.

В концепции особо отмечены те школы, условия в которых не позволяют реализовать профильное обучение. В настоящее время к таким школам можно отнести большинство сельских школ и школы малых городов. В них учащиеся будут должны изучать в старшей школе все дисциплины на общеобразовательном уровне.

Факультативные курсы как компонент системы школьного химического образования служат для удовлетворения интересов школьников в области химии. С их помощью также реализуют дифференцированный подход к обучению учащихся. Учащимся основной и старшей школ может быть предложен большой набор факультативных курсов по интересам: повышенного уровня; прикладного характера; спецкурсы, посвященные отдельным разделам химической науки и практики (химия металлов и металлургия, химия высокомолекулярных соединений, основы биохимии и др.).

Иная система факультативных курсов должна быть для учащихся, изучающих химию углубленно. Такие факультативные курсы можно назвать вспомогательными. К ним относятся: «Химия в вопросах и задачах», «Химия и иностранный язык», «Химия и компьютер». Сочетание вспомогательных факультативных курсов с углубленным изучением химии позволит учащимся хорошо подготовиться к обучению в высших учебных заведениях.

Элективные курсы школа предлагает учащимся на выбор с определенным профилем обучения. Как отмечалось выше, к элективным могут быть отнесены курсы аналитической, физической химии для химического профиля школы или класса. Предлагаемых курсов должно быть не менее шести. Из них учащиеся должны выбрать не менее трех и изучать их в течение года.

Элективные курсы могут быть различной продолжительности - от одного часа в неделю до полноценного курса по 2 ч в неделю в течение всего учебного года.

Не забыта в концепции и внеурочная работа по химии. К ней относят химические кружки и иные занятия, дополняющие материал уроков по химии. Это наиболее подвижная форма обучения и воспитания, содержание и методика которой определяются учителем и учащимися в зависимости от интересов школьников, опыта и возможностей учителя, производственного окружения школы.

Таким образом, предлагаемая система школьного химического образования (схема 2.1), ее структура открывают возможность разнообразить процесс приобретения знаний учащимися, способствуют формированию и развитию их интереса к обучению вообще и химии в частности.

Вопросы и задания

• 1. На каких принципах основывается государственная политика образования? Как вы понимаете эти принципы?
• 2. В законе об образовании говорится о том, что в стране устанавливаются образовательные стандарты. Объясните значение государственных стандартов образования для страны.
• 3. В каких разделах и статьях закона «Об образовании» говорится о необходимости естественнонаучного образования? Объясните значение этого положения в законе для общего образования в стране.
• 4. Какие положения закона апробируют профильное обучение в общеобразовательной школе? Объясните смысл и значение профильного образования в стране.
• 5. Какие особенности школьного химического образования раскрывает концепция? Какова структура концепции?
• 6. Перечислите цели химического образования. Почему цели химического образования совпадают с целями школы? Могут ли различаться цели базового и углубленного курсов химии? Ответ поясните.
• 7. Могут ли различаться задачи углубленного и общеобразовательного курсов химии? Ответ поясните.
• 8. Объясните, как вы понимаете, что такое пропедевтическая подготовка учащихся но химии. Что входит в эту подготовку?
• 9. Что называют базовой химической подготовкой? Какие основные элементы в нее входят? Почему такая подготовка называется базовой?
• 10. Могут ли общеобразовательные курсы в 10 и 11 классах помогать углубленному изучению физики или биологии? Почему? Какие особенности должны быть у курса химии в школе, в которой реализуется углубленное изучение физики, биологии? Дайте обоснованный ответ.

И. Какова должна быть система углубленного изучения химии? Объясните назначение различных курсов, входящих в данную систему.

Все еще со школьной скамьи помнят Рудзитиса и Фельдмана или Цветкова, изданные более 30-ти лет назад. Конечно, они переиздавалась: бумага стала лучше, цвета ярче, картинок больше. Из учебников убрали такие разделы, как «химическая промышленность Советского Союза», «основные специальности, востребованные на сернокислотном производстве» и прочие следы эпохи СССР. Убрать-то убрали, а добавили ли что-нибудь? К сожалению, нет. Содержание учебников осталось тем же самым. Таким образом, наши дети учатся по тем же учебникам, по которым учились мы и наши родители. Неужели в химии с тех пор ничего не изменилось?

Разумеется, химия ушла далеко вперед. Поэтому, ясное дело, необходимы новые учебные программы, новые учебники. И действительно, новые учебники появляются с умопомрачительной быстротой. Вот только содержание этих учебников, в большинстве случаев, не превосходит, а то и уступает по объему материала учебникам 70-80-х годов. И с каждым годом учебники по химии все сокращаются и упрощаются, а химия медленно, но верно из серьезной естественной науки превращается в ненавязчивую «сказку о веществах».

Открыв учебник по химии для 11 класса общеобразовательной школы, первую химическую формулу вы увидите лишь на сотой странице...

Немаловажен и тот факт, что большинство школьных программ основывается, в целом, на знаниях, полученных в XVIII-XIX веках. И если общехимические представления с тех пор не претерпели существенных изменений, то такие основополагающие разделы как «Строение материи» или «Органическая химия» находятся на качественно ином уровне.

Многие задаются вопросом, что же случилось с некогда лучшей в мире советской образовательной системой? В плане химического образования ответ весьма прост. Она безнадежно устарела. Любой современный европейский учебник по химии содержит представления о спектральном анализе (основном методе изучения химических соединений) или реакциях кросс-сочетания (за которые была вручена последняя Нобелевская премия по химии). Российский школьник даже слов таких не слышит на уроке химии. Это приводит к росту и без того гигантского разрыва между программами среднего и высшего химического образования. Поэтому так велик процент отчисленных с первого курса технических вузов - многие не способны за 4 месяца до первой зимней сессии преодолеть «пропасть» между школой и вузом.

Спасений остается немного - либо отдать ребенка в спецшколу (число которых весьма ограниченно), либо нанять репетитора. Только в этом случае у ребенка появляется возможность не только поступить на бюджетное место в вуз, но и закрепиться там.

Как же пытаются решить эту проблему в Министерстве образования? А никак. Они ее только усугубляют. Самым мощным ударом по химическому образованию (и не только химическому) в России стал Единый Государственный Экзамен. Раньше для поступления в вуз нужно было долго и усиленно готовится к вступительным экзаменам. Экзамены эти составляли преподаватели вуза, с учетом требований, которые они будут предъявлять к будущим первокурсникам, несколько сглаживая тем самым разрыв между школой и вузом. Ну, а такой вид проверки знаний как устный экзамен или собеседование в принципе незаменим, потому как является наилучшим способом адекватной оценки знаний учащегося. Теперь же достаточно наставить галочек в бланке ЕГЭ, уровень которого нельзя назвать даже базовым, получить сертификат и поступить в любой химический, медицинский или любой другой профильный вуз. Поскольку результаты ЕГЭ можно послать в большое количество вузов, конкурс в них резко вырос, а в силу низкого уровня ЕГЭ вероятность поступления в вуз выпускника с блестящими знаниями точно такая же, как у выпускника, еле осилившего элементарный курс химии. То есть врачами с равными шансами могут стать и трудолюбивый и любознательный отличник, и ленивый троечник. Однако, вуз, приняв по ЕГЭ троечников, некоторым отличникам будет вынужден в приеме отказать.

Другим «орудием борьбы» Минобразования с химией являются учебные планы. Количество часов, отводимых на химию в учебном плане для 10-11-х классов, постоянно сокращается и составляет сейчас не более 2-х часов в неделю. При этом на парламентском уровне ведется обсуждение учебных программ по истории и обществознанию, и количество отводимых на них часов растет. Однако парламентарии, видимо, не понимают, что общество нуждается не только в юристах, экономистах или менеджерах (которых в последнее время имеется с избытком), но и в грамотных врачах, инженерах, ученых. Юрист не вылечит вас, если вы заболели, политолог не построит вам дом, а менеджер не имеет ни малейшего понятия о получении и свойствах пластмасс, красителей, лекарств и других жизненно важных веществ и материалов. Знать свои права, свою историю, безусловно, нужно, но, может быть, знание естественных наук не менее важно? Откуда возьмутся в России хорошие специалисты в области медицины, химии или техники без должной подготовки в школьные годы?..

Ромашов Л.В.

Выступление на втором
Московском педагогическом марафоне
учебных предметов, 9 апреля 2003 г.

Естественные науки во всем мире переживают нелегкие времена. Финансовые потоки уходят из науки и образования в военно-политическую сферу, престиж научных работников и преподавателей падает, а необразованность большей части общества стремительно растет. Миром правит невежество. Дело доходит до того, что в Америке правые христиане требуют юридической отмены второго закона термодинамики, который, по их мнению, противоречит религиозным доктринам.
Больше других естественных наук страдает химия. У большинства людей эта наука ассоциируется с химическим оружием, загрязнением окружающей среды, техногенными катастрофами, производством наркотиков и т. д. Преодоление «хемофобии» и массовой химической безграмотности, создание привлекательного общественного образа химии – одна из задач химического образования, современное состояние которого в России мы хотим обсудить.

Программа модернизации (реформы)
образования в России и ее недостатки

В Советском Союзе существовала отлаженная система химического образования, основанная на линейном подходе, когда изучение химии начиналось в средних классах и заканчивалось в старших. Была разработана согласованная схема обеспечения учебного процесса, в том числе: программы и учебники, подготовка и повышение квалификации учителей, система химических олимпиад всех уровней, комплекты учебных пособий («Библиотека школы», «Библиотека учителя» и
т. д.), общедоступные методические журналы («Химия в школе» и т. д.), демонстрационные и лабораторные приборы.
Образование – консервативная и инертная система, поэтому даже после распада СССР химическое образование, которое понесло тяжелые финансовые потери, продолжало выполнять свои задачи. Однако несколько лет назад в России началась реформа системы образования, главная цель которой – поддержка вхождения новых поколений в глобализованный мир, в открытое информационное сообщество. Для этого, по мнению авторов реформы, центральное место в содержании образования должны занимать коммуникативность, информатика, иностранные языки, межкультурное обучение. Как видим, для естественных наук места в этой реформе не предусмотрено.
Объявлено, что новая реформа должна обеспечить переход на сопоставимую с мировой систему показателей качества и стандартов образования. Разработан и план конкретных мероприятий, среди которых главные – переход на 12-летнее школьное обучение, введение единого государственного экзамена (ЕГЭ) в форме всеобщего тестирования, разработка новых стандартов образования на основе концентрической схемы, согласно которой к моменту окончания девятилетки ученики должны иметь целостное представление о предмете.
Как повлияет эта реформа на химическое образование в России? На наш взгляд, резко отрицательно. Дело в том, что среди разработчиков Концепции модернизации российского образования не было ни одного представителя естествознания, поэтому интересы естественных наук в этой концепции совершенно не учтены. ЕГЭ в той форме, в какой его задумали авторы реформы, испортит систему перехода от средней школы к высшей, которую вузы с таким трудом сформировали в первые годы независимости России, и разрушит преемственность российского образования.
Один из аргументов в пользу ЕГЭ состоит в том, что он, по мнению идеологов реформы, обеспечит равный доступ к высшему образованию для различных социальных слоев и территориальных групп населения.

Наш многолетний опыт дистанционного обучения, связанный с проведением Соросовской олимпиады по химии и заочно-очной формой приема на химический факультет МГУ, показывает, что дистанционное тестирование, во-первых, не дает объективной оценки знаний, а во-вторых, не обеспечивает школьникам равных возможностей. За 5 лет Соросовских олимпиад через наш факультет прошло больше 100 тыс. письменных работ по химии, и мы убедились в том, что общий уровень решений очень сильно зависит от региона; кроме того, чем ниже был образовательный уровень региона, тем больше оттуда присылали списанных работ. Еще одно существенное возражение против ЕГЭ состоит в том, что тестирование как форма проверки знаний имеет существенные ограничения. Даже корректно составленный тест не позволяет объективно оценить умение школьника рассуждать и делать выводы. Наши студенты изучили материалы ЕГЭ по химии и обнаружили большое число некорректных или неоднозначных вопросов, которые нельзя применять для тестирования школьников. Мы пришли к выводу, что ЕГЭ можно использовать только как одну из форм контроля работы средних школ, но ни в коем случае не как единственный, монопольный механизм доступа к высшему образованию.
Другой отрицательный аспект реформы связан с разработкой новых стандартов образования, которые должны приблизить российскую систему образования к европейской. В проекте стандартов, предложенном в 2002 г. Министерством образования, был нарушен один из главных принципов естественно-научного образования – предметность . Руководители рабочей группы, которые составляли проект, предлагали подумать о том, чтобы отказаться от отдельных школьных курсов химии, физики и биологии и заменить их единым интегрированным курсом «Естествознание». Такое решение, пусть даже принятое на долгосрочную перспективу, просто похоронило бы химическое образование в нашей стране.
Что же в этих неблагоприятных внутриполитических условиях можно сделать для сохранения традиций и развития химического образования в России? Теперь мы переходим к нашей позитивной программе, многое из которой уже удалось реализовать. Эта программа имеет два основных аспекта – содержательный и организационный: мы стараемся определять содержание химического образования в нашей стране и развивать новые формы взаимодействия центров химического образования.

Новый государственный стандарт
химического образования

Химическое образование начинается со школы. Содержание школьного образования определяется главным нормативным документом – государственным стандартом школьного образования. В рамках принятой у нас концентрической схемы существуют три стандарта по химии: основное общее образование (8–9-е классы), базовое среднее и профильное среднее образование (10–11-е классы). Один из нас (Н.Е.Кузьменко) возглавил рабочую группу Министерства образования по подготовке стандартов, и к настоящему времени эти стандарты полностью сформулированы и готовы к законодательному утверждению.
Принимаясь за разработку стандарта химического образования, авторы исходили из тенденций развития современной химии и учитывали ее роль в естествознании и в обществе. Современная химия – это фундаментальная система знаний об окружающем мире, основанная на богатом экспериментальном материале и надежных теоретических положениях . Научное содержание стандарта базируется на двух основных понятиях: «вещество» и «химическая реакция».
«Вещество» – главное понятие химии. Вещества окружают нас везде: в воздухе, пище, почве, бытовой технике, растениях и, наконец, в нас самих. Часть из этих веществ нам дана природой в готовом виде (кислород, вода, белки, углеводы, нефть, золото), другую часть человек получил путем небольшой модификации природных соединений (асфальт или искусственные волокна), но самое большое число веществ, которые раньше в природе не существовали, человек синтезировал самостоятельно. Это – современные материалы, лекарства, катализаторы. На сегодняшний день известно около 20 млн органических и около 500 тыс. неорганических веществ, и каждое из них обладает внутренней структурой. Органический и неорганический синтез достиг такой высокой степени развития, что позволяет синтезировать соединения с любой заранее заданной структурой. В связи с этим на первый план в современной химии выходит
прикладной аспект , в котором упор делается на связи структуры вещества с его свойствами , а основная задача состоит в поиске и синтезе полезных веществ и материалов, обладающих заданными свойствами.
Самое интересное в окружающем мире состоит в том, что он постоянно изменяется. Второе главное понятие химии – это «химическая реакция». Каждую секунду в мире происходит неисчислимое множество реакций, в результате которых одни вещества превращаются в другие. Некоторые реакции мы можем наблюдать непосредственно, например ржавление железных предметов, свертывание крови, сгорание автомобильного топлива. В то же время подавляющее большинство реакций остаются невидимыми, но именно они определяют свойства окружающего нас мира. Для того чтобы осознать свое место в мире и научиться им управлять, человек должен глубоко понять природу этих реакций и те законы, которым они подчиняются.
Задача современной химии состоит в изучении функций веществ в сложных химических и биологических системах, анализе связи структуры вещества с его функциями и синтезе веществ с заданными функциями.
Исходя из того, что стандарт должен служить инструментом развития образования, было предложено разгрузить содержание основного общего образования и оставить в нем только те элементы содержания, образовательная ценность которых подтверждена отечественной и мировой практикой преподавания химии в школе. Это минимальная по объему, но функционально полная система знаний.
Стандарт основного общего образования включает шесть содержательных блоков:

• Методы познания веществ и химических явлений.
• Вещество.
• Химическая реакция.
• Элементарные основы неорганической химии.
• Первоначальные представления об органических веществах.
• Химия и жизнь.

Стандарт базового среднего образования разбит на пять содержательных блоков:

• Методы познания химии.
• Теоретические основы химии.
• Неорганическая химия.
• Органическая химия.
• Химия и жизнь.

Основу обоих стандартов составляют периодический закон Д.И.Менделеева, теория строения атомов и химической связи, теория электролитической диссоциации и структурная теория органических соединений.
Стандарт базового среднего уровня призван обеспечить выпускнику средней школы прежде всего возможность ориентироваться в общественных и личных проблемах, связанных с химией.
В стандарте профильного уровня система знаний значительно расширена в первую очередь за счет представлений о строении атомов и молекул, а также о закономерностях протекания химических реакций, рассматриваемых с точки зрения теорий химической кинетики и химической термодинамики. Тем самым обеспечивается подготовка выпускников средней школы к продолжению химического образования в высшей школе.

Новая программа и новые
учебники по химии

Новый, научно обоснованный стандарт химического образования подготовил благоприятную почву для разработки новой школьной программы и создания комплекта школьных учебников на ее основе. В этом докладе мы представляем школьную программу по химии для 8–9-го классов и концепцию серии учебников для 8–11-го классов, созданных авторским коллективом химического факультета МГУ.
Программа курса химии основной общеобразовательной школы рассчитана на учащихся 8–9-го классов. От типовых программ, действующих в настоящее время в средних школах России, ее отличают более выверенные междисциплинарные связи и точный отбор материала, необходимого для создания целостного естественно-научного восприятия мира, комфортного и безопасного взаимодействия с окружающей средой в условиях производства и в быту. Программа построена таким образом, что в ней главное внимание уделяется тем разделам химии, терминам и понятиям, которые так или иначе связаны с повседневной жизнью, а не являются «кабинетным знанием» узко ограниченного круга лиц, чья деятельность связана с химической наукой.
В течение первого года обучения химии (8-й класс) основное внимание уделяется формированию у учащихся элементарных химических навыков, «химического языка» и химического мышления. Для этого выбраны объекты, знакомые из повседневной жизни (кислород, воздух, вода). В 8-м классе мы сознательно избегаем сложного для восприятия школьников понятия «моль», практически не используем расчетные задачи. Основная идея этой части курса – привить ученикам навыки описания свойств различных веществ, сгруппированных по классам, а также показать связь между строением веществ и их свойствами.
На втором году обучения (9-й класс) введение дополнительных химических понятий сопровождается рассмотрением строения и свойств неорганических веществ. В специальном разделе кратко рассматриваются элементы органической химии и биохимии в объеме, предусмотренном государственным стандартом образования.

Для развития химического взгляда на мир в курсе проводятся широкие корреляции между полученными ребятами в классе элементарными химическими знаниями и свойствами тех объектов, которые известны школьникам в повседневной жизни, но до этого ими воспринимались лишь на бытовом уровне. На основе химических представлений учащимся предлагается взглянуть на драгоценные и отделочные камни, стекло, фаянс, фарфор, краски, продукты питания, современные материалы. В программе расширен круг объектов, которые описываются и обсуждаются лишь на качественном уровне, не прибегая к громоздким химическим уравнениям и сложным формулам. Мы обращали большое внимание на стиль изложения, который позволяет вводить и обсуждать химические понятия и термины в живой и наглядной форме. В этой связи постоянно подчеркиваются междисциплинарные связи химии с другими науками, не только естественными, но и гуманитарными.
Новая программа реализована в комплекте школьных учебников для 8–9-х классов, один из которых уже сдан в печать, а другой находится в стадии написания. При создании учебников мы учитывали изменение социальной роли химии и общественного интереса к ней, которое вызвано двумя основными взаимосвязанными факторами. Первое – это «хемофобия» , т. е. отрицательное отношение общества к химии и ее проявлениям. В этой связи важно на всех уровнях объяснять, что плохое – не в химии, а в людях, которые не понимают законов природы или имеют нравственные проблемы.
Химия – очень мощный инструмент в руках человека, в ее законах нет понятий добра и зла. Пользуясь одними и теми же законами, можно придумать новую технологию синтеза наркотиков или ядов, а можно – новое лекарство или новый строительный материал.
Другой социальный фактор – это прогрессирующая химическая безграмотность общества на всех его уровнях – от политиков и журналистов до домохозяек. Большинство людей совершенно не представляет, из чего состоит окружающий мир, не знает элементарных свойств даже простейших веществ и не может отличить азот от аммиака, а этиловый спирт от метилового. Именно в этой области грамотный учебник по химии, написанный простым и понятным языком, может сыграть большую просветительскую роль.
При создании учебников мы исходили из следующих постулатов.

Основные задачи школьного курса химии

1. Формирование научной картины окружающего мира и развитие естественно-научного мировоззрения. Представление химии как центральной науки, направленной на решение насущных проблем человечества.
2. Развитие химического мышления, умения анализировать явления окружающего мира в химических терминах, способности говорить (и думать) на химическом языке.
3. Популяризация химических знаний и внедрение представлений о роли химии в повседневной жизни и ее прикладном значении в жизни общества. Развитие экологического мышления и знакомство с современными химическими технологиями.
4. Формирование практических навыков безопасного обращения с веществами в повседневной жизни.
5. Пробуждение живого интереса у школьников к изучению химии как в рамках школьной программы, так и дополнительно.

Основные идеи школьного курса химии

1. Химия – центральная наука о природе, тесно взаимодействующая с другими естественными науками. Основное значение для жизни общества имеют прикладные возможности химии.
2. Окружающий мир состоит из веществ, которые характеризуются определенной структурой и способны к взаимным превращениям. Существует связь между структурой и свойствами веществ. Задача химии состоит в создании веществ с полезными свойствами.
3. Окружающий мир постоянно изменяется. Его свойства определяются химическими реакциями, которые в нем протекают. Для того чтобы управлять этими реакциями, необходимо глубоко понимать законы химии.
4. Химия – мощный инструмент для преобразования природы и общества. Безопасное применение химии возможно только в высокоразвитом обществе с устойчивыми нравственными категориями.

Методические принципы и стиль учебников

1. Последовательность изложения материала ориентирована на изучение химических свойств окружающего мира с постепенным и деликатным (т. е. ненавязчивым) знакомством с теоретическими основами современной химии. Описательные разделы чередуются с теоретическими. Материал равномерно распределен по всему периоду обучения.
2. Внутренняя замкнутость, самодостаточность и логическая обоснованность изложения. Любой материал преподносится в контексте общих проблем развития науки и общества.
3. Постоянная демонстрация связи химии с жизнью, частое напоминание о прикладном значении химии, научно-популярный анализ веществ и материалов, с которыми учащиеся сталкиваются в повседневной жизни.
4. Высокий научный уровень и строгость изложения. Химические свойства веществ и химические реакции описываются так, как они идут на самом деле. Химия в учебниках – реальная, а не «бумажная».
5. Дружелюбный, легкий и беспристрастный стиль изложения. Простой, доступный и грамотный русский язык. Использование «сюжетов» – коротких, занимательных рассказов, связывающих химические знания с повседневной жизнью, – для облегчения восприятия. Широкое использование иллюстраций, которые составляют около 15% объема учебников.
6. Двухуровневая структура представления материала. «Крупный шрифт» – это базовый уровень, «мелкий шрифт» предназначен для более глубокого изучения.
7. Широкое использование простых и наглядных демонстрационных опытов, лабораторных и практических работ для изучения экспериментальных аспектов химии и развития практических навыков учащихся.
8. Использование вопросов и задач двух уровней сложности для более глубокого усвоения и закрепления материала.

В комплект учебных пособий мы предполагаем включить:

• учебники по химии для 8–11-го классов;
• методические указания для учителей, тематическое планирование уроков;
• дидактические материалы;
• книгу для чтения учащимися;
• справочные таблицы по химии;
• компьютерную поддержку в виде компакт-дисков, содержащих: а) электронный вариант учебника; б) справочные материалы; в) демонстрационные опыты; г) иллюстративный материал; д) анимационные модели; е) программы для решения расчетных задач; ж) дидактические материалы.

Мы надеемся, что новые учебники позволят многим школьникам по-новому взглянуть на наш предмет и покажут им, что химия – увлекательная и очень полезная наука.
В развитии интереса школьников к химии кроме учебников большую роль играют химические олимпиады.

Современная система химических олимпиад

Система химических олимпиад – одна из немногих образовательных структур, которые выдержали распад страны. Всесоюзная олимпиада по химии трансформировалась во Всероссийскую, сохранив ее основные черты. В настоящее время эта олимпиада проходит в пять этапов: школьный, районный, областной, федеральный окружной и финальный. Победители финального этапа представляют Россию на Международной химической олимпиаде. Самыми важными с точки зрения образования являются наиболее массовые этапы – школьный и районный, за который отвечают школьные учителя и методические объединения городов и районов России. За всю олимпиаду в целом отвечает Министерство образования.
Интересно, что бывшая Всесоюзная олимпиада по химии тоже сохранилась, но в новом качестве. Ежегодно химический факультет МГУ организует международную Менделеевскую олимпиаду , в которой участвуют победители и призеры химических олимпиад стран СНГ и Балтии. В прошлом году эта олимпиада с большим успехом прошла в Алма-Ате, в этом году – в г. Пущино Московской области. Менделеевская олимпиада позволяет талантливым детям из бывших республик Советского Союза поступить в МГУ и другие престижные вузы без экзаменов. Необычайно ценно также общение преподавателей химии во время олимпиады, которое способствует сохранению единого химического пространства на территории бывшего Союза.
В последние пять лет число предметных олимпиад резко возросло за счет того, что многие вузы в поисках новых форм привлечения абитуриентов стали проводить собственные олимпиады и засчитывать результаты этих олимпиад в качестве вступительных экзаменов. Одним из пионеров этого движения был химический факультет МГУ, который ежегодно проводит заочно-очную олимпиаду по химии, физике и математике. Этой олимпиаде, которую мы назвали «Абитуриент МГУ», в этом году исполняется уже 10 лет. Она обеспечивает равный доступ всем группам школьников к обучению в МГУ. Олимпиада проходит в два этапа: заочный и очный. первый – заочный – этап имеет ознакомительный характер. Мы публикуем задания во всех профильных газетах и журналах и рассылаем задания по школам. На решение отводится почти полгода. Тех, кто выполнил хотя бы половину заданий, мы приглашаем на второй этап – очный тур, который проходит в 20-х числах мая. Письменные задания по математике и химии позволяют определить победителей олимпиады, которые получают преимущества при поступлении на наш факультет.
География этой олимпиады необычайно широка. Каждый год в ней участвуют представители всех регионов России – от Калининграда до Владивостока, а также несколько десятков «иностранцев» из стран СНГ. Развитие этой олимпиады привело к тому, что почти все талантливые дети из провинции едут учиться к нам: более 60% студентов химического факультета МГУ – иногородние.
В то же время вузовские олимпиады постоянно испытывают давление со стороны Министерства образования, которое проводит идеологию ЕГЭ и стремится лишить вузы самостоятельности в определении форм приема абитуриентов. И здесь на помощь министерству приходит, как это ни странно, Всероссийская олимпиада. Идея министерства состоит в том, что преимущества при поступлении в вузы должны иметь только участники тех олимпиад, которые организационно вливаются в структуру Всероссийской олимпиады. Любой вуз может самостоятельно проводить какую угодно олимпиаду безо всякой связи с Всероссийской, но результаты такой олимпиады не будут засчитываться при поступлении в этот вуз.
Если такая идея будет законодательно оформлена, это нанесет довольно сильный удар по системе приема в вузы и, самое главное, по школьникам выпускных классов, которые лишатся многих стимулов к поступлению в выбранный ими вуз.
Однако в этом году прием в вузы будет проходить по прежним правилам, и в связи с этим мы хотим рассказать о вступительном экзамене по химии в МГУ.

Вступительный экзамен по химии в МГУ

Вступительный экзамен по химии в МГУ сдают на шести факультетах: химическом, биологическом, медицинском, почвенном, факультете наук о материалах и новом факультете биоинженерии и биоинформатики. Экзамен – письменный, рассчитан на 4 часа. За это время школьники должны решить 10 задач разного уровня сложности: от тривиальных, т. е. «утешительных», до довольно сложных, которые позволяют дифференцировать оценки.
Ни одна из задач не требует специальных знаний, выходящих за рамки того, что изучают в профильных химических школах. Тем не менее большинство задач строится так, что для их решения требуются размышления, основанные не на запоминании, а на владении теорией. В качестве примера мы хотим привести несколько таких задач из разных разделов химии.

Теоретическая химия

Задача 1 (биологический факультет). Константа скорости реакции изомеризации A B равна 20 с –1 , а константа скорости обратной реакции B A равна 12 с –1 . Рассчитайте состав равновесной смеси (в граммах), полученной из 10 г вещества A.

Решение
Пусть в B превратилось x г вещества A, тогда в равновесной смеси содержится (10 – x ) г A и x г B. При равновесии скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции:

20 (10 – x ) = 12x ,

откуда x = 6,25.
Состав равновесной смеси: 3,75 г A, 6,25 г B.
Ответ . 3,75 г A, 6,25 г B.

Неорганическая химия

Задача 2 (биологический факультет). Какой объем углекислого газа (н. у.) надо пропустить через 200 г 0,74%-го раствора гидроксида кальция, чтобы масса выпавшего осадка составила 1,5 г, а раствор над осадком не давал окраски с фенолфталеином?

Решение
При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида кальция сначала образуется осадок карбоната кальция:

который затем может растворяться в избытке CO 2:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2 .

Зависимость массы осадка от количества вещества CO 2 имеет следующий вид:

При недостатке CO 2 раствор над осадком будет содержать Ca(OH) 2 и давать фиолетовое окрашивание с фенолфталеином. По условию этого окрашивания нет, следовательно, CO 2 находится в избытке
по сравнению с Ca(OH) 2 , т. е. сначала весь Ca(OH) 2 превращается в CaCO 3 , а затем CaCO 3 частично растворяется в CO 2 .

(Ca(OH) 2) = 200 0,0074/74 = 0,02 моль, (CaCO 3) = 1,5/100 = 0,015 моль.

Для того чтобы весь Ca(OH) 2 перешел в CaCO 3 , через исходный раствор надо пропустить 0,02 моль CO 2 , а затем пропустить еще 0,005 моль CO 2 , чтобы 0,005 моль CaCO 3 растворилось и осталось 0,015 моль.

V(CO 2) = (0,02 + 0,005) 22,4 = 0,56 л.

Ответ . 0,56 л CO 2 .

Органическая химия

Задача 3 (химический факультет). Ароматический углеводород с одним бензольным кольцом содержит 90,91% углерода по массе. При окислении 2,64 г этого углеводорода подкисленным раствором перманганата калия выделяется 962 мл газа (при 20 °С и нормальном давлении), а при нитровании образуется смесь, содержащая два мононитропроизводных. Установите возможную структуру исходного углеводорода и напишите схемы упомянутых реакций. Сколько мононитропроизводных образуется при нитровании продукта окисления углеводорода?

Решение

1) Определим молекулярную формулу искомого углеводорода:

(С):(Н) = (90,91/12):(9,09/1) = 10:12.

Следовательно, углеводород – С 10 Н 12 (М = 132 г/моль) с одной двойной связью в боковой цепи.
2) Найдем состав боковых цепей:

(С 10 Н 12) = 2,64/132 = 0,02 моль,

(СО 2) = 101,3 0,962/(8,31 293) = 0,04 моль.

Значит, из молекулы С 10 Н 12 при окислении перманганатом калия уходят два атома углерода, следовательно, было два заместителя: СН 3 и С(СН 3)=СН 2 или СН=СН 2 и С 2 Н 5 .
3) Определим относительную ориентацию боковых цепей: два мононитропроизводных при нитровании дает только параизомер:

При нитровании продукта полного окисления – терефталевой кислоты – образуется только одно мононитропроизводное.

Биохимия

Задача 4 (биологический факультет). При полном гидролизе 49,50 г олигосахарида образовался только один продукт – глюкоза, при спиртовом брожении которой получено 22,08 г этанола. Установите число остатков глюкозы в молекуле олигосахарида и рассчитайте массу воды, необходимой для гидролиза, если выход реакции брожения – 80%.

N /(n – 1) = 0,30/0,25.

Откуда n = 6.
Ответ . n = 6; m (H 2 O) = 4,50 г.

Задача 5 (медицинский факультет). При полном гидролизе пентапептида Met-энкефалина были получены следующие аминокислоты: глицин (Gly) – H 2 NCH 2 COOH, фенилаланин (Phe) – H 2 NCH(CH 2 C 6 H 5)COOH, тирозин (Tyr) – H 2 NCH(CH 2 C 6 H 4 OH)COOH, метионин (Met) – H 2 NCH(CH 2 CH 2 SCH 3)COOH. Из продуктов частичного гидролиза этого же пептида были выделены вещества с молекулярными массами 295, 279 и 296. Установите две возможные последовательности аминокислот в данном пептиде (в сокращенных обозначениях) и рассчитайте его молярную массу.

Решение
По молярным массам пептидов можно установить их состав, пользуясь уравнениями гидролиза:

дипептид + H 2 O = аминокислота I + аминокислота II,
трипептид + 2H 2 O = аминокислота I + аминокислота II + аминокислота III.
Молекулярные массы аминокислот:

Gly – 75, Phe – 165, Tyr – 181, Met – 149.

295 + 2 18 = 75 + 75 + 181,
трипептид – Gly–Gly–Tyr;

279 + 2 18 = 75 + 75 + 165,
трипептид – Gly–Gly–Phe;

296 + 18 = 165 + 149,
дипептид – Phe–Met.

Эти пептиды можно объединить в пентапептид таким образом:

M = 296 + 295 – 18 = 573 г/моль.

Возможна также прямо противоположная последовательность аминокислот:

Tyr–Gly–Gly–Phe–Met.

Ответ .
Met–Phe–Gly–Gly–Tyr,
Tyr–Gly–Gly–Phe–Met; M = 573 г/моль.

Конкурс на химический факультет МГУ и в другие химические вузы в последние годы остается стабильным, а уровень подготовки абитуриентов растет. Поэтому, подводя итоги, мы утверждаем, что, несмотря на сложные внешние и внутренние обстоятельства, химическое образование в России имеет хорошие перспективы. Главное, что нас в этом убеждает, – неиссякающий поток юных талантов, увлеченных нашей любимой наукой, стремящихся получить хорошее образование и принести пользу своей стране.

В.В.ЕРЕМИН ,
доцент химического факультета МГУ,
Н.Е.КУЗЬМЕНКО,
профессор химического факультета МГУ
(Москва)

В учебном году организацию обучения химии рекомендуем осуществлять в соответствии со следующими нормативными документами федерального и регионального уровня:

1. Закон Российской Федерации «Об образовании». М. Творческий центр,2007.

2. Концепция профильного обучения на старшей ступени общего образования, утверждённая приказом Министра образования № 000 от 01.01.2001г.

3. Концепция модернизации российского образования на период до 2010 года, утверждённая распоряжением Правительства Российской Федерации от 01.01.2001года.

С целью подготовки учащихся к изучению нового учебного предмета «Химия» в 8 классе, создания познавательной мотивации, формирования предметных знаний, умений и навыков, ознакомления со становлением и развитием науки химии, интеграции знаний по предметам естественного цикла основной школы на основе учебной дисциплины «Химия» по инициативе администрации ОУ в 7 классе может преподаваться пропедевтический курс химии. Для реализации пропедевтического курса могут быть использованы пособия для учащихся (, и др., 2007) и учителя (, и др., 2007)

Химия – особая учебная дисциплина, при изучении которой наряду с теоретическими знаниями формируются также экспериментальные и расчётные умения и навыки. Поэтому необходимо обратить особое внимание на выполнение практической части программы (демонстрационный и ученический эксперимент), особенно при изучении химии на базовом уровне в 10 и 11классе, демонстрационный эксперимент должен присутствовать на каждом уроке, рекомендуется использование домашнего эксперимента. В современных условиях учителя стремятся перевести реальную работу с веществами на виртуальный уровень. Это приводит к отчуждению детей то реальных веществ, от химических манипуляций. На мониторе компьютера они видят условные цвета, не ощущают запаха, не учатся пользоваться посудой и приборами, т. к. не держат их в руках, а просто нажимают кнопки. Обучение должно вести детей от живого вещества к компьютерной модели.

Приоритетное значение в обучении химии приобретают методы, обеспечивающие возможность самореализации личности. Для подростка важен мотив самоутверждения, поэтому учителю необходимо организовать деятельность так, чтобы учащийся мог самостоятельно выполнить посильное задание или сумел разобраться в тексте учебника. При этом важно каким способом он приобрёл знания и умения, сопровождалось ли их приобретение личностным развитием.

С методами обучения тесно связано и обучение познанию в условиях быстрого обновления естественно-научной информации. Методически правильно применять такой способ обучения, чтобы конкретный предмет познания был бы актуальным для самих учащихся. Тогда в процессе познания, например свойств вещества, у учащихся возникнут вопросы, требующие объяснения, теоретического обобщения, касающиеся строения вещества. Для решения этой задачи важны знания и умения, относящиеся к методу моделирования. В процессе обучения химии учащиеся приобретают опыт творческой деятельности. Определённую систему методов необходимо использовать при формировании у учащихся общих учебных умений, навыков и способов деятельности.

Меняются подходы и к современному уроку химии (, 2009). При работе в профильных классах, где химия является непрофильной дисциплиной, обучение строится на основе учёта интересов, склонностей и особенностей обучающихся. Повысить интерес к предмету можно усилением прикладного характера содержания, его практической значимости. С целью углубления знаний учащиеся выбирают элективные курсы, которые являются обязательной составляющей профильного обучения и предпрофильной подготовки (см. приложение № 2)

Необходимо упомянуть и о современных ИКТ, они должны быть на уроке и при подготовке к уроку, но это только средства, инструменты. Предлагаем ознакомиться с химическими образовательными сайтами, материалы которых может использовать учитель (см. приложение № 3).

С введением ЕГЭ в школьную практику важное значение приобретает совершенствование методики контроля учебных достижений выпускников. Формы контроля могут быть самыми разнообразными в зависимости от конкретных целей и специфики изученного материала. Вместе с тем, целесообразно уже в ходе текущего контроля использовать задания, аналогичные тем, которые представлены в экзаменационной работе ЕГЭ и нацелены на проверку сформированности умений применять знания. Целесообразно шире использовать практикоориентированные задания и задания на комплексное применение знаний из различных разделов курса.

Проведение государственной итоговой аттестации в новой форме в 9 классе в ряде регионов позволило выявить определённые пробелы в знаниях выпускников основной школы по следующим разделам: «Первоначальные химические понятия», «Химические свойства простых и сложных веществ», «Общие сведения об органических веществах», а также невысокий уровень владения знаниями, получаемыми в ходе химического эксперимента.

Методическую помощь учителю могут оказать следующие материалы, размещённые на сайте ФИПИ (http://www. *****) :

1. Методическое письмо «Об использовании результатов ЕГЭ 2009г. в преподавании химии в образовательных учреждениях среднего (полного) общего образования»

2. Методическое письмо «Об использовании результатов государственной (итоговой) аттестации выпускников основной школы в новой форме в 2009г в преподавании химии в общеобразовательных учреждениях»

3. Документы, регламентирующие разработку контрольных измерительных материалов для государственной (итоговой) аттестации и ЕГЭ по химии.

4. Учебно-методические материалы для членов и председателей региональных предметных комиссий по проверке выполнения заданий с развёрнутым ответом.

Одним из важных аспектов деятельности учителя является организация работы с одаренными детьми. Предлагаем учителю Методические рекомендации по организации работы с одарёнными детьми (на примере учебных дисциплин естественно-математического цикла), представленные на сайте ipk. ***** в Центре профессионального развития педагогов, отделе естественно-математического образования, которые могут стать теоретической основой для целенаправленной работы педагога с учащимися.