метапредмет в химииx

От заучивания – к пониманию
Метапредметный подход к преподаванию химии: использование технологии
метапредмета «Знак»
В марте 2011 года в «Учительской газете» состоялся «круглый стол», посвященный
метепредметности. Как известно, в новых стандартах общего образования в качестве
нового методологического подхода заложено требование к метапредметным результатам
обучения. Участники «круглого стола», в большинстве своем учителя-практики,
продемонстрировали универсальность метапредметных технологий на разном предметном
материале. Тезисы некоторых выступлений с презентациями мы предлагаем вашему
вниманию в рубрике «Метапредметность».
Алина Маркова
Алина Маркова
Предмет «химия» в школе многие ученики считают сложным и непонятным. На мой
взгляд, его можно достаточно легко освоить, если разобраться с основаниями, на которых
он построен.
При изучении школьной химии можно выделить следующие задачи:
·
Освоить понятие валентности и научиться читать и составлять формулы
соединений.
·
Уметь прогнозировать химические свойства соединений.
·
Определять продукт реакции в зависимости от реагентов и условий.
Для примера рассмотрим структуру школьного курса органической химии. В качестве
общей теории основ органики предлагается теория Бутлерова. Основные ее положения:
- Атомы в молекулах соединены друг с другом в определенной последовательности
согласно их валентностям.
- Свойства веществ зависят от их химического строения
- Атомы и группы атомов в молекуле оказывают взаимное влияние друг на друга.
Программа предполагает изучение некоторых отдельных классов соединений и их
специфических свойств. При этом в вузе на химических, медицинских, биологических
специальностях требуется базовое знание химии совершенно иных, намного более
сложных веществ. И если школьник не овладел общими принципами работы с
химическими формулами, ему предстоит заучивать бесконечные уравнения реакций, не
понимая, почему эти вещества ведут себя именно так.
Таблица
Заполнить этот пробел можно с помощью и категориальной проработки ряда схем в
химии (см. таблицу).
Важно заметить, что обращаясь к категории «процесс-состояние» мы уже выходим за
рамки школьной программы, так как изучением механизмов химических реакций
занимаются в специализированных вузах.Чтобы разобраться, по каким принципам атомы
связываются в молекулу, школьнику предлагается проделать несколько следующих
шагов.
Из списка веществ, представленных брутто-формулами, выделить реально существующие
и несуществующие. Выделяя принцип разделения этих веществ, выходим на понятие
валентности. Далее строим схему валентности как меры взаимодействия атомов в
молекуле. После чего, восстанавливая и схематизируя способ определения валентности,
приходим к выводу: она показывает возможное соотношение между атомами в молекуле.
Возвращаясь к анализу брутто-формул, удается выйти на категорию «качествоколичество».
Для перехода к структурным формулам школьникам дается одна брутто-формула и
предлагается нарисовать структуру соединения. Подвох задания в том, что один и тот же
состав могут иметь разные молекулы с разными, даже противоположными, свойствами.
При попытке выделить составные части в брутто- и структурной формуле выясняем, что
элементы структуры упорядочены через разного типа химические связи. Здесь происходит
выход на понятие химической связи как порядка следования атомов в соединении – то
есть на категорию «структура-элемент».
Следующий этап работы - попытка по структурной формуле органического соединения
определить его реакционную способность. Здесь встает вопрос о том, какая часть
молекулы и в каких условиях будет подвергаться химическим превращениям, и по каким
принципам это определяется. Обращаемся к электронным и стерическим эффектам
функциональных групп. Схематизируемым понятием становится распределение
электронной плотности в молекуле как состояние, зависящее от структуры молекулы.
Схематизация химической реакции как перераспределения электронной плотности процесс, происходящий в молекуле. Овладев этим принципом, школьник может
составлять химические реакции для неизвестных ему классов химических соединений, что
выводит его из ситуации бесконечного заучивания в ситуацию понимания.
Таким образом, двигаясь в предметном слое, ученику удается решить основные задачи
предмета:
·
освоить понятие валентности,
·
научиться читать и составлять формулы соединений,
·
прогнозировать химические свойства соединений,
·
определять продукт реакции в зависимости от реагентов и условий.
Двигаясь в метапредметном ключе, преподаватель получает возможность показать
ученикам химию как теоретическую область, с определенными законами построения
этого предмета, разобраться с его устройством и способами работы в нем.
Алина Маркова, преподаватель метапредмета «Знак» в школе №1314 города Москвы,
Московская госакадемия тонкой химической технологии