16 февраля 2016г.
Проведенный нами анализ показывает, что 44% поступающих не могут правильно выполнить предложенные задания по химии, более 60% поступающих указывают в анкете, что учебная дисциплина “органическая химия” для них является трудной. Такие данные заставляют преподавателя задуматься над тем, как необходимо построить свои занятия, какую методику использовать, чтобы повысить общий уровень знания студентов и указать на необходимость таких знаний будущим бакалаврам.
Поиск путей совершенствования химического образования в высшем учебном заведении привел нас к разработке проблемы реализации системного подхода в обучении химии, основанного на применении обобщающих схем и соответствующих им перечней понятий при формировании знаний и умений студентов.
Значительный вклад в теорию и практику формирования системы понятий органической химии внесли: В.Н. Верховский, Я.Л. Гольдфарб, Л.М. Сморгонский, Л.А. Цветков, И.Н. Чертков. В работах этих авторов рассмотрены пути повышения эффективности обучения при формировании системных знаний.
В педагогических исследованиях разработаны различные аспекты системности: Л.Я. Зорина О.С. Зайцев, А.А. Макареня, Т.З. Савич, Н.Е. Кузнецова, А.С. Корощенко, Т.С. Ярославцева. Системность и осознанность знаний становятся стержневыми идеями обучения. Возможности повышения эффективности обучения вследствие системности знаний должны базироваться не на расширении программного материала, а в результате совершенствования структуры учебного предмета, его отдельных разделов и тем (Л.Я. Зорина, И.Я. Лернер, А.А. Макареня, Л.А. Цветков и др.).
Для формирования систем понятий применяются такие принципы системного обучения, как иерархичность, целостность, структурность, множественность описания системы [4]. На примере органических соединений в ходе учебных занятий раскрываются указанные выше принципы системного обучения. Эти же принципы лежат в основе отбора содержания курса органической химии. Приведем соответствующие примеры, применяемые нами в обучении студентов. Принцип иерархичности. Молекула метана является системой состоящей из одного атома углерода и четырех атомов водорода. Атомы углерода и водорода являются системами по отношению к соответствующим ядрам и электронам и частями по отношению к молекуле метана. Принцип целостности системы. При формировании понятия о целостности системы мы указываем, что свойства системы не сводится к сумме свойств составляющих ее частей. В связи с этим свойства системы можно представить как произведение свойств частей. Например, достаточно макромолекулу каучука разделить на части – атомы, чтобы были утрачены свойства целого: эластичность, способность подвергаться вулканизации. Атом не может быть ни твердым, ни жидким, ни газообразным, ни плавким. Атом имеет свои свойства, отличные от свойств молекулы. Принцип структурности. Данный принцип позволяет объяснить, что в систему можно включить конечное число ее элементов. Например, при демонстрации шаростержневой модели молекулы уксусной кислоты обращаем внимание на ее элементный состав (два атома углерода, два атома кислорода, четыре атома водорода). Множественность описания систем. Сущность данного принципа заключается в том, что система описывается различными моделями. В свою очередь, каждая модель отражает только некоторые свойства оригинала, сохраняя при этом преимущество перед оригиналом в доступности, обозримости, легкости в обращении. Познавательные модели непрерывно приближаются к оригиналу, никогда его не достигая [4]. Например, многочисленные модели атома − от модели Демокрита до современной квантово-механической − отражали и отражают лишь некоторые свойства атома, не исчерпывая всех его свойств.
Множественность описания системы различными моделями позволяет выделить главные свойства оригинала, которые он проявляет в тех или иных условиях. Таким образом, модель есть способ предъявления знаний.
Умение выделять главное, существенное, по меткому выражению психологов, является главным показателем ума человека. Особое значение это умение приобрело в условиях научно-технической революции, в эпоху бурного информационного взрыва. Усложнился сам процесс переработки информации. За одно и то же время, отведенное на изучение органической химии, современным студентам приходится перерабатывать значительно больший объем информации, чем в прошлые годы.
В своей работе мы используем схемы понятий, которые отражают соответствующие системы понятий. В качестве примера предлагаем рассмотреть схему “Белки”.
Начиная с первого занятия, мы работаем со схемой. Студентам предлагаем для начала рассмотреть выданную схему и найти в ней знакомые понятия, вспомнить их содержание. Обращаем
внимание на связь строения вещества с его свойствами и получением. При рассмотрении схемы мы поясняем, что понятия, выделенные рамками, являются опорными для изучения данной темы, а понятие “химическое строение” является не только опорным, но и важным в курсе органической химии. Специфика методики органической химии связана с переходом – от свойств вещества к строению его молекулы и обратно: от строения молекулы – к свойствам вещества (В.Н. Верховский, Я.Л. Гольдфарб, Л.М. Сморгонский). Такой подход формирования понятий имеет отличие от традиционного. Традиционный путь учебного познания заключается, в переходе от явления к сущности, от частного к общему, от простого к сложному. В свою очередь, подобное “пошаговое” обучение дает возможность студенту перейти от простейшего описания явлений, к формированию понятий, обобщений, систематизации, а затем и к определению сущности различных порядков. Путь познания от общего к частному применяется нами с первых занятий. Такой путь познания отличается большим
информационным потоком, насыщенностью фактами, позволяет достаточно быстро проходить этапы систематизации, классификации.
Схему получает каждый студент и переписывает ее в тетрадь
фрагмент за фрагментом в соответствии с объяснением преподавателя на практическом занятии. Одновременно студенты работают с перечнями понятий, которые содержат более полный список понятий в соответствии с содержанием каждого практического занятия (см. таблицу).
Таким образом, на каждом практическом занятии отрабатывается комплекс определенных понятий, соответствующих элементам знаний, предусмотренных программой по органической химии.
Обобщающие схемы позволяют по ходу объяснения или беседы реализовать следующие дидактические задачи: 1) наглядно систематизировать и классифицировать изученные явления; 2) конкретизировать изучаемые теоретические вопросы; 3) развивать у обучающихся наглядно-образное мышление.
Таблица 1
Перечень химических понятий в теме «Аминокислоты. Белки»
|
Содержание темы
|
Понятия, законы, правила
|
|
Аланин, глицин – представители
аминокислот.
Cтроение молекулы аминокислот с открытой и замкнутой цепью, характер химических связей
Состав, химическое и пространственное строение моносахаридов
Изомерия и номенклатура аминокислот. Химические свойства аминокислот.
Получение и применение аминокислот.
|
Аминокислоты.
Гибридизация атома углерода,
кислорода, азота, ковалентная связь, валентный угол. Общая формула аминокислот. Зигзагообразное и циклическое строение. Функциональные группы (карбоксильная и аминогруппа).
Изомерия. Номенклатура
Реакции по карбоксильной группе, по аминогруппе, совместные реакции амино- и карбоксильных групп (пептидный синтез, пептидная связь)
|
|
Альбумины, глобулины, гемоглобины –
представители класса белков
Cтроение молекулы простых
и сложных белков, характер химических связей.
Номенклатура белков. Функции белков
Химические свойства белков Биологическое значение белков
|
Протеины.
Протеиды.
Первичная, вторичная, третичная, четвертичная структура.
Номенклатура.
Защитная,
транспортная, каталитическая, строительная, двигательная.
Денатурация, ренатурация, цветные реакции, разложение.
|
По нашему мнению, обобщающие схемы и перечни понятий формируют модель системной организации содержания обучения химии. При использовании системного подхода открывается возможность кратчайшим путем перевести знания в практическую деятельность обучающегося: сокращается объем фактического материала, перегружающего память, но не обеспечивающего понимания сути химических процессов и состояний. Обеспечение системности и осознанности знаний обучаемых является основной идеей обучения. Системность знаний обучающихся базируется не на расширении программного материала, а на совершенствовании его структуры. Применение системного подхода в обучении органической химии позволяет также показать обучающимся не только специфику каждого раздела органической химии, но и их взаимосвязь.
Список литературы
1.
Качалова Г.С. Обобщающие схемы как средство реализации системного подхода в обучении//Химия в школе. 1999. № 6. с. 14-23.
2.
Титова И.М. Из опыта интенсификации познавательной деятельности учащихся//Химия в школе. 1993. № 4. с. 51-52
3.
Титова И.М. Методика организации адаптационно-развивающего общения в процессе обучения//Химия в школе. 1996. № 6. с. 9-18.
4. Яблоков В.А. Содержанию обучения – системную организацию//Химия в школе. – 1997. – № 4. – С. 15-19.
