Роль современного урока химии в формировании научного мировоззрения учащихся

Английский учитель физики Дж. Дальтон (6.09.1766 — 27.07.1844) в плане умозрительных гипотез был гораздо смелее. Создавая химическую атомистику, он не видел самих атомов и не мог измерить их массы, но он предложил язык — систему понятий и терминов, — на котором, стало возможно вести обсуждение вновь установленных фактов, закономерностей, обобщённых стехиометрическими законами. Только после того

как химический элемент приобрёл структурную индивидуальность в виде ограниченного в пространстве атома, наделённого определённой массой, химическое соединение представилось как упорядоченная специальным образом комбинация определённого и всегда постоянного числа атомов. При таком условии состав соединения можно было уже моделировать, изображая на бумаге символы элементов атомов. Дж. Дальтон предложил первые рациональные химические формулы, отражающие химический качественный и количественный состав соединений (заметим, что первые формулы веществ использовались ещё в эпоху алхимии, но они не основывались не на какой-либо теории, а были лишь символами определённых веществ).

Следующий шаг в развитии языка химии, на котором не только можно хранить, но и транслировать химическую информацию в учебной деятельности был сделан Й. Я. Берцелиусом (20.08.1779 — 7.08.1848). В 1818 г. он предложил обозначать символы химических элементов первыми буквами их латинских названий. Этой символикой мы пользуемся до сих пор. Учёный впервые применил для определения классов химических соединений приставки, суффиксы и окончания. Уточнённые им значения атомных масс элементов позволили правильно отражать в формулах их стехиометрические отношения. Для этого Берцелиус ввёл числовые индексы. Всё это позволило не только отражать состав вещества, но и перейти к моделированию химических реакции в виде уравнений.

В истории учебного предмета «Химия», к сожалению, не нашла должного отражения роль, которую сыграл как в становлении химической науки, так и в её преподавании итальянский профессор химии Станисло Канниццаро (13.07.1826 — 10.05.1910). А между тем его заслуга состоит в том, что в химии появился закон Авогадро, произошло чёткое разграничение основных понятий химии и в учебниках химии появилось атомно-молекулярное учение. Проанализировав в своей работе «Конспект курса химической философии» развитие атомно-молекулярных воззрений от Дж. Дальтона и А. Авогадро до Ш. Жерара и О. Лорана, Канниццаро на основе закона Авогадро, чётко разграничил понятия «атом», «молекула» и «эквивалент» и сделал рекомендации, как определять атомные веса элементов и как составлять формулы веществ, зная их молекулярный вес (основываясь на данных о теплоёмкостях металлов и на плотности пара, а частично и на химических соображениях). Свой подход Канниццаро изложил в брошюре, которую лично раздал всем участникам Международного конгресса химиков в Карлсруэ, открывшегося 3 сентября 1860 года. На этом конгрессе все его предложения были приняты единодушно. С этого времени атомно-молекулярное учение и соответствующий ему химический язык получили всеобщее признание. На заседании Лондонского химического общества 30 мая 1872 года С. Канниццаро прочёл лекцию в честь Фарадея на тему «О пределах и о форме теоретического преподавания химии». В ней он доказал, что атомно-молекулярное учение должно быть предметом изучения и по химическим, и по педагогическим соображениям, которые заключаются в следующем:

1) атомно-молекулярная теория есть «введение, подготовление, основание изучения превращений веществ», что составляет «настоящий предмет нашей науки»;

2) химические законы (законы определённых и кратных пропорций, законы простых и сложных эквивалентов и объёмов газов) могут быть поняты надлежащим образом только с помощью атомно-молекулярной теории;

3) атомно-молекулярная теория необходима для уяснения происхождения «значения, смысла и употребления химических знаков, формул и уравнений»; 4) атомно-молекулярная теория способствует развитию умственных сил учащихся;

5) усвоение атомно-молекулярной теории позволит учащимся следить за развитием науки.

Сейчас, даже сложно представить, как следует построить методику изучения химического языка, обучения писать формулы и уравнения, не сформулировав основные положения атомно-молекулярного учения. Тем не менее, даже в первом издании «Основ химии» Д. И. Менделеева об атомах упоминается только в десятой главе в связи с рассмотрением атомистической гипотезы строения вещества, рассмотрев до этого без атомистических представлений и основные явления, и основные законы химии, и свойства растворов, и свойства водорода, кислорода и их соединений.

О важной методической роли атомно-молекулярного учения на этапе начального изучения химии указывал и В. Оствальд, который хотя и был противником атомистических представлений в науке (экспериментально в то время не подтверждённых), однако, в своём учебнике для школьников «Школа химии» (1904) он использует представление об атоме, «без которого хотя и можно обойтись, но которое удобное средство, для того чтобы облегчить понимание эмпирических данных» .

Заключение к обзору литературы

В процессе обучения химии у учащихся могут формироваться устойчивые стереотипы мышления, что можно объяснить необходимостью использовать на этапе совершенствования знаний репродуктивных заданий, а также широким применением тестовых форм контроля, требующих стандартизированных ответов на стандартизированные задания. Таким образом, формирование у школьников стереотипов мышления – процесс естественный. Основная проблема заключается в обучении их осмыслению и переосмыслению сформированных стереотипов.

Одной из причин неспособности школьников к осмыслению и переосмыслению стереотипов мышления можно считать плохо развитые способности к рефлексии вообще. Обучение школьников решению творческих экспериментальных задач по химии позволит развить у них способности к рефлексии и, как следствие, сформировать критическое мышление .

В учебных программах не используется научно-практический потенциал химической науки. В результате выпускники школ получают мозаичное представление о природе, не умеют интегрировать разрозненную информацию, применять полученные знания в повседневной жизни и профессиональной деятельности.

Химическое образование необходимо для создания у школьников отчетливых представлений о роли химии в решении сырьевых, энергетических, продовольственных, медицинских проблем человечества.

По современным требованиям теперь необходимо иметь не только сами знания, но и знание о том, где и как их применять. Но еще важнее умение добывать, интегрировать или создавать новую информацию. И то, и другое, и третье – результат деятельности, а деятельность – это решение задач.

При использовании межпредметных заданий химико-физического содержания способствует формированию у учащихся интегративных умений проводить сравнительный анализ, устанавливать причинно-следственную связь, синтезировать и обобщать знания, решать задачи различными способами, грамотно пользоваться химическим и физическим языками.