Актуальные проблемы химического образования в средней и высшей школе

Обновлено: 02.07.2024

Актуальные проблемы химико-педагогического и химического образования в средней и высшей школе : Материалы расшир. заседания учеб.-метод. комис. по химии УМО вузов России по пед. образованию и XLVI Герцен. чтений, С.-Петербург, 17-19 мая 1999 г. / [Науч. ред.: В. П. Соломин]. - СПб. : Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 1999. - 123 с. : ил., табл.; 20 см.; ISBN 5-8064-0130-8

В надзаг.: М-во общ. и проф. образования Рос. Федерации. Учеб.-метод. об-ние вузов России по пед. образованию на базе Рос. гос. пед. ун-та им. А. И. Герцена. Направление "Естествознание". Учеб.-метод. комис. по профилю подгот. "Химия"
Общеобразовательная школа -- Российская Федерация -- Методика преподавания -- Химия -- Материалы конференции
Высшее педагогическое образование -- Подготовка учителей -- Химия -- Материалы конференции
Шифр хранения:
FB 2 99-31/99-8
FB 2 99-31/100-5
Электронный заказ

Концепция модернизации школьного образования, одобренная правительством российской федерации в 2002 г. [1], пред­полагает введение вариативности и диф­ференциации системы обучения. По дан­ным социологических опросов, проведен­ных в 2002 году до начала реформы, около 70 % учащихся 9 классов предполагают, что могут определиться в выборе возможной сферы своей дальнейшей профессиональ­ной деятельности. Это дало возможность в старших классах реализовать личностно-ориентированную парадигму обучения. На­чиная с 10 класса, учащимся дано право са­мостоятельно выбирать траекторию свое­го дальнейшего обучения: гуманитарную, медико-биологическую или физико-мате­матическую. Перестройка образовательной системы заканчивается в 2010 году, поэто­му наступает момент осмысления и оценки полученных результатов реформирования школьного образования.

Анализ итогов реформирования про­цесса обучения в общеобразовательной школе позволяет сделать некоторые нелице­приятные выводы:

1) Пятнадцатилетний школьник не в состоянии объективно оценить свои воз­можности, предугадать сферу своей даль­нейшей профессиональной деятельности и сформулировать реальные образовательные цели. В итоге, ученик, выбравший в 9 клас­се физико-математический или, тем паче, гуманитарный профиль обучения, к перио­ду окончания средней школы осознает оши­бочность своего решения, но изменить си­туацию практически не может, так как шко­ла лишила его необходимых знаний, уме­ний и навыков, например, по химии. С та­кой ситуацией сталкиваются педагоги, ра­ботающие на подготовитель-ных курсах. Молодой человек горит желанием посту­пить на химико-технологический факуль­тет, но не может это сделать в силу объек­тивных причин, даже привлекая систему ре­петиторства. В итоге государство лишается специалистов-химиков.

Химия - одна фундаментальных ес­тественных наук, поэтому её изучение необ­ходимо для формирования научного миро­воззрения. Оригинальный язык химии и её своеобразные закономерности способству­ют развитию образного мышления и твор­ческому росту специалистов. Химия изу­чает состав, строение, свойства веществ и их превращения при протекании реакций и физико-химических процессов. Химия игра­ет важную роль в жизни каждого человека, в его практической деятельности. Особен­но велико значение химии в техники, так как целенаправленное управление химическими процессами позволяет получать новые мате­риалы, свойства которых удовлетворяет по­требностям технического процесса в энерге­тики, электроники, машиностроении и т. д.

Кризис школьного химического обра­зования очевиден каждому вузовскому пре­подавателю. Особенно актуальной стала проблема обучения химии студентов в выс­ших технических университетах в настоя­щее время, что связано, в первую очередь, с введением в средних образовательных учреждениях профильного образования. Но­вовведение с наибольшей остротой удари­ло по химическому образованию. В сред­ней школе целенаправленно химию изучают только в химико-биологических профиль­ных классах, выпускники которых в даль­нейшем выбирают, в основном, медицин­ское образование, либо классическое уни­верситетское. Специфика обучения в техни­ческих высших учебных заведениях состоит в том, что студент-химик должен примерно в равной мере владеть знаниями в области математики, физики и химии. Только в этом случае в дальнейшем из него получится гра­мотный специалист, востребованный произ­водством. Кроме того, все студенты нехими­ческих направлений и специальностей в тех­нических университетах изучают химию на первом курсе в ряду основных естественно­научных дисциплин. Школьное профильное образо-вание привело к тому, что на химико-технологические специальности универси­тета поступают абитуриенты, не владею­щие на должном уровне математикой и фи­зикой, а на нехимические специальности - химией. Учить студентов технических на­правлений и специальностей химии с каж­дым годом становится все трудней. Выпуск­ники школ не знают азов химии: не умеют со-ставлять формулы соединений, не могут отличить оксид от кислоты, не имеют пред­ставлений о строении веществ и т.д.

В материалах III Всероссийской научно-практической конференции, посвя­щенной методам преподавания химии [3], на недостатки школьной химической подго­товки указывается во многих докладах; об этом говорят преподаватели как периферий­ных вузов, так и Москвы. Приводим фраг­менты некоторых докладов.

  • непонимания смысла химических формул и символов, индексов и коэффи­циентов (многие пытаются учить формулы и целые химические уравнения наизусть);
  • слабые знания об основных классах неорганических и органических соедине­ний, неумение привести примеры основных представителей этих классов;
  • непонимание различий между хими­ческими и физическими явлениями;
  • путаницу в понятиях валентности, степени окисления и электроотрицатель­ности;
  • полное отсутствие даже элемен­тарных представлений о химических про­изводствах, об управлении химическими процессами.

понятий: атом, молекула, химиче­ский элемент, химическое соединение, сте­пень окисления, валентность, химическая связь, химическая реакция, химическое рав­новесие;

Результаты этого любопытного иссле­дования представлены в таблице.


Таким образом, можно заключить, что с переходом школьного образования на диффе­ренцированную систему, концепция которой предполагает возможность выбора учащи­мися образовательного профиля, негативным образом сказалось, в первую очередь, на каче­стве подготовки школьников по естественно­научным дисциплинам, и особенно химии. Необходимо как можно быстрее осознать и восстановить приоритет естественных наук в общем образовании школьников.

Проводимая в стране модернизация образования затрагивает в первую очередь учебные предметы естественного цикла, и, к сожалению, не в их пользу. Попробуем обозначить возникающие проблемы и предложить некоторые пути решения этих проблем.

Несмотря на это, химия остается полноценным учебным предметом в школьном расписании, и требования к ней также остаются достаточно серьезными. Учителя химии задыхаются от нехватки времени на ее изучение. Одним из перспективных путей решения данной проблемы может стать более раннее изучение химии – с 7-го класса основной школы. Однако федеральный учебный план такой возможности не предусматривает. Тем не менее во многих школах Российской Федерации их руководители находят возможность за счет компонента образовательного учреждения выделить
1–2 ч в неделю на изучение химии в качестве пропедевтики учебной дисциплины. Имеются и широко используются в практике работы школ учебно-методические комплекты Г.М.Чернобельской, А.Е.Гуревича, О.С.Габриеляна.

Следует подчеркнуть, что система обеспечения школ оборудованием и реактивами, существовавшая в советский период, разрушена и теперь только-только начинает возрождаться. Однако уровень цен такой, что недоступен подавляющему большинству школ. Необходим государственный механизм регулирования цен на учебное оборудование и реактивы или выделение дотаций производителям. Некоторое суррогатное решение проблемы химического эксперимента предлагают многочисленные видеоматериалы. Однако они уместны только в тех случаях, когда этого требуют правила техники безопасности. В остальных случаях замена ученического и учительского эксперимента на видеофрагменты аналогична заочному или виртуальному питанию.

Эпизодическое, а не системное включение расчетных задач по формулам и уравнениям в процесс обучения химии приводит к разрыву двух взаимосвязанных сторон рассмотрения химических объектов (веществ и реакций) – качественной и количественной. Очевидно, в рамках отпущенного на изучение предмета времени необходима существенная ревизия его содержательной части. Требуется корректировка стандарта на предмет снижения учебной нагрузки теоретического плана (например, исключение из курса основной школы вопросов, связанных с электронным строением атома и вещества, окислительно-восстановительных реакций, химических производств, химической кинетики и некоторых других). И наоборот, необходимо включить вопросы прикладного характера, формирующие элементарную бытовую химическую грамотность, гарантирующую безопасность при обращении с химическими веществами, материалами и процессами (умение анализировать сведения о химическом составе продуктов питания и бытовых препаратов на их этикетках, неукоснительное следование инструкциям по применению бытовых приборов и других промышленных изделий).

Т р е т ь я п р о б л е м а – профильная. Старшую профильную школу по отношению к химии можно разделить на два типа:

1) школы и классы, в которых химия является непрофильной дисциплиной (гуманитарные, физико-математические и даже агротехнологические) и изучается из расчета 1 ч в неделю;

2) школы и классы, в которых химия является профильной дисциплиной (естественно-научные, в том числе с углубленным изучением предмета) и изучается из расчета 3 ч (нонсенс!) в неделю.

Приготовьте небольшую коллекцию образцов дисперсных систем из имеющихся дома суспензий, эмульсий, паст и гелей. Каждый образец снабдите фабричной этикеткой.

Поменяйтесь с соседом коллекциями, ознакомьтесь с коллекцией соседа, а затем распределите образцы обеих коллекций в соответствии с классификацией дисперсных систем.

Ознакомьтесь со сроками годности пищевых, медицинских и косметических гелей. Каким свойством гелей определяется срок их годности?

В классах и школах гуманитарного профиля предполагается усиление гуманитаризации в обучении химии, т.е. использование приемов, методов и средств, характерных для гуманитарных дисциплин.

Так, в школах и классах с углубленным изучением иностранного языка хороший эффект дает чтение химического материала на иностранном языке. Учителю необходимо подобрать соответствующий программе по химии материал на иностранном языке. Поскольку подбор такого материала осуществить достаточно трудно, особенно в условиях сельской школы или школы небольшого населенного пункта, то можно воспользоваться возможностями местной библиотеки или Интернета. Будет полезным привлечь к работе по подбору химического материала на иностранном языке и самих учащихся.

Например, в органической химии символика русского языка помогает формированию номенклатуры ИЮПАК. Так, общий способ образования названий предельных одноатомных спиртов и предельных одноосновных карбоновых кислот может быть отражен следующими записями:

Например, сочинение ученика 10-го класса школы № 531 г. Москвы Саши Б.

В классах физико-математического профиля, очевидно, содержательная и процессуальная стороны обучения химии должны быть несколько иными. Если в части связи химии с жизнью они совпадают с ее преподаванием в классах гуманитарного профиля, то в отборе учебного материала и методике следует придерживаться другой дидактики. Некоторые темы, особенно связанные с физикой (строение атома и вещества, некоторые аспекты физической и коллоидной химии, электролиз, газовые законы), логичнее изучать на основе активных форм обучения (беседа, диспут, уроки-конференции). Это позволяет значительно увеличить долю самостоятельной работы учащихся. Такой подход дает возможность широко использовать межпредметные связи и формировать единую естественно-научную картину мира.

Аналогично в классах агротехнологического, биолого-географического профиля это возможно путем реализации межпредметных связей с биологией и физической географией. Вместе с тем вызывает недоумение отнесение химии в классах данных профилей к непрофильным дисциплинам. Несомненно, одночасовая недельная нагрузка, отведенная на изучение химии в таких классах, должна быть увеличена.

Во-первых, это внутрипредметная интеграция, например, учебной дисциплины химии. Она проводится на основе единых законов, понятий и теорий для неорганической и органической химии в курсе общей химии (единая система классификации и свойств неорганических и органических соединений, типология и закономерности протекания реакций между органическими и неорганическими веществами, катализ и гидролиз, окисление и восстановление, полимеры органические и неорганические и др.)

Во-вторых, это межпредметная естественно-научная интеграция, позволяющая на химической базе объединить знания физики, географии, биологии и экологии в единое понимание естественного мира, т.е. сформировать целостную естественно-научную картину мира. В свою очередь это дает возможность старшеклассникам осознать то, что без знания основ химии восприятие окружающего мира будет неполным и ущербным. Люди, не получившие таких знаний, могут неосознанно стать опасными для этого мира, т.к. химически неграмотное обращение с веществами, материалами и процессами грозит немалыми бедами.

П я т а я п р о б л е м а – аттестационная. В свете последних решений Государственной Думы и Совета Федерации проведение итоговой аттестации выпускников средних общеобразовательных учреждений в форме Единого государственного экзамена (ЕГЭ) следует считать свершившимся фактом. С 2009 г. он переводится в штатный режим.

О плюсах и минусах ЕГЭ немало говорится в многочисленных публикациях, которые, несомненно, будут выходить и в последующем. Поэтому остановимся на некоторых вопросах подготовки и проведения ЕГЭ по химии. Как известно, тест ЕГЭ по химии состоит из трех частей:

часть А – задания базового уровня сложности с выбором ответа;

часть В – задания повышенного уровня сложности с кратким ответом;

часть С – задания высокого уровня сложности с развернутым ответом.

Такую структуру теста определяет спецификация экзаменационной работы по химии в форме ЕГЭ. Тем не менее наш анализ экзаменационных заданий за последние три года показывает, что далеко не все задания первой части теста соответствуют базовому уровню сложности. Так, разве можно считать задание на синтез Вюрца соответствующим базовому уровню сложности? («Продуктом взаимодействия 2-бромпропана с натрием является:

Кодификатор элементов содержания по химии для составления контрольных измерительных материалов (КИМов) ЕГЭ не всегда соответствует заданиям экзаменационной работы. Например, в кодификаторе в качестве элементов содержания, проверяемых заданиями КИМов, указаны соли средние и кислые, а в многочисленных тестовых заданиях предлагаются и основные соли, и комплексные соли.

Тот же анализ позволил прийти к выводу, что за 3 ч в неделю, отведенных на химию в профильных классах, проблематично подготовить выпускников таких классов к успешной сдаче ЕГЭ. Достаточно вспомнить, что в доперестроечный период 3 ч на изучение химии отводилось во всех школах, а экзаменационные работы не содержали заданий высокого уровня сложности, например, на составление уравнений окислительно-восстановительных реакций, свойств комплексных соединений, сложнейших переходов. Очевидно, задания второй и третьей части (В и С) являются профильными и вызовут затруднения у выпускников школ, изучавших химию из расчета 3 ч в неделю, и посильны лишь для выпускников школ и классов с углубленным изучением предмета. Также очевидно, что для набора необходимого для поступления в вуз количества баллов всем потребуется помощь все того же репетитора.

О многочисленных ошибках или некорректных формулировках заданий ЕГЭ написано немало.
И тем не менее они тиражируются. Например, в заданиях прошлого года предлагалось выбрать уравнение, соответствующее первой стадии получения серной кислоты из природного сырья, в качестве которого были даны четыре варианта: сероводород, серный колчедан, сернистый газ, сернистый газ и хлор. На какой же единственный вариант должен ориентироваться выпускник, если в качестве сырья служат и серный колчедан, и сероводород?

• выбор источника информации (Интернет, цифровые образовательные ресурсы, СМИ, библиотеки, химический эксперимент и др.);

• умение быстро и качественно организовать работу с информационными источниками;

• получение информации;

• анализ и переработка информации;

• аргументированные выводы;

• принятие осознанного решения по отбору информации и ответственность за него;

• представление (презентация) результата.

Важно отметить, что предпочтения учителей и учеников при выборе информационного источника различны. Учителя старшего поколения, слабо владеющие информационными технологиями, предпочитают традиционные источники на печатной основе (книги, журналы, газеты), а учащиеся и молодые учителя, наоборот, Интернет. Это противоречие легко разрешается, если учитель и ученики сотрудничают в процессе получения, переработки и представления химической информации в образовательном процессе (не только учитель обучает учеников химии, но и ученики обучают учителя работе с компьютером).

Читайте также: