Прошлое и настоящее идеи
«химия – с седьмого класса»

Поводом для написания данного материала послужила статья [1]. Как следует из содержания статьи (весьма добротной и обстоятельной), в РФ только за последние годы в опыте отдельных учителей и коллективов наметилась тенденция изучения химии начиная с 7-го класса. Обычно – как пропедевтика химических знаний, редко – как учебный предмет. На Украине, начиная с этого учебного года, химия в 7-м классе становится точкой отсчета в системе школьного химического образования, и эти учащиеся будут заканчивать уже 12-летнюю школу.

Теперь перейду непосредственно к своим идеям и своему опыту. Мое участие в Первом всесоюзном учительском конкурсе «Учитель года-90» (см.: Радянська школа, 1990, № 11) способствовало тому, что оперативно появилась моя статья [2]. Время было переломное: школа находилась на стадии реформирования, а Советский Союз практически уже перестал существовать. Украина, став самостоятельным, независимым, суверенным государством, как и все республики, входившие в состав Союза, активнее всего занялась проблемами школы. У меня были опыт, идеи, и я их сформулировал в названной статье и в ряде других публикаций. В статье была обоснована необходимость изучения химии в школе (это значительная часть статьи). Здесь же приведу фрагмент статьи (в переводе с украинского): «...в концепцию школьного химического образования закладывается курс “Химия-7–11” на том уровне химических знаний для всех учащихся, который можно назвать минимизированным. Все, кто получает среднее образование, должны хотя бы прослушать систематический курс химии. В таком контексте термин “прослушал” не будет иметь негативного смысла. Речь идет о людях, которым химия как наука действительно не нужна, или же об учащихся, у которых в процессе изучения естественно-математических наук возникают определенные затруднения в сфере интеллектуальной деятельности. Такой ученик, который “прослушал”, отличается от ученика, который “не слушал” (не изучал) предмет (я могу привести примеры известных сегодня людей с таким “диагнозом”)». Так, химию предлагается изучать с 7-го класса в в виде пропедевтического курса (1 ч в неделю). Задача курса – быть фундаментом для более сложных разделов программы. Вместе с другими предметами (прежде всего математикой и физикой) создается межпредметная база для наращивания каркаса химических знаний. Кроме общенаучных понятий («атом» и «молекула») изучаются собственно химические понятия – «химический элемент», «знаки химических элементов», «атомная масса», «молекулярная масса», «вещество», «состав вещества», «химическая формула», «химическая реакция», «химические и физические явления», «химические уравнения», «атомно-молекулярное учение». Определяется предмет химии, сообщается о применении химии, учащиеся знакомятся с наиболее известными веществами быта и производства. В первом приближении можно обсудить вопрос о методах химии – физическом, химическом, экспериментальном, визуальном, математическом; уяснить на наглядно-образном уровне связь понятий «явление» и «сущность», дать структуру научных знаний; объяснить, что такое «понятие», «теория», «закон».

К середине 2001 г. концепция химического образования в школе, начиная с 7-го класса [3], сложилась. Вскоре идею поддержали на правительственном уровне, была составлена программа, т.е. спустя 10 лет после моей публикации систематический курс химии получил формат «7–12».

Идея пропедевтического курса по авторской программе начала осуществляться с 1990/91 учебного года. Задача курса – раскрыть учащимся основное содержание химии как науки, создать некоторую базу (содержательную, психологическую, обогащающе-интеллектуальную...) для дальнейшего формирования мышления на основе знания химического языка. Программа складывалась эволюционно и к концу второго тысячелетия была опубликована в нескольких источниках [4]. Повод и основание – моя победа во Всеукраинском конкурсе «Учитель года-98» в номинации «Химия». Ниже привожу полный текст публикации (в переводе с украинского).

Этот курс – не часть будущего содержания школьного курса химии. Его назначение – формирование научного взгляда на предметы и процессы природы, методологизация знаний и мышления. Одновременно это попытка ускорить умственное развитие учащихся. Ставится задача – обеспечить большую «стартовую скорость» с началом изучения систематического курса химии в 8-м классе, практически исключить период адаптирования к началу изучения новых знаний. Привычной станет и «понятийно-научная среда» – своеобразная атмосфера для интеллектуального «дыхания». На первых уроках в 8-м классе, скорее, будет происходить воссоздание забытого, нежели формирование нового. При этом выясняется место химии в системе научных знаний как эмпирической и количественной науки. Раскрываются методы познания и его значение в реальной жизни. Мышление учащихся выводится на научно-теоретический уровень с широким использованием методов абстрагирования, моделирования, раскрытием логических аспектов понятий.

Отдельной строкой необходимо сказать о Тетради [5], у которой есть определенные атрибуты. Стихия записей (густота, навал...) блокируется, и под руководством учителя формируется необходимая графическая культура.

Это так называемая «школа» конспектирования. Поскольку нивелировать учащихся невозможно, все процессы, которые происходят на уроке, – тернистые, требуют многих усилий и терпения.

Таким образом, важно, чтобы ученик прослушал (т.е. слушал!) этот курс, не пропустив ни одного занятия, научился делать записи, усвоил требования учителя и легко вписался в систематическое изучение химии базового уровня. К знаниям и умениям учащихся не предъявляется жестких требований. Дети должны «углубиться» в атмосферу новых и непривычных для них знаний. Учащиеся наблюдают новые явления, учатся моделировать, писать химические формулы, сами выполняют некоторые опыты, учатся вести тетрадь и делать записи. Они выясняют, что такое химия как наука и школьный предмет, какое место она занимает среди других наук, которые с ней связаны, какое значение имеет в нашей жизни. Важно, чтобы учащиеся могли составлять формулы бинарных соединений, отличали оксиды среди других веществ, рассчитывали относительную молекулярную массу сложного вещества.

Школьники должны ориентироваться в требованиях к определению понятий, знать их содержание, понимать, что такое факт, закон, теория, природа, метод, моделирование. Учащиеся должны понять, что природа едина, следовательно, между естественными науками и математикой, которая им служит, невозможно провести границу, а химия будет изучаться и как многоаспектная, и как биофизико-математическая наука, т.е. интегрально.

СОДЕРЖАНИЕ КУРСА

Предмет химии. Химия изучает вещество (физические тела, вещества) [6]. Демонстрация горения, его признаки, химическая реакция на примере превращения меди в оксид меди(II).

Место химии среди других наук о природе и обществе. Возникновение наук, их связь. Школьные науки, историчность наук.

Строение физических тел, вещество. Молекула, атом, протон, нейтрон, электрон. Химическая реакция как переход атом – молекула.

Атомы химических элементов (физическая и графическая модель, радиус и масса атомов, обозначение химических элементов).

Химические свойства атомов химических элементов. Логический ряд: масса атома, радиус атома, валентность. Формулы простых веществ: водород, кислород, озон, хлор, азот. Формулы бинарных соединений: оксиды меди, ртути, кальция, магния; хлорид натрия, хлороводород.

Абстрагирование. Химическая формула, химическая связь.

Немного о химическом языке: формула, реакция, уравнение. Законы химических реакций: сохранение атомов химических элементов, разрыв и образование химических связей.

Химический язык (продолжение): количественная закономерность реакций и валентность, движение электронов при образовании химических связей. Моделирование процессов. Степень окисления – связь с химическими формулами и периодической системой [7].

Относительная атомная масса химического элемента. Относительная молекулярная масса вещества.

Нахождение степени окисления элементов в бинарных соединениях – при помощи алгоритмов, алгебраически, оперативно.

Составление формул бинарных соединений с помощью алгоритмов.

Количественная характеристика вещества: масса, число молекул, количество вещества. Функциональная связь между числом молекул и количеством вещества, массой и количеством вещества.

Математическое доказательство и исследование в химии [8, 9]. Закон дискретности материи [см. 8–10]. Доказательство равенства значений молярной массы и относительной молекулярной массы. График функции: масса – количество вещества. Межпредметные связи: химия – математика – физика.

Методы решения задач: логический, аналитический, графический, расчетный, табличный, алгебраический, экспериментальный. Логика решения, синтез методов, проверка в рамках любого метода. Моделирование как метод.

Химическое уравнение – количественная модель реакции.

Что такое математическая формула в химии?

Понятие как логическая форма мышления (мышление человека, образование понятий) [11]. Простые вещества – металлы и неметаллы. Определение понятий через род и видовое отличие.

Практическое занятие. Изучение строения и свойств пламени.

Практическое занятие. Нагревание меди, растворение продукта реакции в соляной кислоте. Окрашивание фенолфталеина в известковой воде, поглощение продукта выдыхания, растворение осадка в кислоте.

От явления к сущности. Явления физические, химические, биологические, их связь. Явление как начало проникновения в сущность.

Структура научных знаний: факты, идеи, противоречия, развитие, теория, гипотеза, закон, классификация.

Урок методологических знаний. Схема структуры и логики любого ответа (CИЛЛО) [12, 13].

Общее – отдельное – конкретное в химии.

Тройные соединения: основания, кислоты, соли, органические вещества [см. 6].

Методы познания (исследования) в химии. Наблюдение, органолептика, эксперимент, математическое моделирование, физические исследования. Теоретическое исследование, логические методы, моделирование.

Для чего необходимы химические реакции [14].

Структура научного химического знания: основные понятия, законы, теории, группы веществ, промышленные синтезы; эстафета химических знаний: школа – вуз – национальная академия наук.

Человек в прорези химического прицела как сложная биофизико-химическая система, обмен веществ [15].

Физика химии. Единство химии с физикой и математикой.

Образ химии: вещество – состав, строение, свойства, формула, реакция, уравнение. Логическая связь: химические свойства – применение – получение – технология. Количественные соотношения по всем направлениям. Подтекст: понятия – законы – теории – факты – гипотезы – идеи – положения.

Годовая письменная работа по индивидуальному билету: простые расчеты, определение понятий. Методологические советы относительно выполнения – суть вопроса, логическая последовательность, мотивирование, придерживание границ (неподменяемость вопроса, моделирование).

Вариант письменной работы – главные количественные расчеты по химическим формулам и уравнениям.

Химия – учебный предмет, который я буду изучать в школе по государственной программе. Структурная схема: химия – наука, химия – промышленность, химия – химизация, химия – учебный предмет.

Уроки в 7-м классе проводятся 1 раз в неделю. В идеале – это 35 недель, но капризы календаря, расписания уроков и другие обстоятельства могут уменьшить количество уроков.

Ежегодно рождаются новые идеи. В основном это идеи новых уроков, поэтому программные вопросы надо рассматривать как живой организм, который растет, развивается, что-то отмирает, отпадает – не потому, что оно лишнее, а потому, что вариативность уроков возможна только в пределах определенного времени.

Данная программа реализует внутренние потребности автора, она мало чем напоминает традиционное преподавание химии и имеет ярко выраженный гуманитарный характер, потому что дает необходимые знания.

Размеры статьи не позволяют развернуться для иллюстративного подтверждения. Спасает то, что целый ряд вопросов получил освещение в доступных российскому учителю изданиях. Газета «Химия» читается и на Украине (о чем свидетельствуют публикации), поэтому ссылки на источники с изложением на украинском языке доступны учителям Украины.

Возвращаясь к исходной точке, хотелось бы добавить: дело даже не в том, с какого класса изучать химию, а в том, чем наполнить содержание курса. Если традиционными вопросами, т.е. носителями знаний, а не содержанием, направленным на формирование интеллекта личности, его познавательного потенциала, расширяющего горизонты мышления, то лично меня такой курс не устроил бы. Вместе с тем я бы сделал все (как и делал на протяжении 36 лет активной преподавательской деятельности), чтобы оплодотворить официальное содержание преподавания этими важнейшими научными соками – логикой познания и интегральностью знаний, научным способом мышления.

Л и т е р а т у р а

1. Габриелян О.С. Проблемы выживания учебного предмета «Химия» в условиях модернизации школьного образования. Химия (ИД «Первое сентября»), 2006, № 12, с. 13–19.

2. Шмуклер Ю.Г. Авторська концепцiя шкiльноп хiмiчноп освiти. Радянська школа, 1991, № 1,
с. 59–63.

3. Буринська Н.М., Величко Л.П., Базелюк I.I., Титаренко Н.В. Проект концепцiп шкiльноп хiмiчноп освiти. Бiологiя i хiмiя в школi, 2001, № 3, с. 45–49.

4. Шмуклер Ю.Г. Пропедевтичний курс хiмiп з хiмiп 7 класу (авторська програма). Газета «Майбуття», 1998, № 17, с. 2–3; Хiмiя. Бiологiя, 1999, № 5, с. 2; Педагогiчний вiсник, 1999, № 2 (7), с. 6–7.

5. Шмуклер Е.Г. К вопросу об ученических тетрадях по химии. Химия (ИД «Первое сентября»), 2006, № 5, с. 26–29.

6. Шмуклер Е.Г. Мир веществ. Химия (ИД «Первое сентября»), 1999, № 13, с. 6–7.

7. Шмуклер Ю.Г. Про використання поняття «ступiнь окислення» на початковому етапi вивчення хiмiп. Хiмiя. Бiологiя, 1998, № 10, с. 3, 6.

8. Шмуклер Е.Г. О связи школьного курса химии с математикой. Доклад в комиссии по химии УМСа при МП СССР. Химия в школе, 1976, № 3, с. 16–26.

9. Шмуклер Е.Г. Единая природа количественных отношений в химии. Химия (ИД «Первое сентября»), 1996, № 20, с. 13–15.

10. Шмуклер Ю.Г. Фрагменти урокiв в пропедевтичних класах. Урок № 1. Хiмiчна формула i кiлькiсна характеристика речовини. Хiмiя. Бiологiя, 1999, № 9, с. 5; Урок № 2. Кiлькiсть речовини. Там же, 1999, № 11, с. 6–7; Урок № 3. Закон дискретностi матерiп. Там же, 1999, № 17, с. 4–5.

11. Шмуклер Е.Г. Понятие как логическая форма мышления. Химия (ИД «Первое сентября»), 1997, № 43, с. 6–7.

12. Шмуклер Е.Г. Методологические уроки. Народное образование, 1992, январь–февраль, с. 53–56.

13. Шмуклер Е.Г. Решение многоходовых количественных задач. Химия (ИД «Первое сентября»), 2004, № 42, с. 10–13.

14. Шмуклер Е.Г. Среда протекания химических реакций, или химические реакции и жизнь. Химия (ИД «Первое сентября»), 1999, № 46, с. 6–7.

15. Шмуклер Ю.Г. Один урок з пропедевтичного курсу хiмiп. Бiологiя i хiмiя в школi, 1999, № 1,
с. 35–37.

Е.Г.ШМУКЛЕР,
заслуженный учитель Украины