Курсовая работа: Особенности отбора предметного содержания при изучении химии в средней школе
Для систематического курса, как уже говорилось, характерен учет логики науки, развития понятий, т. е. историкологический подход. Принимаются во внимание историческое развитие научных понятий, а также логические приемы раскрытия их взаимосвязи: восхождение от абстрактного к конкретному, движение от простого к сложному, от известного к неизвестному и т. д.
Систематические курсы химии классифицируются, во-первых, по объекту изучения на неорганическую и органическую химии, а во-вторых, по построению в зависимости от того, какая система понятий служит для курса системообразующим стержнем. Большинство систематических курсов построено с ориентацией на систему понятий о веществе. Такая традиция сложилась со времен В. Н. Верховского и нашла отражение в большинстве отечественных учебников. Именно такое построение имел курс химии, отраженный в официальной стабильной программе 60—80-х годов. Значительная часть школ до сих пор пользуется этой программой, внося в нее небольшие изменения. Концепция построения курса химии этого типа заключается в следующем.
Весь курс химии средней школы делится на пять этапов, на каждом из которых происходит качественное изменение важнейших понятий, их развитие.
Первый этап — вводный курс химии, изучаемый до периодического закона на базе атомно-молекулярного учения. В течение этого этапа усваиваются понятия и факты, необходимые для понимания периодического закона. Все последующие этапы входят в основной курс химии.
Второй этап — изучение периодического закона и периодической системы элементов Д. И. Менделеева и электронной теории строения вещества.
Третий этап — изучение наиболее типичных элементов по группам периодической системы Д. И. Менделеева.
Изучение химии элементов прерывается включением в программу теории электролитической диссоциации, а также некоторыми сведениями о скорости химической реакции и химическом равновесии. Это четвертый этап, необходимый для изучения химических реакций.
Пятый этап — изучение органических веществ на основе современной теории их строения.
Между этими этапами, в основе которых лежат теории, происходит накопление фактов, обогащение ими понятий. Изучение же каждой теории приводит к качественному изменению понятий. Периодически в курс включаются обобщения.
Построение программы с ориентацией на формирование и развитие системы понятий о веществе вовсе не означает, что химическим процессам уделяется недостаточно внимания. Просто они «привязаны» к свойствам веществ, их получению и применению. Включены и темы, имеющие отношение непосредственно к химическим процессам.
Для 60-х г. методическое решение разработанной таким образом программы было достаточно прогрессивно, так как она вводила учащихся в круг химических понятий постепенно, переходя от теории к теории. Индуктивный подход обеспечивал сначала накопление фактов, способствовал неформальному усвоению материала. Периодические обобщения позволяли постепенно переходить к дедукции. По мере изучения теорий у учащихся развивались умения строить прогнозы. Замечания нетерпеливых критиков сводились в основном к недостаточному углублению содержания, неполному отражению в нем современных достижений химической науки. Вероятно, поэтому такой методический подход оказался жизнеспособным и перестройка курса в настоящее время ограничивается введением некоторых дополнительных тем. Например, вводится дополнительная тема «Химическая реакция». Некоторые программы выделяют в качестве специального раздела химический язык, методы химии, энергетику химических реакций, исторические сведения, дополнительно вводят законы и другие углубляющие содержание сведения, но стержень при этом остается. Этот стержень — изучение вещества [7,8-10].
Особенности построения курса органической химии
Практически всегда ориентирован на систему понятий о веществе курс органической химии независимо от того, в каком объеме он изучается. В последние годы, как уже говорилось, некоторые сведения об органических веществах помещены в курс химии IX класса. Органическая химия либо помещена в конец курса IX класса, либо включена в раздел, связанный с подгруппой углерода. И то, и другое имеет свое обоснование. В первом случае подчеркивается, что органическая химия — это самостоятельная отрасль химических знаний, обладающая особыми закономерностями и большой спецификой. Во втором подчеркивается единство неорганической и органической химии, единая природа веществ и подчеркиваются внутрипредметные связи.
В старших классах органическая химия изучается в большем объеме и выделена в отдельный курс, где усилена теоретическая сторона предмета. Больше внимания уделяется механизмам реакций, разнообразию изомеров, тонким структурам веществ, чем в 9 классе, где объем содержания значительно меньше, но основные разделы органической химии нашли свое отражение.
Отбор классов органических веществ определяется конечной образовательной целью курса — изучением биологических органических соединений — жиров, углеводов, белков. Весь предшествующий курс подготавливает учащихся к пониманию этих веществ.
В курсе органической химии изучаются три большие группы органических веществ — углеводороды, кислородсодержащие и азотсодержащие органические вещества, которые разделены по темам следующим образом:
Тема «Теория химического строения органических соединений». В ней в основном рассматриваются положения теории А. М. Бутлерова. В дальнейшем освещают стереохимию и электронное строение органических веществ. Таким образом, изучение теоретических основ органической химии не ограничивается теми тремя часами, которые отводятся на эту первую тему курса органической химии. Здесь же начинает формироваться понятие об изомерии.
В отличие от неорганической химии теоретические сведения в органической химии не вводятся едиными крупными блоками, а распределены по всему курсу, постепенно углубляя его. Этого требует логика науки, установление постоянной связи между теорией и фактами. На этой позиции основан, и другой, издавна известный подход — перед изучением теории А. М. Бутлерова для создания некоторой базы фактов по органической химии рассматривают предельные углеводороды, а потом осмысливают их через теорию.
В любом случае раздел «Углеводороды» кладется в основу изучения органической химии как базис, необходимый для понимания и объяснения строения и свойств органических веществ и процессов. Гомологические ряды углеводородов, отобранные для изучения в школьном курсе, многие десятилетия практически не меняются.
В теме «Предельные углеводороды» сосредоточено изучение наиболее простых из органических веществ и на их примере начинают формироваться важнейшие понятия об органических веществах, получающие в дальнейшем свое развитие: «гибридизация», «пространственное и электронное строение», «свободно радикальный механизм реакции замещения», «гомология». Учащиеся знакомятся с систематической номенклатурой, роль которой в органической химии особенно велика. Здесь же рассматриваются и циклопарафины.
В органической химии особенно строго соблюдается движение логики познания от простого к сложному.
Тема «Непредельные углеводороды». Здесь уточняется понятие о ковалентной связи. Изучаются углеводороды этиленового, диенового и ацетиленового рядов.
Тема «Ароматические углеводороды». В школьном курсе химии циклические соединения не выделяются в отдельный раздел, поэтому при характеристике их свойств легче провести аналогию с соединениями алифатического ряда и избежать дублирования.
Тема «Природные источники углеводородов и их переработка». В ней получает развитие система понятий о химическом производстве, основы которой были заложены еще в курсе неорганической химии. Объектами изучения являются природный газ, нефть и каменный уголь и получаемые из них продукты, использование их в народном хозяйстве. При изучении нефти и способов ее переработки с целью получения важнейших нефтепродуктов главный упор делается на химические способы переработки нефти, а фракционная перегонка рассматривается ознакомительно.
Кислородсодержащие органические вещества представлены четырьмя темами: «Спирты и фенолы», «Альдегиды и карбоновые кислоты», «Сложные эфиры», «Жиры», «Углеводы ».
Последний раздел органической химии — «Азотсодержащие органические вещества», куда постоянно включены амины, аминокислоты и белки, но, кроме них, могут рассматриваться азотсодержащие гетероциклы, нуклеиновые кислоты, что зависит от числа часов в учебном плане.
В конце курса органической химии обычно проводится обобщение. Иногда вводится в конце и еще одна обобщающая тема, устанавливающая связи органической и неорганической химии [12].
Построение курса химии, ориентированного на систему понятий о химической реакции
Курс химии, ориентированный на формирование и развитие системы понятий о химической реакции, совершенно непохож на описанные выше. Например, курс для колледжей, разработанный в США коллективом авторов во главе с Ж. С. Пименталем под редакцией Г. Т. Сиборга [13]. В нем после вводных глав, связанных с описанием общего подхода к научным исследованиям, идет глава, которая так и называется «Химические реакции», затем рассматривается поведение газов, кинетическая теория с расчетами, энергетика химических реакций, их скорость, химическое равновесие, растворение как равновесный процесс и электролитическая диссоциация. Среди тем дважды встречается периодическая система элементов в связи со строением атома. Свойства элементов изучаются не по группам, а по периодам. Особо выделены только галогены, соединения углерода и щелочноземельные металлы. Это построение интересно тем, что, наряду с теоретическими химическими темами, рассматривается и химия элементов, в то время как нередко разработка такого курса сводится к тому, что мы называем общей химией. В отечественной школе, к сожалению, делается мало попыток для создания курса химии такого построения.