Химический язык (стр. 4 из 15)
1.3 Роль химического языка в обучении химии
Важнейшая образовательная задача школьного курса химии — формирование химических понятий. Поскольку они отражают химическую картину мира, эти понятия являются основой, на которой формируется научно-материалистическое миро воззрение учащихся.
Научные понятия в процессе развития науки изменяются, совершенствуются, проходят определенные этапы познания. Понятия школьного курса химии также не остаются неизменными. Историко-логический подход к изучению курса химии в целом предусматривает постепенное движение по ступеням познания, характеризующееся прежде всего развитием понятий.
Известны разные принципы классификации химических понятий. Наиболее простая классификация — группировка понятий по общим широким категориям, изучаемым на всех этапах школьного курса химии. Это сложные системы понятий о веществе, химическом элементе, химической реакции и химическом производстве. Анализ содержания школьного курса химии показывает, что все понятия школьного курса химии могут быть сгруппированы в эти категории [10, 81].
Условия формирования понятий заключаются в следующем:
1. Вновь формируемое понятие вводят тогда, когда достаточно опорных знаний для его восприятия.
2. При формировании понятия вычленяют его существенные признаки (структуру), определяют последовательность их раскрытия и устанавливают связи между ними.
3. При формировании каждого конкретного понятия прослеживаются не только внутренние связи, но и связи его с другими понятиями.
4. Существенные признаки понятия должны обеспечивать возможность развития понятия, облегчать его применение. Если этих признаков недостаточно, необходимо ввести дополнительные.
5. Независимо от логического подхода, используемого при формировании того или иного понятия — дедуктивного или индуктивного, понятие подкрепляют фактами, чтобы придать ему большую убедительность и избежать догматизма.
6. При формировании понятия следует использовать принцип историзма, привлекая к обучению материал о принципиальной борьбе идей. При этом желательно использовать проблемный подход, способствующий более осознанному усвоению материала.
7. Абстрактный характер некоторых химических понятий требует применения разного рода наглядности — химического эксперимента для изучения внешних свойств веществ, моделирования, экранных пособий — для понимания внутреннего строения веществ и т. д.
8. В разных вариантах сочетают индуктивный и дедуктивный подходы.
9. В процессе формирования понятий используются межпредметные связи.
Все четыре системы понятий в школьном курсе химии тесно связаны в единый блок. Их формирование и развитие осуществляются последовательно по ступеням обучения. Рассмотрим методику формирования каждой из них [11, 277].
Химический язык вносит существенный вклад в реализацию развивающей функции обучения. Особенно велика его роль в развитии мышления учащихся и формировании их творческой деятельности, так как все операции с химическим языком являются умственными. Наиболее часто при оперировании химическим языком используются анализ, синтез, сравнение, абстрагирование и другие мыслительные операции.
Химический язык вносит важный вклад в реализацию воспитательной функции обучения. Он может использоваться как активное средство формирования научного мировоззрения учащихся, поскольку позволяет раскрыть многие мировоззренческие вопросы. Например, символически выраженная периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева используется для подтверждения законов диалектики.
Таким образом, роль химического языка в овладении школьниками химическими знаниями, умением и навыками чрезвычайно велика. В процессе последовательного овладения предметом, химический язык совершенствуется в тесной связи с развитием теоретических знаний, с накоплением химических фактов и усложнением химических понятий [16, 280].
Глава 2. Формирование химического языка при обучении химии
2.1 Методика изучения химической терминологии
Система понятий о веществе состоит из следующих компонентов: 1) состав веществ; 2) строение; 3) свойства; 4) классификация; 5) получение; 6) химические методы исследования; 7) применение. Ограничиваться выделением лишь известного "треугольника": состав—строение—свойства — для целей обучения недостаточно, несмотря на его ведущую роль.
Структура системы понятий о классификации веществ
Классификацию веществ (схема 1) нельзя дать только на основе какого-то одного критерия
Схема 1 Система понятий о классификации веществ
Это сильно обеднит представления учащихся о веществе. Так, например, неорганические вещества учащиеся классифицируют вначале по составу. После изучения электронного строения вещества появляется новый принцип классификации веществ по строению вещества — по видам химической связи и по типам кристаллической решетки. Этот принцип классификации веществ получает свое развитие в темах "Теория электролитической диссоциации", где разбирается донорно-акцепторный механизм ковалентной связи, а также в теме "Металлы", где изучаются металлическая связь и металлическая кристаллическая решетка.
При рассмотрении теории электролитической диссоциации вещества классифицируют по свойствам в растворах и соединениях. Далее при изучении поведения в окислительно-восстановительных реакциях вещества разделяют на окислители и восстановители.
В органической химии вначале классификация осуществляется по составу на три большие группы: углеводороды, кислородсодержание и азотсодержание, а внутри их — по строению (схема 2).
Схема 2 Классификация органических веществ
Таким образом, главными критериями классификации веществ является их состав и строение. Деление веществ по свойствам на окислители и восстановители, а также на электролиты и неэлектролиты является, во-первых, относительным, а во-вторых, функцией состава и строения веществ.
Понятия о классификации веществ позволяют устанавливать связи между веществами разных групп, подчеркивают идею материального единства мира [5, 159].
Свойства веществ систематизируют исходя из их состава или строения. Связи эти причинно-следственные.
Формирование системы понятий о веществе начинается с самых первых уроков на основе межпредметных связей с физикой. Определение вещества не дают, разъясняют только смысл понятия о веществе в сопоставлении с уже известным учащимся из физики понятием о теле и говорят о том, что каждое вещество имеет свои свойства. Но поскольку тела могут состоять из разных веществ, дается понятие о смеси веществ и о чистом веществе и сразу же включается понятие о методах исследования, например способах очистки веществ. Понятие о молекуле используется то, что было получено на уроках физики. Затем вводится первое понятие о классификации веществ на простые и сложные и их определение. Почти сразу дается понятие о количественной характеристике вещества — о их относительной молекулярной массе, о постоянстве их состава [13, 177].
В теме "Кислород. Оксиды. Горение" приводятся состав простого вещества кислорода, его свойства, методы, исследования свойств посредством химического эксперимента (получение из перманганата калия). В этой теме вводится новое понятие о кислороде как окислителе. Понятия о строении вещества в этой теме дальнейшего развития не получают.
В теме "Кислород. Оксиды. Горение" развивается понятие о сложных веществах — оксидах. Рассматриваются их состав и некоторые свойства, в частности свойство оксида углерода (IV) вызывать помутнение известковой воды, свойство оксида фосфора (V) растворяться в воде, получение оксидов при взаимодействии кислорода с простыми и сложными веществами. Но все это пока лишь внешнее описание без объяснения сущности — накопление фактов.
В теме "Кислород. Оксиды. Горение" развивается понятие о смеси веществ на примере воздуха, дальнейшая его конкретизация — в теме "Водород. Кислоты. Соли". Понятие обогащается новым конкретным содержанием: вещество — восстановитель. Осторожно и очень медленно, чтобы избежать формального усвоения, вводят понятие о кислотах:
1) сначала учащимся рассказывают о кислотах, известных им из практики, — лимонной, яблочной, щавелевой, молочной, муравьиной, уксусной, отмечают их кислый вкус, иногда едкость, жгучесть (муравьиная кислота);
2) затем демонстрируют осушающее действие серной кислоты, ее разогревание при растворении, обугливание органических веществ. Обсуждают правила техники безопасности при работе с серной кислотой;
3) далее переходят к общим свойствам соляной кислоты (дымящая): действие на индикаторы (объясняется слово "индикатор"), на металлы;
4) состав кислот — абстрактный материал. Учащихся знакомят с формулами четырех кислот: НСl, НNО3, Н2SО4, Н3РO4. Это примеры для классификации по составу и по основности. Так накапливается материал для классификации.
В органической химии система понятий о строении вещества обогащается таким большим числом качественно новых знаний, что актуализация предшествующих опорных знаний становится обязательным условием усвоения учащимися содержания органической химии.
Понятия химического строения: химическое строение как порядок соединения и взаимного влияния атомов в молекулах, изомерия, гомология.
Понятия пространственного строения — более высокий этап познания строения по отношению к химическому строению. Имеются в виду понятия о валентных углах и геометрии молекул органических веществ.
Особое внимание в органической химии уделяется энергетическим характеристикам веществ, в частности энергии связи.