ЭПИСТЕМОТЕКА

                        Маркова Алина Александровна

 Метапредметный подход при преподавании химии: использование технологии метапредмета «Знак»

         Предмет «химия» в школе для многих учеников представляется сложным и непонятным. На наш взгляд, его можно достаточно легко освоить, если разобраться с основаниями, на которых он построен.

При изучении школьной химии можно выделить следующие задачи:

  • Освоить понятие валентности и научиться читать и составлять формулы соединений
  • Уметь прогнозировать химические свойства соединений
  • Определять продукт реакции в зависимости от реагентов и условий

Для примера рассмотрим структуру школьного курса органической химии. В качестве общей теории основ органики предлагается теория Бутлерова.

 Основные ее положения:

  • Атомы в молекулах соединены друг с другом в определенной последовательности согласно их валентностям.
  • Свойства веществ зависят от их химического строения
  • Атомы и группы атомов в молекуле оказывают взаимное влияние друг на друга.

Программа предполагает изучение некоторых отдельных классов соединений и их специфических свойств. При этом в ВУЗе на химических, медицинских, биологических специальностях требуется базовое знание химии совершенно иных, намного более сложных веществ. И если школьник не овладел  общими принципами работы с химическими формулами, ему предстоит  заучивать бесконечные уравнения реакций, не понимая, почему эти вещества ведут себя именно так.

         Заполнить этот пробел для ученика можно с помощью и категориальной проработки ряда схем в химии:

Схема

Категория

  1. Валентность и способ ее определения

Качество-количество

  1. Структурные формулы

Структура-элемент

  1. Химическая реакция

Процесс-состояние

 

Важно заметить, что обращаясь к категории «процесс-состояние» мы уже выходим за рамки школьной программы, так как изучением механизмов химических реакций занимаются в специализированных ВУЗах.

Чтобы разобраться, по каким принципам атомы связываются в молекулу, школьнику предлагается проделать несколько следующих шагов.

Из списка веществ, представленных брутто-формулами, выделить реально существующие и несуществующие. Выделяя принцип разделения этих веществ, удается выйти на понятие валентности. Далее строим схему валентности как меры взаимодействия атомов в молекуле.После чего, восстанавливая и схематизируя способ определения валентности, выходим на то, что она показывает возможное соотношение между атомами в молекуле. Возвращаясь к анализу брутто-формул, удается выйти на категорию «качество-количество».

Для перехода к структурным формулам школьникам дается одна брутто-формула и предлагается нарисовать структуру соединения. Подвох задания в том, что один и тот де состав могут иметь разные молекулы с разными, даже противоположными, свойствами. При попытке выделить составные части в брутто- и структурной формуле, получаем, что элементы структуры упорядочены через разного типа химические связи. Здесь происходит выход на понятие химической связи как порядка следования атомов в соединении – категория «структура-элемент».

Следующим этапом работы является попытка по структурной формуле органического соединения определить его реакционную способность. Здесь встает вопрос о том, какая часть молекулы и в каких условиях будет подвергаться химическим превращениям, и по каким принципам это определяется. Здесь происходит обращение к электронным и стерическим эффектам функциональных групп. Схематизируемым понятием становится  а распределение электронной плотности в молекуле как состояние, зависящее от структуры молекулы. Схематизация химической реакции как  перераспределения электронной плотности  - процесс, происходящий в молекуле. Овладев этим принципом, школьник сможет составлять химические реакции для неизвестных ему классов химических соединений, что выводит его из ситуации бесконечного заучивания в ситуацию понимания.

Таким образом, двигаясь  в предметном слое, ученику удается решить основные задачи предмета:

  • освоить понятие валентности,
  • научиться читать и составлять формулы соединений
  • прогнозировать химические свойства соединений
  •  определять продукт реакции в зависимости от реагентов и условий

При движении в метапредметном ключе удается показать учащимся предмет химии как теоретическую область, с определенными законами его построения, разобраться с его устройством и способами работы в нем.

Обсудить на форуме

 
You are here: Главная Для педагогов