Школьное химическое образование. Концепция школьного химического образования

Существует мнение, что необходимость реформирования и модернизации – это чисто русский национальный вопрос. Реформа, модернизация, перестройки достигают регулярно средние школы практически всех стран. Появляются новые поколения, меняются ценности, следовательно приходится выбирать приоритеты и ориентиры образования, совершенствовать методику обучения.

США : в Америке нет единой системы государственного образования каждая школа, что может, то и делает.

В 1991 году был составлен фундаментальный аналитический отчет

Один из трёх американцев может поместить свою гражданскую войну в правильную половину века. Один из пяти может прочитать расписание автобусов или написать заявление о приёме. Четверть со своим классом не могут закончить школу со своим классом. 30% чернокожих и испаноговорящих исключаются из школы. американским деловым кругам всё труднее находить квалифицированных работников. Тратят 20-40 млрд. в год на переподготовку своих рабочих.

В 1999 году была создана национальная комиссия США по преподавании математики и естественных наук в XXI веке. В 2000 году выработан документ «Пока ещё не поздно»: главная идея - страна, которая хочет адекватно отвечать вызовам времени, должна опираться в первую очередь на хорошее математическое и естественно-научное образование, иначе нет у этой страны будущего.

Норвегия : к аналогичным результатам пришли в Норвегии, результатом резкого сокращения математики и естественно-научных дисциплин и (или) замена их на интегрированный курс естествознания. Результатом резкого сокращения стало то, что выпускники, поступающие в норвежские университеты оказались не в состоянии овладеть фундаментальными дисциплинами.

Китай : новая система образования в Китае (НТО) – это система, ориентированная сочетание науки, технологии и общественных интересов. Она ориентирована для решения учащимися практических задач с использованием тех научных знаний, которые они получают. Большое внимание направлено на максимальное удовлетворение любознательности и поддержание энтузиазма в решении творческих проблем. Например, по органической химии есть вопросы:

Общие теоретические вопросы органической химии.

Органическая химия в повседневной жизни.

Органическая химия и народная медицина.

Органическая химия в с\х в промышленности, военном деле, высоких технологий.

Великобритания : выпускные экзамены в Великобритании.

В Великобритании государственная система образования. Большинство учащихся сдают экзамены на получение общего сертификата. Экзамен не ограничивается тестированием, а представляет собой комплексную поэтапную проверку знаний, умений и навыков выпускников средней школы. В Великобритании разработкой заданий и проведением экзаменов занимается 5 самостоятельных экзаменационных советов. Координирует и руководит этими советами Qualifications and Curriculum Authority (QCA). Эта организация негосударственная, но её поддерживает и финансирует департамент образования Великобритании Department for Education and skills (DfES). Требования к оценкам и программам стандартны, но 5 советов разрабатывают 5 комплектов заданий. Учащийся имеет право вбирать комплект. Можно сдавать отдельные экзамены по предмету и за каждый предмет получать оценки или один или два экзамена по интегрированному курсу. Проверка знаний, умений, навыков может осуществляться или в конце 11 класса или серией рубежных экзаменов. Для сдачи экзаменов назначается несколько сроков. Экзамен или часть экзамена можно пересдавать. По химии предлагается двухуровневые экзамены: базовые и повышенные. Оценки: A, B, C, D, E, F, G и U(не сдал). От A до C – повышенный уровень (для поступления в ВУЗы), A* - очень высокая оценка. Система образования в Великобритании государственная, но, тем не мене есть углублённые курсы.

В Англии существует углублённый курс изучения (СОЛТЕРС ).

Курс A – 2 года, 5 часов в неделю, цель – углубленное изучение химии, которое стимулирует учащихся к дальнейшему познанию химии. Курс состоит из 13 разделов, каждый раздел содержит 3 части: описание темы в виде рассказа, практические работы, выводы и умозаключения.

Первая часть – это рассказ-описание (основа раздела). Исторические аспекты и новые достижении, например технология белков, технология белков начинается с рассказа о 10-летнм мальчике Кристофере, который был болен диабетом и ему необходим инсулин. В описании приводятся ключевые понятия, позволяющие представить строение молекулы инсулина, его действие на организм, возможность модификации молекулы, затем даётся понятие белки, гормоны, ферменты, знакомство с аминокислотами и процессами, позволяющими их синтезировать, роль ДНК, РНК. Приводятся примеры практического приложения генной инженерии (выращивание новых сортов, борьба с сорняками и т.п.).

Вторая часть – практические работы включают индивидуальные лабораторные опыты и обсуждение результатов небольшими группами и классные дискуссии. Эти работы не оцениваются. Химические идеи, т.е. возврат на более высоком уровне. Всё приводится в систему, какую-то стройную концепцию.

По окончанию курса учащиеся получают 2 научные статьи. За две недели он их должен прочитать и написать на их основе доклад, объёмом 500 тысяч слов и резюме, 50 слов. При этом можно пользоваться любой дополнительной информацией. Единственное оцениваемое практическое исследование – это индивидуальное исследование (примерно 18 часов учебного времени, не менее 9 часов на лаб. работу, 18 часов личного времени). Учащийся сам выбирает тему или прислушаться к совету преподавателя.

Исследование направлено на расширение рамок экспериментальных или теоретических знаний. Оценка идёт с учётом выбора темы, планирования работы, выполнение работы, наблюдения и измерения, изложение и выводы.

Примерные темы экзаменационные билетов: факторы, влияющие на созревание бананов, факторы влияющие на состав сточных вод, факторы, факторы влияющие на состав молока

(Материалы из книги С. И. Гильманшина, С. С. Космодемьянскай "МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРЕПОДАВАНИЯ ХИМИИ В КОНТЕКСТЕ ФГОС ОО")

Современные требования к деятельности учителя химии

В настоящее время школьное химическое образование основывается на изучении 5 основных теоретических концепций:

Атомно-молекулярное учение;

Теория электролитической диссоциации;

Механизм и условия протекания химических реакций;

Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева;

Теория строения органических соединений А.М.Бутлерова. Профессиональная деятельность современного учителя химии начинается с правильно определенных задач процесса обучения, которые определяющим компонентом всего процесса, способствующие отбору содержания, выбору структуры, реализации методов и средств обучения. Поэтому на каждом уроке учитель должен четко и аргументировано проговорить основные цель и задачи урока. Продолжением такой системности является определение учителем подцели каждого из этапов урока. Только определив общую цель и логически вытекающие подцели процесса обучения, учитель химии сможет совершить вест процесс обучения и воспитания. Содержание школьного курса включает ознакомление учащихся с основами науки, законов, теорий, понятий; способствует формированию у учащихся научной картины мира, всестороннему развитию личности, воспитанию трудолюбия, интереса к предмету, бережного отношения к природе; обеспечивает интеллектуальное развитие учащихся. Завершающим компонентом учебного процесса являются результаты обучения.

В основе отбора содержания и построения школьного курса химии лежат следующие принципы:

Научности;

Системности и последовательности;

Доступности, наглядности;

Связи теории с практикой.

Школьный курс химии образуется двумя основными системами знаний – системой знаний о веществах и системой знаний о химических реакциях.

Из огромного многообразия веществ для изучения отобраны следующие: имеющие большое познавательное значение (водород, кислород, ввода, основания, соли); имеющие большое практическое значение (минеральные удобрения, иониты, мыла, синтетические моющие вещества и др.); играющие важную роль в неживой и живой природе (соединения кремния и кальция, жиры, белки, углеводы и др.); на примере которых можно дать представления о технологических процессах и химических производствах (аммиак, серная и азотная кислота, этилен, альдегиды и др.); отражающие достижения современной науки и производства (катализаторы, синтетические каучуки и волокна, пластмассы, искусственные алмазы, синтетические аминокислоты, белки и др.). Отечественный школьный курс основан на изучении понятия о веществе. Современный учитель химии должен не только владеть предметными знаниями, методическими приемами и современными педагогическими технологиями, но и применять их на практике, моделируя и анализируя различные педагогические ситуации.

Долгое время документом, определяющим критерии учителя химии, являлась профессиограмма, акцентируя внимание на следующие основные задачи учителя.

1. Формулировать общие, специфические и частные цели и задачи химического образования в основной и полной средней (общеобразовательной и профессиональной) школе современного типа.

2. Осуществлять отбор и реализацию содержания учебного материала по химии в соответствии с целями и задачами химического образования с учетом важнейших функций обучения химии, а также особенностями данной школы, учебных групп, отдельных учащихся.

3. Структурировать содержание обучения химии в разнообразные типы и формы уроков, внеклассных мероприятий и факультативных занятий.

4. Выбирать и реализовывать в процессе современной технологии обучения химии оптимальные традиционные и инновационные методы, средства и формы воспитания.

5. Проектировать и умело использовать различные условия обучения (учебно-материальные, санитарно-гигиенические морально-психологические экономические, эргономические и др.).

6. Прогнозировать и организовывать в соответствии с научной организацией труда (НОТ) познавательную деятельность учащихся, работу учебного кабинета, лаборанта, а также собственную педагогическую деятельность учителя химии.

7. Мобилизовать учащихся на решение образовательных, воспитательных и развивающих задач путем использования в процессе обучения химии методов мотивации и стимуляции учащихся.

8. Управлять учебно-познавательной деятельностью учащихся в процессе обучения химии в разных типах школ (лицей, колледж и др.).

9. Корректировать процесс обучения химии с учетом ожидаемого и реального его протекания.

10. Организовывать не только процесс учебного познания и труда, но и общение между субъектами образовательной деятельности. 22

11. Создавать в процессе учебных, внеклассных и факультативных занятий по химии частично поисковые и исследовательские ситуации, необходимые для формирования творчески активной личности.

12. Воспитывать у учащихся в процессе обучения химии интерсоциальные свойства личности: гуманность, потребность в познании и труде, ценностное отношение к материальной и духовной культуре, к природе, творческую активность, саморефлексию.

13. Развивать у учащихся представления о химических объектах окружающего мира, различные виды памяти, интегративный стиль мышления, эмоционально-волевые качества, социально-позитивные мотивы и потребности, познавательный интерес к химии.

14. Оценивать результаты обучения химии (уровни сформированности химических знаний, специфических предметных умений и ценностных отношений к химической науке, химическому образованию, природе, химической технологии, химическому производству и другим объектам).

15. Изучать и использовать инновационный опыт работы учителей химии, осуществлять самоанализ своей деятельности, самоконтроль, самосовершенствование и самообразование с целью достижения педагогического мастерства, высокого уровня профессионализма. В федеральном компоненте государственного стандарта общего образования основные задачи российского образования определены как повышение его доступности, качества и эффективности. Это предполагает не только масштабные структурные, организационно-экономические изменения, но в первую очередь – значительное обновление содержания образования, прежде всего общего образования, приведение его в соответствие с требованиями времени и задачами развития страны. Для того чтобы добиться успехов в обучении химии, учителю химии необходимо хорошо понимать сам процесс обучения на всех этапах, начиная с пропедевтических курсов и завершая профильным обучением в 10–11 классах. К основным компонентам процесса обучения химии относят следующие: цели и задачи обучения, содержание учебного предмета химии, методы и средства обучения, преподавание (деятельность учителя химии), учение (деятельность учащегося, изучающего химию).

Функциональные компоненты модели учителя современной школы

1. Гностическая (познавательная) функция:

умение легко ориентироваться в содержании преподаваемого предмета «химия» (выделять главное, существенное; видеть проблемные для школьников темы; предвидеть затруднения и т.д.);

умение учитывать индивидуально-психологические особенности усвоения учебного материала учащимися;

умение диагностировать процессы развития учащихся, как в когнитивном, так и в общепсихологическом планах.

2. Конструктивная функция:

умение формулировать цели и задачи педагогического процесса;

умение планировать системы педагогической деятельности по химии на уроках и во внеурочной работе;

умение осуществить отбор содержания, форм и методов реализации плана.

3. Коммуникативная функция:

умение использовать психологические законы передачи, восприятия и усвоения учебного материала по химии;

умение оптимально представлять информацию для восприятия учащимися с учетом ее содержания и характера;

умение организовать пространство общения;

умение регулировать формы подачи информации (использование технических средств обучения, таблиц, схем и т.д.);

умение формировать эмоционально-ценностное отношение к информации;

умение работать в режиме диалога;

умение стимулировать процессы общения;

умение использовать выразительные средства общения (вербальные и невербальное).

4. Организационная функция:

умение организовать работу учащихся на уроке по химии;

умение делегировать часть функций учащимся;

умение распределять функции и обязанности в классе;

умение «чувствовать» учебную ситуацию;

умение объективно оценивать ход и результаты работы;

умение организовать не формальную, а рабочую дисциплину;

умение контролировать план выполнения работы на уроке, в четверть, за год.

5. Функция самореализации:

умение отслеживать, анализировать и обобщать личный профессионально-педагогический опыт;

умение адаптировать удачные методические приемы других учителей в свою педагогическую систему;

умение комплексно рефлексировать динамику собственной «Я-концепции».

В соответствии с основными требованиями к выпускникам новой

школы учитель химии должен:

Понимать роль учебных заведений в обществе, основные

проблемы дисциплин, определяющих конкретную область его деятельности;

Знать основные законодательные документы, касающиеся системы народного образования, права и обязанности субъектов учебного процесса (преподавателей, руководителей, учащихся и их родителей);

Понимать концептуальные основы предмета, его место в общей системе знаний и ценностей и в школьном учебном плане;

Учитывать в педагогической деятельности индивидуальные различия, включая возрастные, социальные, психологические и культурные;

Обладать знаниями предмета, достаточными для аналитической оценки, выбора и реализации образовательной программы, соответствующей уровню подготовленности учащихся, их потребностям, а также требованиям общества.

Учитель химии должен знать:

 сущность процессов обучения и воспитания, их психологические основы; общие вопросы организации педагогических исследований, методы исследований и их возможности, способы обобщения и оформления результатов исследовательского поиска;

 пути совершенствования мастерства учителя и их способы самосовершенствования;

 методику преподавания своего предмета;

 содержание и структуру школьных учебных планов, программ и учебников;

 требования к минимуму содержания и уровню подготовки учащихся по предмету, устанавливаемые государственным образовательным стандартом;

 вопросы частных методик школьных курсов по предмету;

 различные подходы к изучению основных тем школьного курса, новые технологии обучения;

 методы формирования навыков самостоятельной работы, развития творческих способностей и логического мышления учащихся;

 научные основы отдельного курса предмета, историю и методологию соответствующей отрасли науки;

 методы компьютерной обработки информации.

Учитель химии должен уметь:

 проектировать, конструировать, организовывать и анализировать свою педагогическую деятельность;

 планировать учебные занятия в соответствии с учебным планом и на основе его стратегии;

 обеспечивать последовательность изложения материала и междисциплинарные связи предмета с другими дисциплинами;

 разрабатывать и проводить различные по форме обучения занятия, наиболее эффективные при изучении соответствующих тем и разделов программы, адаптируя их к разным уровням подготовки учащихся;

 отбирать и использовать соответствующие учебные средства для построения технологии обучения;

 анализировать учебную и учебно-методическую литературу и использовать ее для построения собственного изложения программного материала;

 организовывать учебную деятельность учащихся, управлять ею и оценивать ее результаты;

 применять основные методы объективной диагностики знаний учащихся по предмету, вносить коррективы в процесс обучения с учетом данных диагностики;

 использовать сервисные программы, пакеты прикладных программ и инструментальные средства для подготовки учебно-методических материалов, владеть методикой проведения занятий с применением компьютера;

 создавать и поддерживать благоприятную учебную среду, способствующую достижению целей обучения;

 развивать интерес учащихся и мотивацию обучения, формировать и поддерживать обратную связь.

Итак, резюмируя все вышесказанное, необходимо отметить, что современные требования к деятельности учителя химии определены компонентами федерального государственного образовательного стандарта общего образования, введением профильного образования с обязательным введением элективных курсов и вариативностью школьных учебных программ.

Дорогие читатели, преподаватели химии!

Выдержки из текста проектов концепций содержания образования* мы публикуем для обсуждения с вами. Интересно узнать ваше отношение к этой проблеме.
Присылайте к нам в редакцию свои впечатления и мнения о концепциях.
Все материалы, присланные в редакцию в ближайшее время, по мере возможности будут опубликованы.
(Текст концепций дается в оригинале, без редакторской правки.)

В подготовке проектов концепций приняли участие:

Образовательная область «естествознание» – В.В.Лунин, О.В.Архангельская, С.С.Бердоносов, А.А.Каверина, С.В.Суматохин, Г.М.Чернобельская, Р.Г.Иванова, В.В.Давыдов, З.С.Ковалева, Л.С.Понтак, Ю.И.Дик, В.А.Коровин, А.Н.Мансуров, И.И.Нурминский, В.А.Орлов, Л.С.Хижнякова, А.Ю.Пентин, Г.С.Калинова, И.Н.Пономарева, В.С.Кумченко, В.И.Сивоглазов, Т.В.Иванова, А.А.Каменский, В.З.Резникова, Т.С.Сухова, Т.М.Ефимова.

Концепция естественнонаучного образования

Введение

Естественнонаучное образование является одним из компонентов подготовки подрастающего поколения к самостоятельной жизни. Наряду с гуманитарным, социально-экономическим, математическим и технологическим компонентами образования оно обеспечивает всестороннее развитие личности ребенка за время его обучения и воспитания в школе.

В разные годы естественнонаучное образование реализовывалось изучением различных учебных дисциплин, в числе которых были физика, химия и биология. С начала ХХ в. объем и содержание естественнонаучной образовательной области в школах России претерпели значительные изменения как из-за развития самих естественнонаучных дисциплин, так и в связи с меняющимися запросами общества.

Бурное развитие физики выдвинуло ее в число фундаментальных наук, являющихся основой современного естествознания.

В последние десятилетия интенсивно развивается химия, используя весь арсенал теоретических и экспериментальных физических методов. Благодаря новым возможностям, открытым физикой и химией, мощный импульс в своем развитии получила биология, ставшая в конце ХХ столетия одним из лидеров научного естествознания.

Под влиянием физики испытывает значительный прогресс астрономия, превратившись из наблюдательной науки в экспериментальную. Интенсивно развиваются новые научные направления, возникшие на стыке нескольких наук: астрофизика, радиоастрономия, космонавтика, физическая химия, химическая физика, биологическая химия, бионика, экология.

Успехи естественных наук в области фундаментальных исследований столь велики, что существенно меняются представления людей, далеких от науки, на окружающий мир. Ряд научных принципов, разработанных в основном в результате физических исследований, приобретает значение философских, общенаучных категорий.

Под влиянием науки стремительно меняются технологическая база общества, условия жизни огромного числа людей. Изобретения ХХ в., современные технологии, ставшие возможными благодаря успехам естественных наук, неузнаваемо изменили облик современной цивилизации. Развитие машиностроения, автомобилестроения, робототехники, строительной техники, материаловедения, авиации, космической техники, ракетостроения, энергетики, биотехнологий, металлургии, химического производства, генной инженерии, средств связи, радиотехники и телевидения, электроники связано в первую очередь с успехами фундаментальных исследований в области естественных наук.

Достижения естественных наук, их влияние на жизнь людей не могли не сказаться на структуре и содержании школьного естественнонаучного образования в развитых странах. В настоящее время к образовательной области «естествознание» относятся следующие учебные дисциплины: физика, химия, биология, экология, астрономия, физическая география, естествознание. В различное время объем и место в учебных планах каждой из перечисленных дисциплин менялись в зависимости от запросов общества. В нашей стране в последние годы вследствие процесса реформирования школьного образования произошло не только существенное сокращение числа часов, отводимых на изучение естественнонаучных дисциплин, но и такое их перераспределение, при котором уровень изучения фундаментальных учебных естественнонаучных дисциплин существенно понизился. Так, например, сокращение учебных часов в 1998/99 уч. г., отводимых на изучение естественнонаучных дисциплин, по сравнению с 1968/69 уч. г. составило 20%, число лабораторных работ по физике сократилось за это время почти в три раза, более чем в три раза уменьшилось число часов, отводимых на проведение физического практикума, сократилось учебное время, отводимое на решение физических задач.

В результате сокращения числа часов на изучение естественнонаучных дисциплин и увеличения объема научного содержания этих дисциплин возросла перегрузка учащихся, а качество обучения снизилось.

Практически исчезла система материально-технического обеспечения учебного процесса учебными пособиями и оборудованием, доступными по цене образовательным учреждениям. Количество учебных пособий и оборудования, приобретаемых в школах России за последние 5 лет, сократилось в 6 раз. Следствием этого процесса явилось резкое увеличение числа школ, не оснащенных предметными кабинетами.

Снижение уровня преподавания естественнонаучных дисциплин в школах России представляется особенно тревожным из-за того, что изучение этих дисциплин открывает большие возможности для интеллектуального развития учащихся. Изучение различных природных объектов, их состава, строения, свойств, функций, законов развития формирует у школьников умения осуществлять различные умственные действия, такие, как сравнение, анализ, синтез, абстрагирование, моделирование, индукцию, дедукцию, структурирование, обобщение, высказывание предположений, гипотез, содержательных суждений и пр.

Развивая мыслительные способности учащихся, естественнонаучные дисциплины совершенствуют умения школьников учиться. Умения работать с книгой, слушать объяснения учителя, выявляя в них главное, экспериментировать – чрезвычайно важны для рационализации учебного труда школьников, уменьшения их учебной нагрузки.

Естественнонаучное образование служит делу воспитания учащихся. Приобретение школьниками научных знаний о природных процессах и явлениях, различных уровнях организации материи, многообразии взаимодействий природных объектов и систем формируют в сознании учащихся единую научную картину окружающего нас мира, в котором место и роль человека становятся более понятными.

Уменьшение доли естественнонаучных дисциплин в системе школьного обучения приводит к снижению образовательного и воспитательного потенциала школы.

Одним из возможных путей частичного решения сложнейшего комплекса проблем естественнонаучного образования в современной российской школе является переход системы общего среднего образования страны на 12-летнее обучение с увеличением срока обязательного обучения в основной школе до 10 лет.

Очевидными преимуществами перехода на 12-летнюю систему общего среднего образования являются следующие: увеличение срока основного образования на один год, и как следствие этого – уменьшение перегрузки учащихся, увеличение времени на выполнение экспериментальных заданий по дисциплинам естественнонаучного цикла, усиление практической подготовки учащихся, осуществление перехода от линейных курсов к концентрическим, усиление дифференцированного подхода к обучению в средней школе.

Переход на 12-летнее школьное образование требует предварительной проработки основных принципов и подходов к осуществлению преподавания естественнонаучных дисциплин; понимания целей обучения предмету, временной последовательности изучения учебного материала; разработки содержания предметного обучения, необходимых нормативных документов, в частности концепции естественнонаучного образования 12-летней школы.

Под концепцией естественнонаучного образования будем понимать документ, определяющий цели образования по естественнонаучным дисциплинам, принципы реализации естественнонаучного образования, его содержание и структуру, методы достижения поставленных целей.

Цели естественнонаучного образования в 12-летней школе

Цели образования в российской школе законодательно определены Законом РФ «Об образовании», где отмечается, что образование должно быть ориентировано: на обеспечение самоопределения личности, создание условий для ее самореализации; на развитие гражданского общества; на укрепление и совершенствование правового государства.

Естественнонаучное образование как составная часть общего основного и среднего образования вносит свой вклад в достижение общей цели деятельности школы, обеспечивая усвоение учащимися основ учебных дисциплин, развитие их мыслительных и творческих способностей, вырабатывая научное мировоззрение.

Формирование естественнонаучной картины мира достигается при условии, что изучение естественнонаучных дисциплин является прежде всего средством, обеспечивающим развитие познавательных способностей личности, расширение ее интеллектуальных возможностей, знакомство с той частью человеческой культуры, которая во многом определяет лицо современной цивилизации.

В процессе преподавания естественнонаучных дисциплин не нужно забывать, что каждая из них является только частью знаний человека о природе, что научные идеи – одна из составляющих человеческой культуры и что, познав законы природы, можно многое создать, но и многое уничтожить, в том числе и жизнь на Земле. Гуманистический и экологический аспекты должны стать неотъемлемыми составляющими естественнонаучного образования в школе и найти отражение в его целях и содержании.

Исходя из сказанного, цели естественнонаучного образования могут быть сформулированы следующим образом:

формирование всесторонне развитой личности;

развитие личностных качеств, способствующих обеспечению самоопределения личности, созданию условий для ее самореализации, готовности к совершенствованию, продолжению образования, развитию гражданского общества, укреплению и совершенствованию правового государства;

усвоение основ учебных дисциплин образовательной области «естествознание» школьной образовательной программы;

изучение основных составляющих естественнонаучной картины мира;

изучение прикладного компонента естественных наук, обеспечивающего подготовку учащихся к выполнению ориентировочной и конструктивной деятельности в окружающем мире;

усвоение основных представлений о научном методе исследований и его месте в системе общечеловеческих культурных ценностей;

формирование и развитие познавательных способностей у школьников.

Достижение этих целей должно осуществляться с учетом возрастных особенностей школьников.

Каждая из сформулированных целей раскрывается и детализируется на последующих этапах разработки нормативной и учебно-методической документации.

Принцины естественнонаучного образования в 12-летней школе

Цели естественнонаучного образования реализуются в конкретном учебно-воспитательном процессе на основе определенных дидактических принципов, образующих систему своеобразных правил отбора при определении структуры естественнонаучного образования и отборе содержания учебного материала.

К основным дидактическим положениям, определяющим естественнонаучное образование, можно отнести следующие принципы: научности, фундаментальности, доступности, непрерывности, историчности, целостности и системности естественнонаучного образования.

Принцип научности имеет важное методологическое значение для отбора учебного материала, его применение обеспечивает приоритетный выбор различных методик обучения, ставит заслон антинаучным и лженаучным теориям, получившим, к сожалению, в последнее время широкое распространение в средствах массовой информации.

Принцип фундаментальности ориентирует на изучение и усвоение учащимися основных, базовых научных теорий, понятий, моделей и принципов, результатов фундаментальных исследований, имеющих общенаучное значение, являющихся достоянием человеческой культуры, является основой для генерализации учебных знаний.

Принцип доступности подчеркивает необходимость на всех этапах школьного образования учитывать возможности школьника в восприятии, обработке и усвоении учебной информации. Многочисленные примеры пренебрежения этим принципом при создании учебной литературы и наглядных пособий заставляет вновь и вновь возвращаться к необходимости его применения.

Принцип непрерывности постулирует простую истину, проверенную многолетним опытом преподавания: для усвоения знаний по предмету к нему необходимо обращаться на протяжении всего срока обучения. Перерыв в обучении приводит к быстрому забыванию предмета в силу психологических особенностей детей.

Принцип историчности реализует гуманитарную составляющую научного образования, подчеркивая преемственность развития науки на различных этапах ее развития, показывает роль отдельных ученых в становлении и развитии науки.

Принцип целостности и системности естественнонаучного образования служит основой для реализации межпредметных связей, создания единого методологического подхода к рассмотрению природных процессов и явлений с точки зрения различных естественных наук.

Принципы естественнонаучного образования, образовательные и общепедагогические цели обучения, предусматривающие формирование разносторонне развитой личности ребенка, максимальное раскрытие его творческого потенциала, позволяют сделать вполне определенные выводы относительно структуры и содержания образовательных программ, реализующих естественнонаучное образование в 12-летней школе.

Структура естественнонаучного образования 12-летней школы

При 12-летнем обучении на реализацию программы начального общего образования отводится 4 года, на получение основного общего образования – 6 лет, на получение среднего (полного) общего образования – 2 года. Структура образовательной области «естествознание» в школе должна соответствовать структуре общего образования.

Учитывая возрастные особенности школьников, основные педагогические закономерности процесса обучения, исторические традиции российской школы, принципы естественнонаучного образования, изучение естественнонаучных дисциплин в 12-летней школе предлагается проводить на трех этапах обучения.

На первом этапе, пропедевтическом, в начальной школе школьники знакомятся с основными явлениями окружающего мира, изучая курс «окружающий мир». Затем в первых двух классах основной школы (в 5-х, 6-х классах) продолжается их знакомство с основными естественнонаучными явлениями природы и такими элементарными приемами научного метода исследования, как наблюдения, описание увиденного, выполнение измерений, выявление закономерностей, проведение эксперимента и предсказание его результатов. Достижение поставленных целей возможно как в рамках интегрированного курса «естествознание», так и с помощью курсов, предусматривающих предварительную предметную специализацию по физике, химии или биологии, когда начальные научные приемы и навыки формируются у школьников на примере конкретной науки.

На втором этапе в 7–10-м классе основной школы изучаются систематические курсы физики, химии, биологии, обязательные для всех учащихся.

На третьем этапе, в средней школе, в 11-х и 12-х классах изучаются дифференцированные курсы физики, химии, биологии, экологии, астрономии в зависимости от профиля образования, гуманитарного, общеобразовательного, естественнонаучного, выбранного учащимися и их родителями.

Предлагается следующее распределение учебных часов по годам обучения:

1. «Окружающий мир»: I–IV (2–2–2–2)/(62–62–62–62).
2. «Естествознание»: V–VI (2–2)/(68–68).
3. «Физика»: VII–X (2–2–3–3)/(68–68–102–102),
«Химия»: VIII–X (2–2–2–2)/(68–68–68),
«Биология»: VII–X (2–2–2–2)/(68–68–68–68).
Гуманитарный профиль :
4. «Физика»: XI–ХII (2–2)/(68–68),
«Химия»: XI–XII (2–2)/(68–68),
«Биология»: XI–XII (2–2)/(68–68).
Общеобразовательный профиль :
«Физика»: ХI–XII (4–4)/(136–136),
«Химия»: ХI–ХII (4–4)/(136–136),
«Биология»: XI–XII (4–4)/(136–136).
Естественнонаучный профиль :
«Физика»: ХI–XII (6–6)/(204–204),
«Химия»: XI–XII (6–6)/(204–204),
«Биология»: XI–ХII (6–6)/(204–204),
«Экология»: XI–ХII (2–2)/(68–68).

Изучение физической географии обеспечивается в рамках учебной дисциплины «география», входящей в социально-экономическую образовательную область, а изучение астрономии и экологии предполагается проводить за счет регионального или школьного компонента учебного плана.

Предлагаемая структура изучения естественнонаучных дисциплин максимальным образом обеспечивает методическую преемственность процесса их преподавания в школах России, уменьшает перегрузку учащихся в основной школе, удовлетворяет принципам целостности и системности естественнонаучного образования.

Цели образования во многом определяют его содержание. В соответствии с законом содержание образования должно обеспечивать: формирование у обучаемого адекватной современному уровню знаний и уровню образовательной программы (ступени обучения) картины мира, адекватный мировому уровень общей и профессиональной культуры общества; интеграцию личности в системе мировой и национальных культур; формирование человека – гражданина, интегрированного в современное ему общество и нацеленного на совершенствование этого общества; воспроизводство и развитие кадрового потенциала общества.

В соответствии с принципом непрерывности естественнонаучного образования изучение естественнонаучных дисциплин в 12-летней школе осуществляется на протяжении всех 12 лет обучения в виде трех концентров: пропедевтическом – в начальной и в основной школах, систематическом – в основной школе, дифференцированном – в средней школе, причем в средней школе их изучение проводится с учетом индивидуальных интересов учащихся.

На пропедевтическом этапе с учетом особенностей познавательной деятельности детей и подростков реализуются идеи интеграции при изучении курсов «окружающий мир» и «естествознание». У учащихся начинает формироваться понятие целостного мира, представление о разных по масштабу природных системах: от атомов до планет, от клетки до биосистемы, от местности до географической оболочки. Они начинают понимать роль человека как обитателя планеты Земля. Знакомясь с объектами природы, учащиеся приобретают понятия о методах познания мира, совершенствуя как общеучебные, так и интеллектуальные умения. На этом этапе воспитывается интерес к естественнонаучным знаниям, закладываются элементы экологической культуры, приобретаются гигиенические знания.

Подготовка учащихся на первом этапе служит надежной базой и основой мотивации для осознанного восприятия систематических курсов на втором этапе обучения в основной школе.

Учитывая, что учащиеся, закончившие основную школу, могут в дальнейшем не изучать естественнонаучные дисциплины, учебные курсы этих дисциплин в основной школе должны быть относительно завершенными, обеспечивая базовое образование по предмету. Отсюда следует, что содержание курсов естественнонаучных дисциплин для основной школы должно в доступной для учащихся форме отражать все основные разделы современной науки. При этом большое внимание должно быть обращено на методологическую роль науки, на изучение основ научного метода исследования окружающего мира, выявление роли человека в процессе познания природы, на гуманитарную роль естественных наук, достижения которых используются человеком для познания и такого экологически обоснованного преобразования окружающего мира, при котором не разрушаются природные системы, не наносится вред человеку, сохраняется органический мир во всем его разнообразии, создаются условия для неограниченно долгого природопользования.

При изучении физики, химии, биологии или экологии, как и любой другой науки, нужно постоянно обращать внимание на гуманную роль науки. Нужно помнить, что наука так же, как и искусство, важнейшая составляющая культуры человечества и не может применяться против человека, служить средством его угнетения или порабощения.

В процессе изучения учебных дисциплин естественнонаучной образовательной области следует подчеркивать мировоззренческую роль естественных наук в развитии человеческой культуры. С помощью естественных наук человек строит картины мира, помогающие ему оптимальным способом ориентироваться в этом мире.

Содержание курсов естественнонаучных дисциплин в средней школе зависит от выбранного направления образования. Предлагается при дифференцированном обучении в средней школе рассматривать три уровня содержания естественнонаучного образования: уровень «А», уровень «Б» и уровень «В». Вариативность среднего образования может осуществляться в зависимости от конкретных условий методом дифференцирования содержания образования или методом дифференцирования требований, предъявляемых к учащимся.

Изучение естественнонаучных дисциплин в 11-х, 12-х классах с гуманитарным профилем обучения (уровень «А») осуществляется с целью формирования естественнонаучной картины мира, используя научный метод познания окружающего мира.

Под естественнонаучной картиной мира понимается целостный образ окружающего мира, осознаваемый человеком в виде совокупности определенных наиболее существенных признаков – атрибутов, образующих базис знаний о естественнонаучной картине мира.

Изучение естественнонаучных дисциплин в 11-х, 12-х классах с общеобразовательным профилем обучения (уровень «Б») осуществляется с целью подготовки школьников к выполнению ориентировочной, конструктивной деятельности в условиях стремительно меняющегося внешнего мира.

Изучение естественнонаучных дисциплин в 11-х, 12-х классах с естественнонаучным профилем обучения (уровень «В») осуществляется с целью подготовки определенным образом мотивированных школьников и одаренных детей к профессиональной научной деятельности в конкретной научной области.

Методы естественнонаучного образования 12-летней школы

Достижение целей естественнонаучного образования реализуется адекватными методами обучения, соответствующими идеологии развивающего обучения, методологии деятельностного подхода, личностно ориентированной педагогики, превращающих образование в сферу формирования личности учащихся, освоения ими способов мышления и различных видов деятельности.

Научный метод, лежащий в основе естественных наук, продемонстрировал за последние три столетия столь высокую эффективность в создании новых знаний и развитии технологий, что знакомство с его основами стало необходимым признаком образованности любого современного человека.

Овладение основами научного метода в условиях реализации школьной образовательной программы предполагает широкое применение методов учебного эксперимента, исследовательского, проблемного, разнообразных активных методов обучения.

Естественные науки, используя научный метод, позволяют построить непротиворечивую и достаточно ясную картину окружающего мира, используя сравнительно небольшое число основных понятий, моделей, законов, теорий, структурных элементов и фундаментальных взаимодействий.

Изучение основ естественных наук, естественнонаучной картины мира в их историческом развитии с использованием большого числа демонстрационных опытов, формирующих образные представления о природных явлениях, использование проблемного стиля изложения учебного материала, проведение самостоятельных научных исследований, написание реферативных работ на актуальные темы позволяют пробудить познавательный интерес, развить мыслительные способности, создать прочный фундамент для самостоятельного выбора сферы будущей деятельности или продолжения образования учащихся.

Значительного улучшения требует экспериментальная, прикладная подготовка учащихся, что самым непосредственным образом связано с укреплением материально-технической базы школы, оснащением ее современным учебным оборудованием, техническими средствами обучения.

Заключение

Система образования является важнейшим компонентом социальной структуры общества. Внимание общества к обновлению, совершенствованию и развитию системы образования – верный признак прогресса самого общества. К сожалению, кризисные явления в нашей стране отрицательно сказались на системе естественнонаучного образования, что привело, в частности, к резкому снижению технической оснащенности учебного процесса по учебным дисциплинам естественнонаучной образовательной области. Переход на 12-летнее образование в нашей стране возможно только при условии восстановления необходимого уровня финансирования системы образования, достойной оплаты труда преподавателей, повышения в общественном сознании роли учителя и образования каждого гражданина страны.

Реализация концепции естественнонаучного образования осуществляется в процессе преподавания отдельных учебных дисциплин – составляющих образовательной области «естествознание». Концепции каждой такой естественнонаучной дисциплины кроме общих свойств имеют свои характерные особенности, рассмотрение которых удобно провести отдельно.

Концепция химического образования

Введение

Система химического образования в российской школе имеет давние традиции. За многие годы сложилась структура курса химии в целом, определилось его конкретное содержание, хотя последнее неоднократно менялось с учетом задач, которые ставились перед общеобразовательной школой на разных этапах ее развития. В результате многолетнего совершенствования содержания курса в основу его изучения была положена естественная система неорганических и органических веществ, которые рассматриваются на базе важнейших понятий, законов и теорий химии.

Определились главные направления совершенствования методов преподавания химии, призванных обеспечить активное учение, развитие общеучебных умений и навыков учащихся, объективный контроль их достижений.

Потенциал, накопленный в системе школьного химического образования, позволял в определенной мере решать как общепедагогические задачи, так и задачи обеспечения осознанного и прочного усвоения учащимися основ химии.

Глубокие социальные преобразования, происходящие в нашей стране, потребовали кардинального изменения приоритетов школы, переориентации ее целей и задач на удовлетворение интересов и потребностей каждой отдельной личности, а не только общества в целом.

Ведущие принципы новой государственной политики в области образования были закреплены в Законе Российской Федерации «Об образовании». Их реализация нашла выражение в создании различных типов общеобразовательных учреждений, предоставлении школам и учителям права работать по разным (в том числе авторским) программам, выбирать учебники и строить учебный процесс в соответствии с интересами учащихся и творческим потенциалом самого учителя.

Однако в своем развитии современная российская школа столкнулась с целым рядом серьезных трудностей, которые отрицательно сказались на состоянии естественнонаучного образования. С одной стороны, причиной их возникновения стали сложные социально-политические условия в стране. Это привело, в частности, к значительному ослаблению экономической базы школы. В своем большинстве школы оказались неукомплектованными техническими средствами и учебным оборудованием, нарушилась система обеспечения их учебниками и учебно-методическими пособиями. Падение престижа естественнонаучного образования обусловило снижение интереса к изучению предметов этого цикла в школе.

С другой стороны, эти трудности были обусловлены негативными явлениями в самой системе образования. Прежде всего это постепенное сокращение учебного времени, отводимого на изучение естественнонаучных предметов, при сохранении прежнего объема содержания, что повлекло за собой стойкое увеличение учебной нагрузки школьников. Серьезные трудности создала также задержка с утверждением государственного стандарта основного общего образования и его внедрением в практику массовой школы.

В результате организация преподавания естественнонаучных предметов (в том числе химии) в существующей ныне российской школе вошла в серьезное противоречие с теми задачами, которые поставлены перед ней на современном этапе развития общества.

При условии улучшения экономического положения школы возможность выхода из создавшейся ситуации открывает планируемый переход российской системы образования на мировой стандарт продолжительности обучения в средней школе (12 лет). Проработка всего комплекса проблем, возникающих в связи с изменением структуры школы, делает необходимым для каждой предметной области пересмотр целей и содержания образования.

Образовательная область «химия» была и остается одной из базовых областей в структуре содержания основного общего и среднего (полного) образования. Развитие химического образования должно осуществляться на основе ведущих принципов государственной политики в области образования: его демократизации, дифференциации и гуманизации, а также положительных традиций и практического опыта отечественной школы.

Реализация принципов демократизации и дифференциации обеспечивает доступность общего химического образования для всех учащихся, возможность выбора ими профиля обучения, т. е. определенного уровня теоретической и практической подготовки по химии. Гуманизация химического образования предполагает раскрытие связей между химическими знаниями и повседневной жизнью человека, проблемами, возникающими перед ним в различных ситуациях, обеспечение условий для саморазвития личности в процессе обучения и формирования опыта творческой деятельности.

Гуманизация химического образования включает также формирование ответственного отношения к природе и обществу, реалистического взгляда на природу и место человека в ней, культуры мышления и поведения, воспитание убеждений в необходимости заботы о своем здоровье, сбережения природных ресурсов и сохранения окружающей среды. Тем самым будут созданы условия для реализации идеи культуросообразной школы и гармоничного развития личности средствами учебного предмета химии.

1. Цели и задачи школьного химического образования

Химия как наука относится к основополагающим областям естествознания.

Представления человечества о химической форме движения материи находят свое отражение в общей естественнонаучной картине мира, которая является фундаментом современной цивилизации. Химия изучает превращения, состав, строение, свойства и практическое использование веществ. Эти знания помогают понять связи между структурой и свойствами сложных систем, разобраться в процессах, носящих вероятностный характер, увидеть проявление в природе законов сохранения и т. п. Приобретая эти знания, которые составляют основу химического образования, школьники получают возможность ознакомиться с современными научными взглядами.

Изучение химии в школе является основой для формирования ряда мировоззренческих идей:

– материальное единство всех веществ окружающего мира;
– обусловленность свойств веществ их составом и строением;
– познаваемость химических явлений.

Химическое научное знание является фундаментом промышленного производства веществ с заданными физическими, химическими и биологическими свойствами, использования химических процессов для увеличения энерговооруженности человечества и облегчения труда людей.

Разнообразные химические процессы составляют основу многочисленных производств: химической и нефтехимической отраслей промышленности, черной и цветной металлургии, переработки горючих ископаемых, индустрии строительных материалов, пищевой, фармацевтической отраслей промышленности и т. д. Продукты химии используются во всех отраслях промышленного и сельскохозяйственного производства, в технике, находят широкое применение в быту.

Следовательно, изучение химии, как и других естественных наук, не только способствует познанию природы, но и вооружает человека знаниями, необходимыми для практической деятельности, в том числе для развития материального производства.

В современном мире человек взаимодействует с огромным множеством веществ природного и антропогенного происхождения. Это взаимодействие отражает сложный комплекс отношений в системах «человек – вещество» и «вещество – материал – практическая деятельность». Практическая деятельность людей давно превратилась в фактор, по своим масштабам воздействия на природу соизмеримый с эволюцией самой природы. В такой ситуации, когда различные вещества все больше проникают во все области человеческой деятельности, ценность химических знаний и навыков обращения с веществами постоянно возрастает. Неумелое обращение с веществами может нанести большой вред не только тому, кто непосредственно соприкасается с ними, но и обществу в целом, а также окружающей среде.

Важную роль в формировании навыков безопасного обращения с веществами при обучении химии призван сыграть эксперимент в доступной для каждой возрастной группы учащихся форме. Эксперимент при обучении химии выступает как один из важнейших методов познания свойств различных веществ. Постановка познавательных проблем и их решение в ходе эксперимента повышает мотивацию изучения химии учащимися.

В школьную практику следует шире вводить выполнение эксперимента с использованием некоторых препаратов бытовой химии, применяющихся в повседневной жизни. Лабораторные опыты и практические занятия дают возможность учащимся изучать свойства веществ, знакомиться с закономерностями химических реакций. Вместе с тем это позволяет показать учащимся, что химия – экспериментальная наука, что ее содержание связано с постановкой, проведением и анализом результатов эксперимента.

Воспитание у учащихся интереса к химии, самостоятельности и критичности мышления, трудолюбия и добросовестности должны служить разнообразные методы и формы организации индивидуальной и коллективной учебной деятельности. Наряду с развитием индивидуальных склонностей и способностей учащихся широкое распространение должны найти разнообразные формы организации коллективной учебной деятельности. Стимулирование самостоятельной поисковой деятельности школьников посредством постепенного усложнения заданий от репродуктивных до творческих призвано обеспечить развитие индивидуальных склонностей и способностей учащихся.

Важными составными частями системы школьного химического образования по-прежнему должны оставаться факультативные курсы, кружки и другие формы внеурочной работы. Реализуя дифференцированный подход к обучению, они обеспечивают условия для формирования устойчивого интереса школьников к химии, развития их творческих способностей, готовят учащихся к выбору профиля дальнейшего обучения в старших классах.

Таким образом, анализ современных тенденций развития химической науки, ее прикладных отраслей и связанных с ними проблем, а также специфики учебно-воспитательного процесса показывает, что изучение химии в школе, ориентированное на перспективу развития общества, имеет целью формирование личности, обладающей знаниями основ химической науки как фундамента современного естествознания, убежденной в материальном единстве мира веществ и объективности химических явлений, понимающей необходимость сбережения природы – основы жизни на Земле, готовой трудиться и умеющей организовать свой труд. В соответствии с поставленной целью задачами химического образования являются:

• развитие личности обучающихся: их мышления, трудолюбия, аккуратности и собранности; формирование у них опыта творческой деятельности;
• формирование системы химических знаний (важнейших фактов, понятий, законов, теорий и языка науки) как компонента естественнонаучной картины мира;
• формирование представлений о методах познания, характерных для естественных наук, – экспериментальном и теоретическом;
• выработка у школьников понимания общественной потребности в развитии химии, формирование у них отношения к химии как возможной области будущей практической деятельности;
• формирование экологической культуры школьников, грамотного поведения и навыков безопасного обращения с веществами в повседневной жизни.

Химическое образование является неотъемлемой составной частью всего естественнонаучного образования на всех ступенях школы.

Содержание школьного химического образования представляет собой систему, функционально полную с точки зрения решения задач обучения, воспитания и развития учащихся. Система включает знания о веществе, химической реакции, об использовании веществ и химических превращений, о возникающих при этом экологических проблемах и путях их решения, представления о развитии химических знаний, объективной необходимости такого развития.

Обновление структуры и целей школьного химического образования при переходе на 12-летнее обучение предполагает пересмотр подходов к отбору его содержания: отбор должен проводиться на основе ведущих принципов государственной политики в области образования с учетом психологических и интеллектуальных возможностей учащихся на каждом возрастном этапе. При этом принципиально важной становится реализация преемственности обучения.

На первых этапах изучения химии основное внимание должно быть уделено ознакомлению учащихся с интересными фактами, результатами экспериментов. Накопление знаний должно происходить на основе наблюдений, рассуждений, преимущественно индуктивным методом. С переходом учащихся в старшие классы целесообразно усиливать теоретическую часть курса, которая должна соответствовать современному уровню развития науки. Материал должен быть доступным для понимания и усвоения всеми учащимися. Роль дедуктивного способа приобретения знаний постепенно возрастает.

Предлагаемые подходы к отбору содержания химического образования и предшествующий опыт структурирования позволяют выделить три этапа изучения химии в двенадцатилетней школе: пропедевтический, основной и профильный.

1. Пропедевтический этап получения химических знаний – I–IV классы начальной школы и V–VII классы основной 10-летней школы.

На этом этапе первоначальные элементы химических знаний вводятся при изучении:

– курсов «природоведение» или «окружающий мир» (I–IV кл.), «естествознание» (V–VI кл.);
– систематических курсов биологии, географии и физики (V–VII кл.);
– пропедевтического курса химии («Введение в химию» (VII кл.).

Изучение пропедевтического курса может осуществляться за счет использования регионального или школьного компонентов базисного учебного плана.

Знания, получаемые на этом этапе обучения, служат решению задачи формирования у школьников первоначального целостного представления о мире. В результате пропедевтической подготовки по химии учащиеся должны получить представление о составе и свойствах некоторых веществ, а также первоначальные сведения о химических элементах, символах химических элементов, химических формулах, простых и сложных веществах, химических явлениях, реакциях соединения и разложения. Знакомство учащихся с этими вопросами на начальных этапах обучения позволит в систематическом общеобразовательном курсе химии обоснованно перейти к рассмотрению свойств веществ и химических явлений в свете учения о строении вещества.

2. Основной этап школьного химического образования – VIII–X классы основной 10-летней школы.

Химические знания на этом этапе формируются при изучении обязательного для всех типов общеобразовательных учреждений систематического курса химии (VIII–X кл.) и являются основой для продолжения химического образования в старших (XI–XII) классах средней (полной) школы. Нормативный объем этого курса в соответствии с федеральным базисным учебным планом составляет 2 ч в неделю в каждом классе.

Обязательное обучение химии в 10-летней основной школе должно быть систематическим, относительно завершенным и обеспечивать обучающимся химическое образование, необходимое для жизни, а также для выбора способов продолжения образования в целях профессионального самоопределения в дальнейшем.

На этом этапе изучаются основы общей, неорганической и органической химии.

Содержание химического образования на его основном этапе призвано обеспечить формирование у учащихся представлений о многообразии веществ, зависимости свойств веществ от их строения, материальном единстве и генетической взаимосвязи органических и неорганических веществ, роли химии в познании явлений жизни, развитии материального производства, решении экологических проблем. Это позволит раскрыть общеобразовательное значение химии, ее гуманистическую направленность, дать больше практических сведений об использовании химических знаний в повседневной жизни, в труде.

Практическую направленность курсов усиливает систематическое использование демонстрационного и лабораторного эксперимента, который формирует умения проводить несложные химические опыты, «химическую культуру» обращения с веществами и материалами.

3. Профильный этап изучения химии – XI–XII классы средней (полной) школы.

В средней (полной) школе в наибольшей мере реализуются принципы демократизации и дифференциации образования.

Учащиеся получают право выбрать один из предлагаемых профилей обучения: общеобразовательный, гуманитарный, естественнонаучный (физико-математический, биолого-химический, технический и др.). Профильное обучение предполагает обеспечение условий, необходимых не только для допрофессиональной подготовки учащихся к труду в определенной сфере, но и для повышения уровня их общего образования.

Изучение химии на этом этапе может осуществляться в рамках систематических курсов, включающих инвариантное ядро содержания, но отличающихся по объему и глубине изложения материала, а также прикладной направленности. Инвариантное ядро содержания обеспечивает общеобразовательную подготовку учащихся. Объем и глубина изложения материала определяют уровень курса: общеобразовательный (А), повышенный (Б) и углубленный (В). На изучение этих курсов должно отводиться соответственно: 2 ч в неделю (А), 4 ч в неделю (Б), до 6 ч в неделю (В). В соответствии со спецификой учебно-воспитательных задач в школах (классах) того или иного профиля инвариантное ядро содержания дополняется вариативной составляющей. Ее содержание представлено модулями, которые могут включать как теоретический, так и прикладной материал. Прикладной материал этих модулей раскрывает связь химии с различными сферами человеческой деятельности: «химия и валеология», «химия и медицина», «химия и экономика», «химия и культура», «химия в сельском хозяйстве», «химия в промышленности», «химия и физические законы» и др.

Курсы химии уровня А, которые будут изучаться в классах общеобразовательного и гуманитарного профилей, должны обеспечить освоение всеми учащимися минимума химических знаний, необходимого для того, чтобы выпускник 12-летней школы был в состоянии ориентироваться в общественно значимых проблемах, связанных с химией. Курс химии для школ гуманитарного профиля должен быть в значительной мере культурологическим, раскрывающим роль химии как элемента человеческой культуры. Общеобразовательный уровень (А) по химии может быть обеспечен также в рамках интегрированного курса типа «естествознание» для 11-х, 12-х классов.

Для курсов химии уровней Б и В приоритетными являются задачи подготовки учащихся к продолжению образования в средних специальных и высших учебных заведениях, а также допрофессиональной подготовки к труду.

Эти задачи в значительной мере определяют содержание и структуру курсов для школ и классов технического профиля.

Модули, включаемые в состав этих курсов, должны раскрывать основные направления использования химии и химической технологии в различных областях производственной деятельности: в строительстве, машиностроении, сельском хозяйстве и т. д. Ввиду большого разнообразия специальностей, которые требуют знания химии, проблематика модулей варьируется в зависимости от производственного окружения и возможностей школы.

В школах (классах) биолого-химического профиля содержание курсов химии должно быть ориентировано на обеспечение подготовки учащихся к продолжению образования в высших учебных заведениях по специальностям, связанным с химией.

Наиболее высокий уровень химической подготовки школьников может быть обеспечен в том случае, когда система обучения химии включает наряду с углубленным курсом (уровень С) спецкурсы по выбору учащихся. Такими спецкурсами могут быть: «Основы химического анализа», «Химия высокомолекулярных соединений», «Дисперсные системы и поверхностные явления», «Основы биохимии» и др.

Данная концепция намечает основные направления развития химического образования. Отдельные ее положения будут уточняться и конкретизироваться по мере решения проблемы обеспечения преподавания химии в 12-летней школе.

Химия как наука относится к основополагающим областям естествознания. В непрерывно меняющемся материальном мире человек взаимодействует с множеством материалов и веществ природного и антропогенного происхождения. Практическая деятельность людей давно превратилась в фактор, по своим масштабам соизмеримым с эволюцией самой природы. Этот фактор неустраним, пока существует человечество.

Результаты деятельности людей во многом определяются тем специфическим компонентом культуры, который формирует химические знания. Эти знания отражают сложный комплекс отношений «человек-вещество» и далее, через очевидную связь – «вещество-материал-практическая деятельность» в значительной мере определяют рациональные поведенческие навыки, возможности осознанного выбора молодыми людьми образа жизни и сферы деятельности.

Химия как компонент культуры наполняет содержанием ряд фундаментальных представлений о мире: связь между структурой и свойствами сложной системы; вероятностные представления и представления о симметрии, хаосе и упорядоченности; законы сохранения; эволюция вещества. Все это на фактическом материале химии находит наглядность, дает пищу для размышлений об окружающем мире для гармоничного развития личности.

Дифференциация в обучении открывает перед учащимися возможности выбора профиля обучения, а вместе с ним и уровня теоретической и практической подготовки по химии. Однако, при всем разнообразии видов дифференциации в обучении, цели обучения химии едины и отвечают общим целям современной школы. Изучение химии должно способствовать формированию у учащихся научной картины мира, их интеллектуальному развитию, воспитанию нравственности, гуманистических отношений, готовности к труду.

Занимая среди наук о природе место между физикой и биологией, химия вносит существенный вклад в понимание современной картины мира. Как и другие естественные науки, химия не только изучает природу, но и обеспечивает человека знаниями для практической деятельности развития материального производства.

Изучение химических процессов должно привести к пониманию того, что направление реакций не случайно, а обусловлено строением веществ, что реакции протекают по определённым законам, знание этих законов позволяет управлять ими.

Важное место в школьном обучении химии должен занять эксперимент в его доступных для каждой возрастной группы учащихся формах. Лабораторные опыты, практические занятия дают возможность учащимся непосредственно соприкасаться с веществами, экспериментально изучать их свойства, знакомиться с закономерностями протекания химических реакций.

Роль химического эксперимента не должна сводиться лишь к иллюстрации теоретических положений, свойств веществ различных классов. Важно, чтобы химический эксперимент применялся для добывания школьниками новых знаний, постановки перед ними познавательных проблем. Их решение с использованием эксперимента ставит учащихся в положение исследователей, что, как показывает практика, оказывает положительное влияние на мотивацию изучения химии.

Общей для всех учебных курсов химии выступает задача развития учащихся. С каким бы теоретическим наполнением ни изучался предмет, нарастание самостоятельной поисковой деятельности школьников, выполнение заданий, ведущих от воспроизводящей деятельности к творческой, должно стать непреложным принципом построения занятий. Наряду с установкой на развитие индивидуальных склонностей и возможностей учащихся, широкое распространение должны найти формы организации коллективной учебной деятельности и взаимопомощи школьников .

Система школьного химического образования – составная часть системы общего естественнонаучного образования, структура которого соответствует структуре школы, основным её ступеням. Уже в начальной школе (І ступень обучения) в курсе «Окружающий мир» учащиеся знакомятся с различными природными явлениями, которые составят ядро изучения природы в основной и старшей школах.

Основная школа (ІІ ступень обучения) призвана обеспечить формирование у учащихся первоначальных естественнонаучных, в том числе и химических, знаний, требования к которым определяются уровнем подготовки – базовым уровнем.

В старшей школе (ІІІ ступень обучения) учащимся предоставляется право выбора направления общеобразовательной подготовки. На этой ступени в наибольшей мере реализуется идея дифференцированного подхода к обучению школьников. В зависимости от выбранного направления, профиля обучения они смогут получить химические знания разного уровня.

Таким образом, система химического образования состоит из трёх звеньев – пропедевтического, общего (базового) и профильного (углублённого), состав и структура которых охватывает начальную, основную и старшую школы.

Пропедевтическая химическая подготовка учащихся осуществляется в начальной школе и в 5-7 классах основной школы. Элементы химических знаний на этих этапах обучения могут быть включены в интегрированные курсы «Окружающий мир» (начальная школа), «Естествознание» (5-7 классы), либо в систематические курсы биологии и физики. Химические знания, вводимые на этих этапах обучения, служат решению задачи формирования у школьников первоначального целостного представления о мире. В процессе пропедевтической подготовки учащиеся должны получить представление о составе и свойствах некоторых веществ, а также первоначальные сведения о химических элементах, символах химических элементов, химических формулах, простых и сложных веществах, химических явлениях, реакциях соединения и разложения. Знакомство учащихся с этими вопросами в начальной и основной школах позволит в общеобразовательном систематическом курсе сократить время на изучение химии на эмпирическом уровне, быстрее перейти к рассмотрению химических явлений на основе учения о строении вещества.

Базовый компонент химического образования (8-9 классы) обязателен для всех учащихся. Он представлен в основной школе в виде систематического курса химии. Из него учащиеся получат знания, объём и теоретический уровень которых будет определять обязательную химическую подготовку школьников в основной школе. Поскольку эти знания станут основой для дальнейшего химического образования, как в школе, так и в других учебных заведениях, то обязательный уровень овладения ими, зафиксированный в Государственном стандарте среднего химического образования (концепции школьного химического образования, можно назвать базовым .

Базового уровня химической подготовки должны достичь все учащиеся, оканчивающие основную школу, независимо от того, какую специальность в дальнейшем они хотят приобрести.

Принципиально содержание курса химии базового уровня может быть реализовано в рамках моделей двух типов. В модели первого типа курс построен, исходя из внутренней логики химии как науки, а прикладные сведения будут играть роль иллюстраций, насыщающих каждый раздел. В основе модели второго типа лежат практические приложения химии.

Теоретический и фактический материал по химии элементов и соединений группируется вокруг сведений об областях применения химической науки технологии, их экологических, сельскохозяйственных, медицинских, энергетических аспектов. Обе модели должны обеспечивать одинаковый базовый уровень знаний у школьников, соответствующий Государственному стандарту среднего химического образования. В любом случае изучение курса строится на основе систематического применения демонстрационного и лабораторного эксперимента с нарастающей самостоятельностью учащихся в познавательном процессе.

Обучение химии на основе данного курса должно привести к пониманию учащимися химических явлений в окружающем мире, уяснению роли химии в развитии народного хозяйства, обеспечения благосостояния народа, к формированию «химической культуры» обращения с веществами и материалами. Учащиеся, окончившие основную школу, изучившие курс химии базового уровня, должны знать изученные классы неорганических и органических веществ и уметь определять их.

Профильный компонент школьного химического образования призван наряду с решением общих учебно-воспитательных задач, развивать интерес учащихся к химии, углублять их знания по химии, способствовать успешному усвоению в дальнейшем специальностей, связанных с химией. Этот компонент химического образования совпадает с профилированным звеном школы и неразрывно с ним связан. Уровень химической подготовки учащихся определяет выбранный ими профиль обучения.

В школах (или классах) естественнонаучного профиля обучение химии может осуществляться с разной глубиной в зависимости от того, какой учебный предмет учащиеся изучают углубленно. Если школьники углубляют свои знания в области физики или биологии (но не химии), то в этом случае им могут быть предложены разные курсы, облегчающие усвоение этих учебных дисциплин. Однако обучение химии также проводится на более высоком уровне.

Такие курсы должны включать сведения о химических связях, их гибридизации; в них должно быть раскрыто строение атомов не только малых, но и больших периодов; закономерности течения химических реакций с учетом энтальпийного фактора; дано представление о комплексных соединениях и т.п.

После изучения курса химии для школ естественнонаучного профиля учащиеся должны уметь характеризовать свойства веществ на основе теоретических представлений; зависимость получения и применения веществ от их внутренней структуры; использовать полученные теоретические сведения при изучении химических реакций. Полученные теоретические знания будут способствовать пониманию школьниками причин многообразия веществ, их материального единства.

Изучение промышленных способов получения отдельных веществ позволяет учащимся познакомиться с сущностью сырьевой, экологической, продовольственной и энергетической проблемами и оценить роль химии в их решении, с направлениями научно-технического прогресса в химии и осознать его гуманистическую направленность.

В классах с углубленным изучением химии учащимся можно предложить систему, состоящую из курса химии повышенного уровня, в котором, совершенствуя знания по вопросам неорганической и органической химии, и дополнительных курсов, задача которых состоит в значительном расширении химических знаний.

В рамках углубленного изучения химии учащиеся могут повысить уровень химических знаний, как в теоретическом, так и в прикладном аспекте. В первом случае основной аспект в преподавании должен быть сделан на теоретических вопросах неорганической, органической, а также физической химии. В случае прикладной направленности в обучении учащиеся получат знания по химической технологии, агрохимии и т.п.

Обучение с целью углубления химических знаний целесообразно начинать с общих вопросов, затрагивающих основы химической науки. Изучение же специальных курсов можно провести в различных сочетаниях в зависимости от выбранного учащимися направления углубленного изучения химии. Так, при химическом направлении они могут изучать неорганическую и общую химию, органическую химию, основы химического анализа. В этих классах допускается изучение основ физической химии.

В биолого-химических классах для изучения могут быть предложены органическая химия, основы химического анализа, биохимия. В случае выбора учащимися агрохимического направления им могут быть предложены органическая химия, основы химического анализа и курс «Химия в сельском хозяйстве».

Авторы концепции считают, что определять заранее требования к знаниям и умениям школьников, изучающих химию углубленно, нецелесообразно. Уровень знаний и умений у таких учащихся во многом будут определять возможности школы, квалификация учителя, избранное направление углубленного изучения химии (химическое, биолого-химическое, химико-технологическое и др.), а также возможности самих школьников. В связи с тем уровень требований к знаниям и умениям учащихся, углубленно изучающих химию, в каждом конкретном случае должен определять учитель. В качестве нижнего предела таких требований могут выступать требования к знаниям, формируемым общим курсом для школ естественнонаучного профиля.

Необходимо особо сказать о тех школах, условия в которых не позволяют реализовать указанные выше профили обучения. В них учащиеся будут изучать все общеобразовательные дисциплины так, как это принято в ныне действующей школе. Для таких учебных заведений можно рекомендовать курс химии для школ естественнонаучного профиля. Этот курс способствует развитию химических знаний учащихся, полученных ими в 8-9 классах. При его изучении у школьников расширится круг представлений о веществах, типах химических реакций.

По усмотрению учителя может быть осуществлено модульное построение учебного предмета с включением дополнительных тем или вопросов с учётом местных условий. Изучение курса химии для школ естественнонаучного профиля позволит учащимся продолжить химическое образование в высших учебных заведениях.

В свете изложенного учащиеся, закончившие 11 класс общеобразовательной школы, получают химическое образование трёх различных уровней: базового, естественнонаучного и углубленного.

В соответствии с Концепцией модернизации российского образования на период до 2010 г., утверждённой распоряжением правительства РФ от 29.12.2001 г. № 1756, на старшей ступени общеобразовательной школы (10-11 классы) предусматривается профильное обучение.

Выступление на втором
Московском педагогическом марафоне
учебных предметов, 9 апреля 2003 г.

Естественные науки во всем мире переживают нелегкие времена. Финансовые потоки уходят из науки и образования в военно-политическую сферу, престиж научных работников и преподавателей падает, а необразованность большей части общества стремительно растет. Миром правит невежество. Дело доходит до того, что в Америке правые христиане требуют юридической отмены второго закона термодинамики, который, по их мнению, противоречит религиозным доктринам.
Больше других естественных наук страдает химия. У большинства людей эта наука ассоциируется с химическим оружием, загрязнением окружающей среды, техногенными катастрофами, производством наркотиков и т. д. Преодоление «хемофобии» и массовой химической безграмотности, создание привлекательного общественного образа химии – одна из задач химического образования, современное состояние которого в России мы хотим обсудить.

Программа модернизации (реформы)
образования в России и ее недостатки

В Советском Союзе существовала отлаженная система химического образования, основанная на линейном подходе, когда изучение химии начиналось в средних классах и заканчивалось в старших. Была разработана согласованная схема обеспечения учебного процесса, в том числе: программы и учебники, подготовка и повышение квалификации учителей, система химических олимпиад всех уровней, комплекты учебных пособий («Библиотека школы», «Библиотека учителя» и
т. д.), общедоступные методические журналы («Химия в школе» и т. д.), демонстрационные и лабораторные приборы.
Образование – консервативная и инертная система, поэтому даже после распада СССР химическое образование, которое понесло тяжелые финансовые потери, продолжало выполнять свои задачи. Однако несколько лет назад в России началась реформа системы образования, главная цель которой – поддержка вхождения новых поколений в глобализованный мир, в открытое информационное сообщество. Для этого, по мнению авторов реформы, центральное место в содержании образования должны занимать коммуникативность, информатика, иностранные языки, межкультурное обучение. Как видим, для естественных наук места в этой реформе не предусмотрено.
Объявлено, что новая реформа должна обеспечить переход на сопоставимую с мировой систему показателей качества и стандартов образования. Разработан и план конкретных мероприятий, среди которых главные – переход на 12-летнее школьное обучение, введение единого государственного экзамена (ЕГЭ) в форме всеобщего тестирования, разработка новых стандартов образования на основе концентрической схемы, согласно которой к моменту окончания девятилетки ученики должны иметь целостное представление о предмете.
Как повлияет эта реформа на химическое образование в России? На наш взгляд, резко отрицательно. Дело в том, что среди разработчиков Концепции модернизации российского образования не было ни одного представителя естествознания, поэтому интересы естественных наук в этой концепции совершенно не учтены. ЕГЭ в той форме, в какой его задумали авторы реформы, испортит систему перехода от средней школы к высшей, которую вузы с таким трудом сформировали в первые годы независимости России, и разрушит преемственность российского образования.
Один из аргументов в пользу ЕГЭ состоит в том, что он, по мнению идеологов реформы, обеспечит равный доступ к высшему образованию для различных социальных слоев и территориальных групп населения.

Наш многолетний опыт дистанционного обучения, связанный с проведением Соросовской олимпиады по химии и заочно-очной формой приема на химический факультет МГУ, показывает, что дистанционное тестирование, во-первых, не дает объективной оценки знаний, а во-вторых, не обеспечивает школьникам равных возможностей. За 5 лет Соросовских олимпиад через наш факультет прошло больше 100 тыс. письменных работ по химии, и мы убедились в том, что общий уровень решений очень сильно зависит от региона; кроме того, чем ниже был образовательный уровень региона, тем больше оттуда присылали списанных работ. Еще одно существенное возражение против ЕГЭ состоит в том, что тестирование как форма проверки знаний имеет существенные ограничения. Даже корректно составленный тест не позволяет объективно оценить умение школьника рассуждать и делать выводы. Наши студенты изучили материалы ЕГЭ по химии и обнаружили большое число некорректных или неоднозначных вопросов, которые нельзя применять для тестирования школьников. Мы пришли к выводу, что ЕГЭ можно использовать только как одну из форм контроля работы средних школ, но ни в коем случае не как единственный, монопольный механизм доступа к высшему образованию.
Другой отрицательный аспект реформы связан с разработкой новых стандартов образования, которые должны приблизить российскую систему образования к европейской. В проекте стандартов, предложенном в 2002 г. Министерством образования, был нарушен один из главных принципов естественно-научного образования – предметность . Руководители рабочей группы, которые составляли проект, предлагали подумать о том, чтобы отказаться от отдельных школьных курсов химии, физики и биологии и заменить их единым интегрированным курсом «Естествознание». Такое решение, пусть даже принятое на долгосрочную перспективу, просто похоронило бы химическое образование в нашей стране.
Что же в этих неблагоприятных внутриполитических условиях можно сделать для сохранения традиций и развития химического образования в России? Теперь мы переходим к нашей позитивной программе, многое из которой уже удалось реализовать. Эта программа имеет два основных аспекта – содержательный и организационный: мы стараемся определять содержание химического образования в нашей стране и развивать новые формы взаимодействия центров химического образования.

Новый государственный стандарт
химического образования

Химическое образование начинается со школы. Содержание школьного образования определяется главным нормативным документом – государственным стандартом школьного образования. В рамках принятой у нас концентрической схемы существуют три стандарта по химии: основное общее образование (8–9-е классы), базовое среднее и профильное среднее образование (10–11-е классы). Один из нас (Н.Е.Кузьменко) возглавил рабочую группу Министерства образования по подготовке стандартов, и к настоящему времени эти стандарты полностью сформулированы и готовы к законодательному утверждению.
Принимаясь за разработку стандарта химического образования, авторы исходили из тенденций развития современной химии и учитывали ее роль в естествознании и в обществе. Современная химия – это фундаментальная система знаний об окружающем мире, основанная на богатом экспериментальном материале и надежных теоретических положениях . Научное содержание стандарта базируется на двух основных понятиях: «вещество» и «химическая реакция».
«Вещество» – главное понятие химии. Вещества окружают нас везде: в воздухе, пище, почве, бытовой технике, растениях и, наконец, в нас самих. Часть из этих веществ нам дана природой в готовом виде (кислород, вода, белки, углеводы, нефть, золото), другую часть человек получил путем небольшой модификации природных соединений (асфальт или искусственные волокна), но самое большое число веществ, которые раньше в природе не существовали, человек синтезировал самостоятельно. Это – современные материалы, лекарства, катализаторы. На сегодняшний день известно около 20 млн органических и около 500 тыс. неорганических веществ, и каждое из них обладает внутренней структурой. Органический и неорганический синтез достиг такой высокой степени развития, что позволяет синтезировать соединения с любой заранее заданной структурой. В связи с этим на первый план в современной химии выходит
прикладной аспект , в котором упор делается на связи структуры вещества с его свойствами , а основная задача состоит в поиске и синтезе полезных веществ и материалов, обладающих заданными свойствами.
Самое интересное в окружающем мире состоит в том, что он постоянно изменяется. Второе главное понятие химии – это «химическая реакция». Каждую секунду в мире происходит неисчислимое множество реакций, в результате которых одни вещества превращаются в другие. Некоторые реакции мы можем наблюдать непосредственно, например ржавление железных предметов, свертывание крови, сгорание автомобильного топлива. В то же время подавляющее большинство реакций остаются невидимыми, но именно они определяют свойства окружающего нас мира. Для того чтобы осознать свое место в мире и научиться им управлять, человек должен глубоко понять природу этих реакций и те законы, которым они подчиняются.
Задача современной химии состоит в изучении функций веществ в сложных химических и биологических системах, анализе связи структуры вещества с его функциями и синтезе веществ с заданными функциями.
Исходя из того, что стандарт должен служить инструментом развития образования, было предложено разгрузить содержание основного общего образования и оставить в нем только те элементы содержания, образовательная ценность которых подтверждена отечественной и мировой практикой преподавания химии в школе. Это минимальная по объему, но функционально полная система знаний.
Стандарт основного общего образования включает шесть содержательных блоков:

• Методы познания веществ и химических явлений.
• Вещество.
• Химическая реакция.
• Элементарные основы неорганической химии.
• Первоначальные представления об органических веществах.
• Химия и жизнь.

Стандарт базового среднего образования разбит на пять содержательных блоков:

• Методы познания химии.
• Теоретические основы химии.
• Неорганическая химия.
• Органическая химия.
• Химия и жизнь.

Основу обоих стандартов составляют периодический закон Д.И.Менделеева, теория строения атомов и химической связи, теория электролитической диссоциации и структурная теория органических соединений.
Стандарт базового среднего уровня призван обеспечить выпускнику средней школы прежде всего возможность ориентироваться в общественных и личных проблемах, связанных с химией.
В стандарте профильного уровня система знаний значительно расширена в первую очередь за счет представлений о строении атомов и молекул, а также о закономерностях протекания химических реакций, рассматриваемых с точки зрения теорий химической кинетики и химической термодинамики. Тем самым обеспечивается подготовка выпускников средней школы к продолжению химического образования в высшей школе.

Новая программа и новые
учебники по химии

Новый, научно обоснованный стандарт химического образования подготовил благоприятную почву для разработки новой школьной программы и создания комплекта школьных учебников на ее основе. В этом докладе мы представляем школьную программу по химии для 8–9-го классов и концепцию серии учебников для 8–11-го классов, созданных авторским коллективом химического факультета МГУ.
Программа курса химии основной общеобразовательной школы рассчитана на учащихся 8–9-го классов. От типовых программ, действующих в настоящее время в средних школах России, ее отличают более выверенные междисциплинарные связи и точный отбор материала, необходимого для создания целостного естественно-научного восприятия мира, комфортного и безопасного взаимодействия с окружающей средой в условиях производства и в быту. Программа построена таким образом, что в ней главное внимание уделяется тем разделам химии, терминам и понятиям, которые так или иначе связаны с повседневной жизнью, а не являются «кабинетным знанием» узко ограниченного круга лиц, чья деятельность связана с химической наукой.
В течение первого года обучения химии (8-й класс) основное внимание уделяется формированию у учащихся элементарных химических навыков, «химического языка» и химического мышления. Для этого выбраны объекты, знакомые из повседневной жизни (кислород, воздух, вода). В 8-м классе мы сознательно избегаем сложного для восприятия школьников понятия «моль», практически не используем расчетные задачи. Основная идея этой части курса – привить ученикам навыки описания свойств различных веществ, сгруппированных по классам, а также показать связь между строением веществ и их свойствами.
На втором году обучения (9-й класс) введение дополнительных химических понятий сопровождается рассмотрением строения и свойств неорганических веществ. В специальном разделе кратко рассматриваются элементы органической химии и биохимии в объеме, предусмотренном государственным стандартом образования.

Для развития химического взгляда на мир в курсе проводятся широкие корреляции между полученными ребятами в классе элементарными химическими знаниями и свойствами тех объектов, которые известны школьникам в повседневной жизни, но до этого ими воспринимались лишь на бытовом уровне. На основе химических представлений учащимся предлагается взглянуть на драгоценные и отделочные камни, стекло, фаянс, фарфор, краски, продукты питания, современные материалы. В программе расширен круг объектов, которые описываются и обсуждаются лишь на качественном уровне, не прибегая к громоздким химическим уравнениям и сложным формулам. Мы обращали большое внимание на стиль изложения, который позволяет вводить и обсуждать химические понятия и термины в живой и наглядной форме. В этой связи постоянно подчеркиваются междисциплинарные связи химии с другими науками, не только естественными, но и гуманитарными.
Новая программа реализована в комплекте школьных учебников для 8–9-х классов, один из которых уже сдан в печать, а другой находится в стадии написания. При создании учебников мы учитывали изменение социальной роли химии и общественного интереса к ней, которое вызвано двумя основными взаимосвязанными факторами. Первое – это «хемофобия» , т. е. отрицательное отношение общества к химии и ее проявлениям. В этой связи важно на всех уровнях объяснять, что плохое – не в химии, а в людях, которые не понимают законов природы или имеют нравственные проблемы.
Химия – очень мощный инструмент в руках человека, в ее законах нет понятий добра и зла. Пользуясь одними и теми же законами, можно придумать новую технологию синтеза наркотиков или ядов, а можно – новое лекарство или новый строительный материал.
Другой социальный фактор – это прогрессирующая химическая безграмотность общества на всех его уровнях – от политиков и журналистов до домохозяек. Большинство людей совершенно не представляет, из чего состоит окружающий мир, не знает элементарных свойств даже простейших веществ и не может отличить азот от аммиака, а этиловый спирт от метилового. Именно в этой области грамотный учебник по химии, написанный простым и понятным языком, может сыграть большую просветительскую роль.
При создании учебников мы исходили из следующих постулатов.

Основные задачи школьного курса химии

1. Формирование научной картины окружающего мира и развитие естественно-научного мировоззрения. Представление химии как центральной науки, направленной на решение насущных проблем человечества.
2. Развитие химического мышления, умения анализировать явления окружающего мира в химических терминах, способности говорить (и думать) на химическом языке.
3. Популяризация химических знаний и внедрение представлений о роли химии в повседневной жизни и ее прикладном значении в жизни общества. Развитие экологического мышления и знакомство с современными химическими технологиями.
4. Формирование практических навыков безопасного обращения с веществами в повседневной жизни.
5. Пробуждение живого интереса у школьников к изучению химии как в рамках школьной программы, так и дополнительно.

Основные идеи школьного курса химии

1. Химия – центральная наука о природе, тесно взаимодействующая с другими естественными науками. Основное значение для жизни общества имеют прикладные возможности химии.
2. Окружающий мир состоит из веществ, которые характеризуются определенной структурой и способны к взаимным превращениям. Существует связь между структурой и свойствами веществ. Задача химии состоит в создании веществ с полезными свойствами.
3. Окружающий мир постоянно изменяется. Его свойства определяются химическими реакциями, которые в нем протекают. Для того чтобы управлять этими реакциями, необходимо глубоко понимать законы химии.
4. Химия – мощный инструмент для преобразования природы и общества. Безопасное применение химии возможно только в высокоразвитом обществе с устойчивыми нравственными категориями.

Методические принципы и стиль учебников

1. Последовательность изложения материала ориентирована на изучение химических свойств окружающего мира с постепенным и деликатным (т. е. ненавязчивым) знакомством с теоретическими основами современной химии. Описательные разделы чередуются с теоретическими. Материал равномерно распределен по всему периоду обучения.
2. Внутренняя замкнутость, самодостаточность и логическая обоснованность изложения. Любой материал преподносится в контексте общих проблем развития науки и общества.
3. Постоянная демонстрация связи химии с жизнью, частое напоминание о прикладном значении химии, научно-популярный анализ веществ и материалов, с которыми учащиеся сталкиваются в повседневной жизни.
4. Высокий научный уровень и строгость изложения. Химические свойства веществ и химические реакции описываются так, как они идут на самом деле. Химия в учебниках – реальная, а не «бумажная».
5. Дружелюбный, легкий и беспристрастный стиль изложения. Простой, доступный и грамотный русский язык. Использование «сюжетов» – коротких, занимательных рассказов, связывающих химические знания с повседневной жизнью, – для облегчения восприятия. Широкое использование иллюстраций, которые составляют около 15% объема учебников.
6. Двухуровневая структура представления материала. «Крупный шрифт» – это базовый уровень, «мелкий шрифт» предназначен для более глубокого изучения.
7. Широкое использование простых и наглядных демонстрационных опытов, лабораторных и практических работ для изучения экспериментальных аспектов химии и развития практических навыков учащихся.
8. Использование вопросов и задач двух уровней сложности для более глубокого усвоения и закрепления материала.

В комплект учебных пособий мы предполагаем включить:

• учебники по химии для 8–11-го классов;
• методические указания для учителей, тематическое планирование уроков;
• дидактические материалы;
• книгу для чтения учащимися;
• справочные таблицы по химии;
• компьютерную поддержку в виде компакт-дисков, содержащих: а) электронный вариант учебника; б) справочные материалы; в) демонстрационные опыты; г) иллюстративный материал; д) анимационные модели; е) программы для решения расчетных задач; ж) дидактические материалы.

Мы надеемся, что новые учебники позволят многим школьникам по-новому взглянуть на наш предмет и покажут им, что химия – увлекательная и очень полезная наука.
В развитии интереса школьников к химии кроме учебников большую роль играют химические олимпиады.

Современная система химических олимпиад

Система химических олимпиад – одна из немногих образовательных структур, которые выдержали распад страны. Всесоюзная олимпиада по химии трансформировалась во Всероссийскую, сохранив ее основные черты. В настоящее время эта олимпиада проходит в пять этапов: школьный, районный, областной, федеральный окружной и финальный. Победители финального этапа представляют Россию на Международной химической олимпиаде. Самыми важными с точки зрения образования являются наиболее массовые этапы – школьный и районный, за который отвечают школьные учителя и методические объединения городов и районов России. За всю олимпиаду в целом отвечает Министерство образования.
Интересно, что бывшая Всесоюзная олимпиада по химии тоже сохранилась, но в новом качестве. Ежегодно химический факультет МГУ организует международную Менделеевскую олимпиаду , в которой участвуют победители и призеры химических олимпиад стран СНГ и Балтии. В прошлом году эта олимпиада с большим успехом прошла в Алма-Ате, в этом году – в г. Пущино Московской области. Менделеевская олимпиада позволяет талантливым детям из бывших республик Советского Союза поступить в МГУ и другие престижные вузы без экзаменов. Необычайно ценно также общение преподавателей химии во время олимпиады, которое способствует сохранению единого химического пространства на территории бывшего Союза.
В последние пять лет число предметных олимпиад резко возросло за счет того, что многие вузы в поисках новых форм привлечения абитуриентов стали проводить собственные олимпиады и засчитывать результаты этих олимпиад в качестве вступительных экзаменов. Одним из пионеров этого движения был химический факультет МГУ, который ежегодно проводит заочно-очную олимпиаду по химии, физике и математике. Этой олимпиаде, которую мы назвали «Абитуриент МГУ», в этом году исполняется уже 10 лет. Она обеспечивает равный доступ всем группам школьников к обучению в МГУ. Олимпиада проходит в два этапа: заочный и очный. первый – заочный – этап имеет ознакомительный характер. Мы публикуем задания во всех профильных газетах и журналах и рассылаем задания по школам. На решение отводится почти полгода. Тех, кто выполнил хотя бы половину заданий, мы приглашаем на второй этап – очный тур, который проходит в 20-х числах мая. Письменные задания по математике и химии позволяют определить победителей олимпиады, которые получают преимущества при поступлении на наш факультет.
География этой олимпиады необычайно широка. Каждый год в ней участвуют представители всех регионов России – от Калининграда до Владивостока, а также несколько десятков «иностранцев» из стран СНГ. Развитие этой олимпиады привело к тому, что почти все талантливые дети из провинции едут учиться к нам: более 60% студентов химического факультета МГУ – иногородние.
В то же время вузовские олимпиады постоянно испытывают давление со стороны Министерства образования, которое проводит идеологию ЕГЭ и стремится лишить вузы самостоятельности в определении форм приема абитуриентов. И здесь на помощь министерству приходит, как это ни странно, Всероссийская олимпиада. Идея министерства состоит в том, что преимущества при поступлении в вузы должны иметь только участники тех олимпиад, которые организационно вливаются в структуру Всероссийской олимпиады. Любой вуз может самостоятельно проводить какую угодно олимпиаду безо всякой связи с Всероссийской, но результаты такой олимпиады не будут засчитываться при поступлении в этот вуз.
Если такая идея будет законодательно оформлена, это нанесет довольно сильный удар по системе приема в вузы и, самое главное, по школьникам выпускных классов, которые лишатся многих стимулов к поступлению в выбранный ими вуз.
Однако в этом году прием в вузы будет проходить по прежним правилам, и в связи с этим мы хотим рассказать о вступительном экзамене по химии в МГУ.

Вступительный экзамен по химии в МГУ

Вступительный экзамен по химии в МГУ сдают на шести факультетах: химическом, биологическом, медицинском, почвенном, факультете наук о материалах и новом факультете биоинженерии и биоинформатики. Экзамен – письменный, рассчитан на 4 часа. За это время школьники должны решить 10 задач разного уровня сложности: от тривиальных, т. е. «утешительных», до довольно сложных, которые позволяют дифференцировать оценки.
Ни одна из задач не требует специальных знаний, выходящих за рамки того, что изучают в профильных химических школах. Тем не менее большинство задач строится так, что для их решения требуются размышления, основанные не на запоминании, а на владении теорией. В качестве примера мы хотим привести несколько таких задач из разных разделов химии.

Теоретическая химия

Задача 1 (биологический факультет). Константа скорости реакции изомеризации A B равна 20 с –1 , а константа скорости обратной реакции B A равна 12 с –1 . Рассчитайте состав равновесной смеси (в граммах), полученной из 10 г вещества A.

Решение
Пусть в B превратилось x г вещества A, тогда в равновесной смеси содержится (10 – x ) г A и x г B. При равновесии скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции:

20 (10 – x ) = 12x ,

откуда x = 6,25.
Состав равновесной смеси: 3,75 г A, 6,25 г B.
Ответ . 3,75 г A, 6,25 г B.

Неорганическая химия

Задача 2 (биологический факультет). Какой объем углекислого газа (н. у.) надо пропустить через 200 г 0,74%-го раствора гидроксида кальция, чтобы масса выпавшего осадка составила 1,5 г, а раствор над осадком не давал окраски с фенолфталеином?

Решение
При пропускании углекислого газа через раствор гидроксида кальция сначала образуется осадок карбоната кальция:

который затем может растворяться в избытке CO 2:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O = Ca(HCO 3) 2 .

Зависимость массы осадка от количества вещества CO 2 имеет следующий вид:

При недостатке CO 2 раствор над осадком будет содержать Ca(OH) 2 и давать фиолетовое окрашивание с фенолфталеином. По условию этого окрашивания нет, следовательно, CO 2 находится в избытке
по сравнению с Ca(OH) 2 , т. е. сначала весь Ca(OH) 2 превращается в CaCO 3 , а затем CaCO 3 частично растворяется в CO 2 .

(Ca(OH) 2) = 200 0,0074/74 = 0,02 моль, (CaCO 3) = 1,5/100 = 0,015 моль.

Для того чтобы весь Ca(OH) 2 перешел в CaCO 3 , через исходный раствор надо пропустить 0,02 моль CO 2 , а затем пропустить еще 0,005 моль CO 2 , чтобы 0,005 моль CaCO 3 растворилось и осталось 0,015 моль.

V(CO 2) = (0,02 + 0,005) 22,4 = 0,56 л.

Ответ . 0,56 л CO 2 .

Органическая химия

Задача 3 (химический факультет). Ароматический углеводород с одним бензольным кольцом содержит 90,91% углерода по массе. При окислении 2,64 г этого углеводорода подкисленным раствором перманганата калия выделяется 962 мл газа (при 20 °С и нормальном давлении), а при нитровании образуется смесь, содержащая два мононитропроизводных. Установите возможную структуру исходного углеводорода и напишите схемы упомянутых реакций. Сколько мононитропроизводных образуется при нитровании продукта окисления углеводорода?

Решение

1) Определим молекулярную формулу искомого углеводорода:

(С):(Н) = (90,91/12):(9,09/1) = 10:12.

Следовательно, углеводород – С 10 Н 12 (М = 132 г/моль) с одной двойной связью в боковой цепи.
2) Найдем состав боковых цепей:

(С 10 Н 12) = 2,64/132 = 0,02 моль,

(СО 2) = 101,3 0,962/(8,31 293) = 0,04 моль.

Значит, из молекулы С 10 Н 12 при окислении перманганатом калия уходят два атома углерода, следовательно, было два заместителя: СН 3 и С(СН 3)=СН 2 или СН=СН 2 и С 2 Н 5 .
3) Определим относительную ориентацию боковых цепей: два мононитропроизводных при нитровании дает только параизомер:

При нитровании продукта полного окисления – терефталевой кислоты – образуется только одно мононитропроизводное.

Биохимия

Задача 4 (биологический факультет). При полном гидролизе 49,50 г олигосахарида образовался только один продукт – глюкоза, при спиртовом брожении которой получено 22,08 г этанола. Установите число остатков глюкозы в молекуле олигосахарида и рассчитайте массу воды, необходимой для гидролиза, если выход реакции брожения – 80%.

N /(n – 1) = 0,30/0,25.

Откуда n = 6.
Ответ . n = 6; m (H 2 O) = 4,50 г.

Задача 5 (медицинский факультет). При полном гидролизе пентапептида Met-энкефалина были получены следующие аминокислоты: глицин (Gly) – H 2 NCH 2 COOH, фенилаланин (Phe) – H 2 NCH(CH 2 C 6 H 5)COOH, тирозин (Tyr) – H 2 NCH(CH 2 C 6 H 4 OH)COOH, метионин (Met) – H 2 NCH(CH 2 CH 2 SCH 3)COOH. Из продуктов частичного гидролиза этого же пептида были выделены вещества с молекулярными массами 295, 279 и 296. Установите две возможные последовательности аминокислот в данном пептиде (в сокращенных обозначениях) и рассчитайте его молярную массу.

Решение
По молярным массам пептидов можно установить их состав, пользуясь уравнениями гидролиза:

дипептид + H 2 O = аминокислота I + аминокислота II,
трипептид + 2H 2 O = аминокислота I + аминокислота II + аминокислота III.
Молекулярные массы аминокислот:

Gly – 75, Phe – 165, Tyr – 181, Met – 149.

295 + 2 18 = 75 + 75 + 181,
трипептид – Gly–Gly–Tyr;

279 + 2 18 = 75 + 75 + 165,
трипептид – Gly–Gly–Phe;

296 + 18 = 165 + 149,
дипептид – Phe–Met.

Эти пептиды можно объединить в пентапептид таким образом:

M = 296 + 295 – 18 = 573 г/моль.

Возможна также прямо противоположная последовательность аминокислот:

Tyr–Gly–Gly–Phe–Met.

Ответ .
Met–Phe–Gly–Gly–Tyr,
Tyr–Gly–Gly–Phe–Met; M = 573 г/моль.

Конкурс на химический факультет МГУ и в другие химические вузы в последние годы остается стабильным, а уровень подготовки абитуриентов растет. Поэтому, подводя итоги, мы утверждаем, что, несмотря на сложные внешние и внутренние обстоятельства, химическое образование в России имеет хорошие перспективы. Главное, что нас в этом убеждает, – неиссякающий поток юных талантов, увлеченных нашей любимой наукой, стремящихся получить хорошее образование и принести пользу своей стране.

В.В.ЕРЕМИН ,
доцент химического факультета МГУ,
Н.Е.КУЗЬМЕНКО,
профессор химического факультета МГУ
(Москва)