Предмет «химия» в школе многие ученики считают сложным и непонятным. На мой взгляд, его можно достаточно легко освоить, если разобраться с основаниями, на которых он построен.

При изучении школьной химии можно выделить следующие задачи:

·         Освоить понятие валентности и научиться читать и составлять формулы соединений.

·         Уметь прогнозировать химические свойства соединений.

·         Определять продукт реакции в зависимости от реагентов и условий.

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

- Атомы в молекулах соединены друг с другом в определенной последовательности согласно их валентностям.

- Свойства веществ зависят от их химического строения

- Атомы и группы атомов в молекуле оказывают взаимное влияние друг на друга.

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

Заполнить этот пробел можно с помощью и категориальной проработки ряда схем в химии (см. таблицу).






Важно заметить, что обращаясь к категории «процесс-состояние» мы уже выходим за рамки школьной программы, так как изучением механизмов химических реакций занимаются в специализированных вузах.Чтобы разобраться, по каким принципам атомы связываются в молекулу, школьнику предлагается проделать несколько следующих шагов.

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

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

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

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

·         освоить понятие валентности,

·         научиться читать и составлять формулы соединений,

·         прогнозировать химические свойства соединений,

·          определять продукт реакции в зависимости от реагентов и условий.

Двигаясь в метапредметном ключе, преподаватель получает возможность показать ученикам химию как теоретическую область, с определенными законами построения этого предмета, разобраться с его устройством и способами работы в нем.

Алина Маркова, преподаватель метапредмета «Знак» в школе №1314 города Москвы, Московская госакадемия тонкой химической технологии

Во вложенном файле – презентация к докладу.

Фото Ольги Максимович