Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Л.М. Кузнецова. РОЛЬ УЧЕБНИКА В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ СОВРЕМЕННОГО ШКОЛЬНИКА
Л.М. Кузнецова
РОЛЬ УЧЕБНИКА В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ СОВРЕМЕННОГО ШКОЛЬНИКА
E-mail: [email protected]
Роль учебника в обучении определяется конечным результатом: усвоением знаний, содержащихся в учебнике. Отсюда встаёт вопрос о механизме умственных действий, обеспечивающем усвоение знаний учеником. Ответ на этот вопрос даёт теория познания и психология.
Знания о мире возникают только при взаимодействии с окружающей реальностью. Такое взаимодействие осуществляется в деятельности человека. В деятельности мозг человека открывает всё новые и новые стороны бытия, углубляясь в сущность изучаемых предметов. Таким образом, в философии признано, что генетическим истоком знания является деятельность человека, что позволяет сознанию человека понять то, что не может воспринять органами чувств. Это в полной мере относится к химии, как к науке, изучающей микромир, недоступный непосредственному восприятию.
Психология со своей стороны приходит к тому же выводу. А.Н. Леонтьев показал, что восприятие предметов органами чувств является взаимодействием человека с изучаемым предметом. Таким образом, человеческая деятельность является генетической основой не только общественного, но и индивидуального мышления. Учебное познание принципиально не отличается от общественного. В обучении знания не могут быть перенесены из головы в голову механически по принципу «прочитал, услышал – усвоил». Психологи доказали, что предъявление обучающему знаний в готовом виде является наименее эффективной формой обучения. Ученик может успешно усвоить информацию в собственной деятельности. В реальном учебном процессе учителю нужно перейти от роли информатора к роли организатора познавательной деятельности ученика. При этом ученик становится активным соучастником учебного процесса.
Основополагающую роль при этом выполняет учебник. Содержание учебного предмета, заключённое в учебнике, может быть двух родов: статическим или динамическим. Статический способ изложения учебного материала в учебнике представлен готовым знанием; динамический способ – изложение знания в развитии.
Статический способ не предусматривает логического движения учебного материала. В большинстве современных учебников присутствует квазилогический способ. В них учебный материал излагается на основании строения атома. Кажется, что знания о строении атома объяснят взаимодействие атомов и химическую связь, а эти знания –свойства веществ. Однако знания об атоме также нуждаются в том, чтобы их давать в развитии: ученику необходимо знать, из каких проблем возникла необходимость «заглянуть» вглубь атома, понять из каких частиц состоит атом и их характеристики, реальность существования атомов, реальность способов раскрытия их строения. Нужны опорные знания, на которых будет развито знание о сложности атома. Таких знаний ученик не имеет. Поэтому учебный процесс может осуществляться только на основании подачи готового знания без понимания его учеником. Строение атома по задумке авторов ведёт к объяснению химической связи, а далее к объяснению свойств веществ. Но и химическая связь без знакомства с реальным веществом не может быть понята. Например, учащиеся бойко отвечают, что химическая связь бывает ковалентная полярная, ковалентная неполярная, ионная. Но они не могут объяснить, что собой представляет каждая из видов связи, как образуется, не могут понять, что полярная и неполярная относятся к одному виду – ковалентной связи, не понимают, чем они отличаются. Без понимания учащиеся не могут применять знания. Потому-то логика статического содержания является «квазилогической». Предлагаемая логика изучения не удалась.
В результате мы сталкиваемся с таким явлением, когда ученик выполняет упражнения без понимания его сущности. У него формируется формальное знание. Этому способствует использование большого количества химических формул и уравнений без связи с реальными веществами и процессами. Приведём текст из учебника 9 класса.
«Для распознавания соединений железа (II) и (III) проводят качественные реакции на ионы Fe2+ и Fe3+. Качественной реакцией на ионы железа (II) Fe2+ служит реакция солей железа (II) с соединением, формула которого K3[Fe(CN)6], называемым красной кровяной солью. С соединениями такого типа вам ещё предстоит познакомиться в старшей школе. Это особая группа солей, которые, как вы знаете, называют комплексными. Пока же вам нужно усвоить, как диссоциируют такие соли:
K3[Fe(CN)6] = 3K+ + [Fe(CN)6]3–».
Если комплексные соли ученики будут изучать через 2 года, то как же они поймут этот текст. Никакого усвоения не происходит, а только механическое запоминание.
Характерным способом построения учебного содержания по химии является введение химических формул до того, как изучено реальное вещество. Так в другом распространённом учебнике 8 класса химические формулы и расчёты по ним вводятся до знакомства с какими-либо веществами, их составом, доказанным реальным анализом, внутренним строением. Расчёты предваряются объяснением единственной фразой: «По химическим формулам можно проводить разнообразные расчёты». Далее приводятся задачи и примеры их решения по принципу «делай с нами, делай как мы», но нет ответа на вопросы «зачем и почему?». При подходе в готовом виде учащиеся не могут понять суть способа решения задач.
Статическое содержание учебного предмета представляет собой полую пирамиду, основанием которой является реальные вещество и химические процессы, выражаемые химическими экспериментами, а вершину – химический язык. Между формулами (уравнениями) и реальными объектами нет опосредующих связывающих элементов. Статистическое содержание самого учебника не даёт возможности учителю перейти к деятельностному подходу, как требуют ФГОС. Возможен только объяснительный метод, т.е. подача знаний в готовом виде.
Динамический способ изложения учебного материала построен на строгом логическом подходе. Логика содержания учитывает опорные знания учащихся, на которых происходит наращивание нового знания. Логика изложения нового материала позволяет ставить и разрешать возникающие проблемы. Она также показывает, каковы предпосылки возникновения нового знания, способ его возникновения. В этой логике у учащихся формируются понятия, отражающие реальность. Учебник позволяет учителю на каждом уроке организовывать учебно-познавательную деятельность учащихся, в результате которой они самостоятельно созидают новое знание. В результате такого учебного процесса формируются осознанные знания и мышление ученика.
Динамическое содержание учебного предмета требует заполнения пирамиды соответствующими элементами знаний. Поскольку сущность химических явлений скрыта от непосредственного восприятия органами чувств и находится на микроуровне, то для понимания этих явлений должен создаваться мысленный образ. Такой мысленный образ учащиеся сами создать не могут, им на помощь приходят материальные модели. Так между реальным химическим объектом и химическим языком появляются опосредующие элементы.
Направленность учебного процесса происходит главным образом от основания к вершине пирамиды. Покажем динамическое содержание на примере изложения понятия химического элемента и относительной атомной массы.
Основание пирамиды знаний о химических элементах составляют природные объекты: минералы и человеческое тело. В учебнике показаны фотографии различно окрашенных минералов и названы элементы, которые придают им цвет: медь, хром, марганец, железо. Указаны, какие элементы входят в состав человеческого тела. Учащиеся вычисляют массу некоторых элементов (кислород, водород, азот) в собственном теле. Такое упражнение даёт возможность осознать, что химические элементы имеют прямое отношение к каждому. С названиями связываются обозначения (символы) элементов и их расположение в периодической таблице.
Даётся определение понятия: химический элемент – это составная часть вещества, представляющая собой вид атомов, которые характеризуются определёнными одинаковыми свойствами.
Из свойств химических элементов на данном этапе вводится относительная атомная масса. Основанием пирамиды в данном случае является сравнение масс одинаковых по объему кубиков магния и свинца.
Сравнение приводит к проблемному вопросу: почему объёмы кубиков одинаковы, а массы разные. Учащиеся выдвигают гипотезы:
а) атомов свинца в кубике больше, чем атомов магния;
б) атомы свинца имеют большую массу.
Следуют расчёты: во сколько раз масса кубика свинца больше массы кубика магния. Поскольку атомы трудно взвесить и измерять их массу в граммах, то требуется особая единица измерения. Предлагается за единицу измерения взять массу атома магния (по принципу «длина ужа в попугаях»). Тогда масса атома свинца будет равна 6,5 магниевых единиц. Эта деятельность учащихся приводит их к пониманию понятия «относительный».
Далее учитель сообщает историю выбора атомной единицы массы, начиная от водородной, предложенной Берцелиусом. Если вербально сказать о современной единице – одной двенадцатой части атома углерода, то ученик вряд ли может это представить.
Учащиеся используют периодическую таблицу химических элементов для знакомства с атомными массами каждого из элементов. Использование периодической таблицы элементов имеет большое значение.
Во-первых, учащиеся понимают, куда можно обращаться как к справочнику (символы элементов, их атомные массы). В дальнейшем функция периодической системы как справочной таблицы будет постепенно расширяться.
Во-вторых, учащиеся непроизвольно запоминают расположение элементов в таблице. Это облегчает понимание сущности периодической системы химических элементов и периодического закона Д.И. Менделеева, изучаемых позднее.
При динамическом подходе учебник обеспечивает осознание учащимися каждого элемента знаний. В результате качество обучения химии повышается. Химия из науки о знаках (химических формулах и уравнениях) превращается в науку естественнонаучного цикла о веществах и химических реакциях.
Таким образом, школьный учебник является основой учебного процесса. Но на этом не заканчиваются его функции. Школьный учебник создаётся для школьника. Не случайно авторы учебников обращаются к ученикам. В учебнике, написанном в динамическом стиле, в текст параграфов включены внутритекстовые упражнения. Выполнение их помогает учащимся понять текст. Внутритекстовые упражнения – это своеобразный диалог учебника с учеником.
В заключение нужно сказать, что ни эксперты, ни учителя не оценивают учебник с изложенной точки зрения. Это тормозит развитие методов обучения школьников, тормозит внедрение деятельностного подхода, результативность которого доказана советскими психологами на практике.