CC BY
71
► ИННОВАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ОБРАЗОВАНИИ
О РЕАЛИЗАЦИИ ИСТОРИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА В ПРОЦЕССЕ ПРЕПОДАВАНИЯ ХИМИИ
REALIZATION OF HISTORICAL MATERIALS IN THE PROCESS OF TEACHING CHEMISTRY
Раджабов Худаёр Мадримович
Старший преподаватель Ургенчского государственного университета (Узбекистан) E-mail: [email protected]
Аннотация. В статье показано, что исторические сведения, касающиеся пути развития химии как науки, имеют не только познавательное, но и глубокое воспитательное значение. Для учителя химии исторические материалы - это не только источник новых фактов и иллюстраций, но и могучее средство педагогического воздействия, которое повышает интерес и развивает критическое мышление. Исторический материал позволяет изучающим химию представить эту науку как живой поток возникающих и отмирающих гипотез и теорий. Излагаются рекомендации для химиков-методистов, профессорско-преподавательского состава высших учебных заведений и других звеньев системы непрерывного образования. Результаты исследования можно использовать для повышения качества и эффективности обучения неорганической и органической химии в образовании.
Ключевые слова: принцип историзма, исторические сведения, историко-хроникальные и личностно-ценностные материалы, внеурочные работы, тематические вечера, химические недели и декады, химические игры, викторины, клуб веселых и находчивых.
Rajabov Hudayor M.
Senior lecturer at Urgench State University (Uzbekistan)
E-mail: [email protected]
Abstract. This article shows that historical information relating to the development of chemistry as a science, has not only cognitive, but also profound educational value. For the teacher of chemistry historical materials are not only a source of new facts and illustrations, but also a powerful tool for pedagogical influence on students, so they excite interest in students and develop critical thinking. Historical material allows the students to study chemistry as a live stream of emerging and dying hypotheses and theories. The article gives recommendations to the chemistry Methodologists, teaching staff of higher education institutions and other establishments of the continuing education system. Results of the study can be used to improve the quality and effectiveness of teaching inorganic and organic chemistry in higher or other types of education.
Keywords: the principle of historicism, historical information, historical chronicles and personal-value materials, extracurricular work, theme nights, weeks and decades of chemistry, chemical games, quizzes, club of the cheerful and resourceful.
История какой-нибудь науки есть страница истории человеческого духа; относительно начала и развития нет науки, которая была бы замечательнее и поучительнее истории химии.
Юстус Либих - немецкий химик-органик [цит. по: 1, с. 230]
Исторические сведения, касающиеся пути развития химии как науки, возникновения и накопления химических знаний, становления и формирования химического мировоззрения, о важнейших химических открытиях, о роли ученых и исследователей при генезисе и эволюции знаний о материальном мире и химических превращениях, происходящих в нем, имеют не только познавательное, но и глубокое воспитательное значение.
Для учителя химии история не только источник новых фактов и иллюстраций, но и могучее средство для педагогического воздействия на обучающихся. История химии, как накопитель разнообразных примеров, явлений, фактов, сведений, открытий, обобщений, побед и поражений, преимуществ и недостатков, служит стимулом познавательного интереса и способом развития критического мышления.
Только исторический учебный материал позволяет изучающим химию представить науку как живой поток возникающих и отмирающих гипотез и теорий, принадлежащих творцам химии.
Значение и нравственно-поучительный смысл историко-методологических материалов и сведений из всего арсенала химических знаний в свое время констатировал А. М. Бутлеров - основоположник теории строения органических соединений: «При взгляде на прошлое молодые химики будут черпать для себя наставление для того, чтобы работать с большею пользой в будущем» [2, с. 320].
Создатель периодического закона и периодической системы химических элементов Д. И. Менделеев считал, что изучение истории науки нужно не только для понимания сложного пути развития науки, но и для пробуждения активного интереса к современным ее проблемам. А это в значительной степени достигается только тогда, когда у человека появляется масштаб для их разносторонней оценки, позволяющий окинуть общим взором научные исследования, оглянуться назад и лишь потом вновь обратиться и к дню нынешнему, и к дню завтрашнему [3, с. 3].
На протяжении своей длительной истории химия решала две взаимосвязанные кардинальные проблемы: получение веществ с полезными свойствами и объяснение причин происхождения и обусловленности различных свойств веществ. Этот факт должен находиться в центре внимания химиков-методистов, так как историческое толкование судьбы химической науки не всегда звучит однозначно.
Химия развивалась на базе неживого материального мира, так как «разборка» представителей органической химии (а это есть - биоорганическая и биологическая химия, или химия жизни) происходила слишком поздно. Без влияния запросов практики, повседневной жизни и нужд человечества, взаимодействия со смежными науками (физикой, минералогией, биологией) трудно понять и сложно объяснить причины развития химии.
Один из крупных историков химии, знаменитый популяризатор этой науки Ю. И. Соловьев историю химии справедливо подразделял на следующие главные периоды:
1. Зарождение и развитие химического искусства (с древнейших времен до XVII в.).
2. Становление химии как науки (со второй половины XVII в. до конца XVIII в.).
3. Обоснование и развитие химической науки на основе кислородной теории и атомно-молекулярного учения (конец XVIII в. - 1860-е гг.).
4. Превращение химии из описательной науки в науку, изучающую причинную связь между составом, структурой и свойствами веществ, а также и механизм их превращений (с 1860-х гг. до настоящего времени).
К сожалению, принятые и ныне действующие Государственные образовательные стандарты системы непрерывного образования Республики Узбекистан не отражают истинно историческую ценность возникновения, формирования, становления и развития химического мышления, так как при их разработке не участвовали ни историки химии, ни химики-методисты.
Недостатки в обучении химии, прежде всего, заметно проявляются в процессе преподавания неорганической химии, которая является фундаментом химического мировоззрения. Поскольку количество неорганических веществ намного меньше, чем органических (500 тыс. и 18 млн соответственно), химия неорганических соединений относительно обозрима. К тому же быстрые темпы развития неорганической химии в настоящее время приводят, по мнению специалистов, к удвоению научной информации через каждые десять лет. Поэтому попытки преподавать неорганическую химию без знания ее истоков и истории заведомо обречены на неудачу.
В настоящее время, когда происходят глубокие реформы в системе непрерывного образования Республики Узбекистан, должны быть во всестороннем историческом контексте раскрыты те положения, которые позволят получить ответы на самые главные вопросы:
• в чем состоят причины устойчивости (существования) одних неорганических соединений и неустойчивости (отсутствия) других;
• каковы отличительные черты химической реакции между заданными неорганическими соединениями;
• каковы причины сходства или различия в свойствах химических элементов и их разнообразных соединений (в свете периодического закона), которые имеют общий характер и обладают достаточной предсказательной силой;
• почему так интересна история зарождения химического мышления;
• зачем понадобились человечеству простейшие химические знания;
• в чем проявлялась необходимость познания «кирпичей» материального мироздания - химических элементов, открытия стехиометрических законов и основных теорий?
Объем и содержание информации по неорганической химии постоянно изменяется. А каждый прошедший день становится ее живой историей. Принцип историзма наряду с научностью, систематичностью, практичностью и многими другими принципами дидактики сохраняет свое современное значение. Однако, к большому сожалению, придется признать, что действующие компоненты учебно-методического комплекса, в их числе и учебники и учебные пособия по химии, игнорируют исторические сведения [4].
В этой ситуации, на наш взгляд, необходимо включить историко-хроникальные и личностно-ценностные материалы в учебный арсенал по неорганической химии. Работа должна вестись, прежде всего, по следующим направлениям:
1. История и хронология открытия химических элементов.
2. Химия античного мира и ее вклад в сокровищницу современной химии.
3. Алхимия как феномен в неорганической химии.
4. Классическая химия как колыбель знаний по неорганической химии.
5. Современная химия с ее историческими истоками.
6. «Будущее не грозит разрушением, а только надстройки обещает периодическому закону» (Д. И. Менделеев).
7. Атомно-молекулярное учение как основа курса неорганической химии.
8. Законы, теории, понятия, вещи и вещества в лице их первооткрывателей.
9. Неразделимый треугольник неорганической химии - «история, современность, будущее».
10. «Не боги горшки обжигают», а ученые-химики боготворят и чудеса совершают [5].
И наконец, подчеркивая мировоззренческие, просветительские, любознательные
и захватывающие стороны исторического материала, с глубоким убеждением можем утверждать, что использование таких сведений и фактов в значительной степени повышает научность преподавания неорганической химии, в частности, и химии в целом. Проблема заключается в том, чтобы использование исторического материала в курсе любой отрасли химии не нарушало логики развития самой науки.
«При переходе от исследований неорганических веществ к исследованиям органических веществ химик попадает в совершенно новую область, - писал в 1808 г. известный шведский химик Й. Я. Берцелиус, - так как органическая химия является резко отличающейся отраслью науки». Он был первым, кто в своем пятитомном «Учебнике химии» выделил специальную главу «Органическая химия». Органической химией первоначально называлась химия веществ, найденных в живых организмах - растениях и животных. Долгое время считалось, что для получения сложных углеродсодержащих соединений требуется некая «жизненная сила», действующая только в живой материи. Такое мнение сохранилось до тех пор, пока немецкий ученый Ф. Вёлер не синтезировал мочевину из неорганической соли (1828). Это и повлекло за собой необходимость изменения определения органической химии. В настоящее время термин «органическая химия» относится к химии свыше 18 млн углеродистых соединений. Некоторые из них выделены из растительных и животных источников, однако неизмеримо большое их число синтезировано химиками-органиками в лабораториях.
Органическая химия переживает в наше время период бурного развития. Открываются целые классы новых, необычных по строению и свойствам веществ; создаются все новые и новые соединения для практического использования в самых разнообразных областях; все шире используются новейшие методы исследования, основанные на достижениях физики; углубляются теоретические представления. Все это приводит к определенным трудностям при изучении органической химии, когда огромный материал необходимо вместить в рамки учебного плана, страниц учебников.
Особенно объемным является исторический материал по органической химии. Достижения современной органической химии появились не сами по себе. Это результат длительного исторического пути развития науки, научных поисков, усилий огромного количества исследователей. С современным состоянием научных теорий обучающихся надо знакомить, привлекая исторические сведения для того, чтобы показать, как и когда соответствующие открытия появились. Однако правильное использование исторического материала в процессе обучения состоит не в том, чтобы каждый этап познания нового начинать с истории или тем более предыстории того или иного открытия. В ходе развития научных теорий было немало ошибок, неверных с точки зрения современной науки гипотез и даже теорий.
Теории строения органических соединений А. М. Бутлерова предшествовала сначала теория радикалов (Гей-Люссак, 1815; Вёлер и Либих, 1832), а потом теория типов (Жерар, 1848) и много других мнений и представлений. Согласно теории типов, различные радикалы, образующие молекулу, не обладают двумя противоположными зарядами; в связи с этим система Жерара получила название «унитарной системы» в противоположность дуалистическим представлениям Берцелиуса, нашедшим отражение в теории радикалов. Жерар обосновал принципиально новое учение о молекуле как единой целостной системе атомов, тем самым подготовил хорошую почву для теории Бутлерова. Это один из многочисленных примеров борьбы за установление истины, приоритет первооткрывателя, научный успех, следствие преданности к любимому делу.
История органической химии включает в себя слишком большое количество фактов, открытий, подвигов и многочисленных жертв. Сюда еще можно добавить около 3000 именных реакций (как реакции Зинина, Кучерова, Вюрца, Коновалова); названий многочисленной лабораторной посуды (как колбы Эрленмейера, Вюрца, аппарат Сокслета, склянка Тищенко и др.); имена, сохранившиеся в законах, теориях, правилах и методах (такие, как правило Марковни-кова, Попова, Эльтекова, Зайцева, теория химического строения Бутлерова, теория напряжения Байера, метод Зелинского, Андрусева, восстановительный метод Меервейна - Понндор-фа - Верлея); имена, сохранившиеся в формулах веществ (формула Хеуорса, Фишера, Кекуле, Колли); имена, закрепленные за веществами (как кетон Михлера, «масло голландских химиков»); имена, сохранившиеся в названиях реагентов (как жидкость Фелинга, реактив Гринья-ра); имена, связанные с отдельными процессами и явлениями (как перегруппировка Бекмана, проба Бейльштейна, равновесие Шленка, основания Шиффа, сушильный «пистолет», «охлаждающий палец», конденсация Дикмана); имена, сохранившиеся в названиях лабораторных приборов и принадлежностей (как воронка Бюхнера, горелка Теклу, клапан Бунзена), имена, связанные с химическими элементами (как кюрий, менделеевий, нобелий).
Жизнь и научно-исследовательское творчество самоотверженных ученых, изобретателей, рационализаторов, исследователей, естествоиспытателей также дает много исторического материала. Сюда еще нужно добавить местные материалы, связанные с историей науки.
Внедрение исторических сведений и материалов по органической химии связано с определенными трудностями:
а) ограниченность учебного процесса во времени;
б) наличие определенного минимума содержания и объема учебного материала в соответствии с требованиями государственных образовательных стандартов;
в) слабая осведомленность обучающего такими сведениями, то есть плохая профессиональная подготовка преподавателя;
г) недостаток научной, научно-популярной, научно-методической и учебной литературы, служащей источником такой информации;
д) проявление процессов интеграции и дифференциации в органической химии со смежными науками;
е) многочисленность и разнообразие свойств органических соединений, излишество фактического материала и широта теоретической основы (излишек информации);
ж) недостаточное применение принципов историзма в практике высшего образования;
з) слабая исследованность истории возникновения и развития органической химии в местном регионе (Мавераннахр, Туркестанский край, Средняя или Центральная Азия).
Для положительного решения таких проблем необходимо поэтапно осуществлять следующую деятельность:
1. Систематически вводить исторический материал в содержание общего среднего, среднего специального, профессионального и высшего образования.
2. Значительно увеличить долю исторического материала по органической химии при создании учебных программ, учебников, учебных пособий и других компонентов учебно-методического комплекса.
3. В учебный план высших учебных заведений, готовящих учителей химии, включить специальный курс «История химии», создать учебную программу и учебник данного курса.
4. Провести отбор, анализ и распределение исторических материалов для использования их во время урока и для внеурочных работ [6].
По сравнению с уроками (лекции, практические занятия, лабораторные практикумы, семинарские занятия, факультативы) внеурочная деятельность (внеклассная и внешкольная работа) обладает большими возможностями для использования исторического материала.
Вот неполный перечень индивидуальных, групповых и массовых мероприятий, где имеется значительный потенциал по использованию, апробации и обсуждению большого объема исторического материала по органической химии: специальные курсы, учебная (производственная или педагогическая) практика, курсовая работа (курсовой проект), дипломная (выпускная квалификационная) работа, экскурсии, химические кружки, тематические вечера, научно-теоретические или научно-практические конференции, конференции читателей-книголюбов, олимпиады, химические недели и декады, химические игры, викторины, клуб веселых и находчивых, химические общества, демонстрация кино- и видеоматериалов, радиолектории, пропаганда химических знаний по телеканалу образовательного учреждения, устные журналы, домашние эксперименты, теоретические и практические занятия во дворцах творчества учащихся и в летных лагерях.
Если учесть, что внеурочная работа является непосредственным продолжением учебно-воспитательного процесса, то можно с большой эффективностью использовать указанные выше формы для расширения, углубления и укрепления знаний по органической химии во всех звеньях образования и для воспитательных целей.
Содержание современного курса органической химии весьма велико по объему и достаточно сложно. Основой успешного усвоения обязательного и дополнительного современного и исторического материала является целенаправленное использование возможностей урока и внеурочной деятельности.
Список литературы
1. Штрубе, В. Пути развития химии [Текст] / В. Штрубе. - Т. 2. - М.: Мир, 1984.
2. Бутлеров, А. М. Исторический очерк развития химии в последние 40 лет [Текст] / А. М. Бутлеров // Соч. - Т. 3. - М., 1963.
3. Менделеев, Д. И. Предисловие к книге Э. Мейера «История химии от древнейших времен до настоящих дней» [Текст] / Д. И. Менделеев. - СПб., 1899.
4. Оманов, Х. Т. Принцип историзма в процессе преподавания неорганической химии [Текст] / X. Т. Оманов, Б. О. Нуъмонов // «Халк; таълими» журнали. - 2011.
- № 5. - Б. 107-109.
5. Оманов, Х. Т. Философско-методологические проблемы современной химии и их отражение в содержании химического образования [Текст] / X. Т. Оманов // «Узлуксиз таълим» журнали. - 2012. - № 1. - Б. 47-51.
6. Оманов, X Т. Кимёвий билимлар генезисида тарих ва келажакнинг муштарак-лиги [Текст] / X. Т. Омонов, X. М. Ражабов // «Узлуксиз таълим» журнали. - 2008.
- № 3. - Б. 45-49.
References
1. Shtrube V. Puti razvitiya khimii. Vol. 2. Moscow: Mir, 1984.
2. Butlerov A. M. Istoricheskiy ocherk razvitiya khimii v poslednie 40 let. In: Works. Vol. 3. Moscow, 1963.
3. Mendeleev D. I. Predislovie k knige E. Meyera "Istoriya khimii ot drevneyshikh vremen do nastoyashchikh dney". St. Petersburg, 1899.
4. Omanov H. T, Nu'monov B. O. Printsip istorizma v protsesse prepodavaniya neor-ganicheskoy khimii. "Halk talimi" magazine. 2011, No. 5, pp. 107-109.
5. Omanov H. T. Filosofsko-metodologicheskie problemy sovremennoy khimii i ikh otrazhenie v soderzhanii khimicheskogo obrazovaniya. "Uzluksiz talim" magazine. 2012, No. 1, pp. 47-51.
6. Omonov H. T., Rajabov H. M. Kimeviy bilimlar genezisida tarikh va kelazhakning mushtarakligi. "Uzluksiz talim" magazine. 2008, No. 3, pp. 45-49.
Интернет-журнал «Проблемы современного образования» 2016, № 5
