Факультативный курс истории химии в общеобразовательной школе с использованием элементов краеведческого материала

УДК 37 1. 3:546

факультативный курс истории Химии в общеобразовательной школе с использованием элементов краеведческого материала

А. М. ЗИМНЯКОВ

Пензенский государственный педагогический университет им. В. Г. Белинского Кафедра химии и теории и методики обучения химии

В соответствии с концептуальными положениями разработана теоретическая модель использования исторического материала как средства формирования мотивации при изучении химии в средней школе, представляющая целостность основных компонентов: целевого, мотивационно-стимуляционного, содержательного, организационно-методического и результативно-оценочного (Схема).

Главной целью использования исторического материала в процессе обучения химии в средней школе является формирование и постепенное развитие у школьников устойчивой мотивации к изучению предмета.

Мотивационно-стимуляционный компонент включает в себя два важнейших блока мотивации учения: внутреннюю мотивацию учения и внешнюю мотивацию учения. Только системное формирование мотивации учения на основе интеграции внутренней и внешней мотивации учения способствует ее росту и развитию и повышению качества знаний учащихся по химии.

Содержательный компонент теоретической модели использования исторического материала включает в себя выявленные принципы отбора содержания исторического материала и основные блоки содержания исторического материала.

Важнейшими, разработанными нами принципами отбора содержания исторического материала являются: принцип дидактической значимости, мотивирующего воздействия, историзма, оптимальности, научности, доступности, преемственности, интересности, минимизации.

Основными блоками содержания исторического материала, отобранного на основании теоретико-методических основ исследования и с учетом указанных принципов, являются: история химических объектов (блок 1); этапы развития химической науки (блок 2) методология научных открытий по химии (блок 3) жизнь и деятельность выдающихся химиков (блок 4) история химического языка (блок 5); химия на службе человека (блок 6); история развития химии данного региона (блок 7).

Организационно-методический компонент теоретической модели представлен подсистемой, интегрирующей методы и формы включения исторического материала в учебный процесс и во внеклассную и внеурочную работу по химии, а также методы и формы мотивации учебной, внеклассной и внеурочной работы.

Основными формами включения исторического материала в урочную и факультативную деятельность являются: исторические справки учителя; демонстрация портретов и других средств статистической на-

глядности; кино- и видеоматериалы; воспроизведение исторического эксперимента; доклады или сообщения учащихся; исторические дискуссии; мини-игры по истории химии; проблемные ситуации с использованием исторического материала; индивидуальные и групповые задания с использованием историко-химического содержания; создание газет, плакатов, стендов по актуальным вопросам истории химии; уроки-экскурсии и др.

Основными формами включения исторического материала во внеклассную работу по химии являются: историко-химическе вечера; игры с использованием исторического материала; самостоятельные творческие и исследовательские работы по истории химии; историко-химическе рейды; экскурсии; проведение конференций по истории химии; встречи с интересными людьми по вопросам истории химии; дискуссии по вопросам истории химии; создание газет, плакатов, стендов и тематических выставок по актуальным вопросам истории химии; разработка блока тем по истории химии и их реализация в рамках химического кружка и др.

К специфическим методам формирования мотивации относят: создание мотивационно-стимуляционных ситуаций, историко-химическая ретроспектива, исто-рико-химический эксперимент, творческие задания с историко-химическим содержанием, историко-хими-ческий рейд, игра с историко-химическим содержанием, экскурсии с историко-химическим содержанием, воспроизведение социокультурной ситуации и др.

Особенностью метода создания мотивационно-стимуляционных ситуаций заключается в том, что учитель при помощи того или иного учебного материала провоцирует стимуляцию творческого конфликта, стимулируя, таким образом, активную позицию учащихся на уроке и во внеклассной и внеурочной работе. В качестве источников творческих конфликтов могут выступать проблемные ситуации. Для создания моти-вационно-стимуляционных ситуаций учитель может использовать неожиданные формы или способы представления информации, которые способны удивить, заинтересовать и привлечь внимание учащихся.

Особенностью метода историко-химического эксперимента является активное привлечение исторической информации в том, как ученые открывали те или иные закономерности.

Особенностью метода воспроизведения социокультурной ситуации является попытка воссоздания культурных, научных, и бытовых особенностей той или иной эпохи развития химии. Подобный метод позволяет показать значимость и ценность химичес-

Схема. Теоретическая модель использования исторического материала как средство формирования мотивации

ких открытий в истории человечества и огромный талант ученых, которые, не имея современных методов и средств исследования, находили ответы на самые трудные вопросы, что имеет большое воспитательное значение. Кроме того, данный метод способствует росту общего уровня культуры учащихся, формируя межпредметные картины различных исторических эпох.

В основу факультативного курса положен ряд общих принципов: связь курса со школьной программой по химии и другими учебными предметами, преемственность курсов; использование художественных произведений, средств наглядности в дидактических и иллюстративных целях, экологический подход при рассмотрении отдельных процессов и явлений, освещение практической значимости веществ, активизация познавательной деятельности учащихся (защита рефератов, выполнение других заданий).

Теоретическая часть факультативного курса истории химии реализуется в виде лекций и рассказов с элементами беседы. Поскольку химия - наука экспериментальная, практически каждое занятие сопровождается зрелищным демонстрационным экспериментом, ряд опытов выполняют сами учащиеся. Кроме того принцип наглядности реализуется при демонстрации образов веществ (минералы, продукты реакций), оборудования и наглядного раздаточного материала. Практическая часть заключается в химической интерпретации старинных прописей, исторических фактов и литературных отрывков, в выполнении лабораторных опытов. Учащиеся выбирают для работы и последующей защиты темы рефератов, варианты поисковой работы.

Использование в повседневной педагогической практике исторических материалов зарекомендовало себя как эффективное средство гуманизации естественнонаучного образования. Этот прием позволяет формировать целостное видение предмета через провидение межпредметных связей, а также расширить кругозор учащихся, поскольку история науки - часть культурного наследия человечества.

С точки зрения методики обучения историю науки можно излагать тремя способами: хронологическим, биографическим и проблемным. Факультативный курс - истории химии тесно связан с курсом химии и построен таким образом, чтобы у учащихся была возможность на основании имеющихся знаний объяснить химическую сущность рассматриваемых историко-хи-мических вопросов. Осознание причинно-следственных связей, явлений базируется на анализе и обобщении знаний, полученных при изучении не только курса химии, но и других учебных дисциплин. В которых отражены химические и историко-химические аспекты. Особое внимание обращено на экологические проблемы.

Факультативный курс для Х1-класса - итог курса истории химии, поэтому изучение материала направленно на формирование целостного представления о веществах и их превращениях, широкое освещение межпредметных связей. Поскольку для многих учащихся знакомство с химией и её историей на этом

этапе заканчивается , курс преимущественно ориентирован на общекультурные ценности и имеет философскую направленность. Он представляет собой углубленное рассмотрение и обобщение всего изученного материала.

Главным итогом изучения целостного курса истории химии должно стать появление устойчивого интереса учащихся к предмету, понимание ими генезиса и специфики химической науки, развитие логического мышления и повышение уровня общей культуры учащихся.

Приведём тематику занятий факультативного курса для XI классов.

История химии. Культура и цивилизация.

Краеведение

1. Зарождение химических знаний.

2. Этапы развития химической науки.

3. Вода. Вода в природе. Растворы. Водоочистные сооружения г. Пензы.

4. Металлы, известные с древних времён. Археологические раскопки в Пензенской области.

5. Неметаллы, известные с древности. Сера, углерод, соединения кремния. Природные полезные ископаемые Пензенской области.

6. Знакомые предметы. Стекло. История развития стекольного завода г.Никольска Пензенской области.

7. Знакомые предметы. Спички. Спичечное производство в Пензенской область.

8. Химия в знакомых предметах. Мыло.

9. Химия в знакомых предметах. Стеариновая свеча.

10. Знакомые предметы. Электрическая лампочка. История изобретения лампочки Яблочковым П.Н.

11. Металлы и их свойства, упоминания в литературных произведениях.

12. Химия и экология. Пензенская областная санэпи-демическая станция.

13. Химия в нашей жизни. Химические процессы на кухне.

14. Философские основы алхимии. Элементы Аристотеля.

15. Понятие философского камня. Основные идеи и цели алхимии.

16. Алхимия и ремесленная практика. Красители. Венецианское стекло. Фарфор. ОАО «Фабрика игрушек» г. Пензы.

17. Гончарное ремесло.

18. Нефтяная промышленность Пензенской области.

19. Строительное ремесло. ООО «Стеновые материалы» г.Пенза.

20. Культура землепользования.

21. Целительское искусство. Фармацевтическая промышленность Пензенской области.

22. Генеалогическое древо химии. Графическое изображение генезиса химии и её основные идеи. Древо химической промышленности Пензенской области.

23. Химические знания у славян. Археологические раскопки на территории Пензенской области.

24. Химия и экология. Экологические проблемы и Откровение Иоанна Богослова.

25. Химия в нашей жизни. Тематическое занятие «Химия в искусстве». Пензенская картинная галерея.

26. Наука без истории - ремесло убогое. Н. Н. Бекетов -основатель современной физической химии.

27. Развитие металлургии и горного дела. ОАО «Пен-здизельмаш»

28. Этические проблемы науки. Моральна ответственность учёного за свои открытия.

29. Новые и нестандартные методы исследований. Компьютерная химия.

30. О единстве природы и комплексности наук. Современная специализация учёных. Новые науки и научные направления.

31. Химия и экологи. Разрушительная и созидательная роль химии в человеческой цивилизации.

32. Химия в нашей жизни. Химические элементы в организме человека. Химия в аптеке и медицине.

Темы рефератов XI класс

1. Традиции ремесленного производства в Пензенской губернии.

2. Роль химии в создании современной медицины.

3. Д. И. Менделеев как деятель науки и человек.

4. Химия в аптеке и медицине.

5. Химия и поэзия.

6. Химия в компьютере и компьютерная химия.

7. Отражение химических знаний в Библии.

8. Н. Н. Бекетов - основатель современной физической химии.

9. Д. И. Менделеев и Пензенский край.

10. А. Н. Радищев - писатель, экономист, философ, химик.

Интересными по содержанию и по форме являются творческие задания с краеведческим историко-химическим содержанием. Город Пенза и Пензенская область имеют множество музеев, мемориальных комплексов, предприятий, которые могут использоваться в качестве объектов экскурсий с историко-химичес-ким содержанием (Областная санэпидем станция, Пензенский хлебозавод №2, Пензенский Дизельный завод и др.).

Великий русский химик Д. И. Менделеев своими родственными корнями связан с Пензенской землёй. к 170-летию со дня рождения учёного, совместно с учащимися Тат-Канадейской средней школы Кузнецкого района, гимназии №53 г. Пензы, было проведено краеведческое историко-химическое исследование по этому вопросу.

И установлено что, в «Биографических заметках о Д. И. Менделееве» сделанных самим учёным осенью 1906 года, когда он торопился подвести итоги жизни, есть запись: 1905... « 6 декабря в Пензе у Лели скончалась Феозва Никитична». Спустя несколько месяцев, видимо, вспомнив незабытое сердцем событие, Дмитрий Иванович вновь повторил горькие строки: «Скончалась в Пензе Феозва Никитична».

Первая жена Д. И. Менделеева, урождённая Ф. Н. Лещева (Лещова), родилась в Тобольске, была падчерицей учителя словесности П. П. Ершова, автора знаменитой сказки «Конёк-Горбунок». Она окончила

в Москве Екатерининский институт, а после смерти матери воспитывалась в доме тётки Марии Фёдоровны Протопоповой, где и познакомилась со своим будущим мужем - доцентом Петербургского университета, тоже сибиряком. В конце апреля 1862 г. состоялось бракосочетание. Родились дети: Мария, прожившая лишь несколько месяцев, за ней - Владимир, потом -Ольга.

Брак по словам дочери учёного, «счастливым не был»: её родители, «оба честнейшие, добрейшие, уважающие друг друга. тяготились своей совместной жизнью», и в 1881 году Феозва Никитична дала согласие на развод. У Д. И. Менделеева появилась вторая семья, хотя он до конца своих дней помогал старшей дочери и жившей с ней первой жене, произносил ее имя «с благоговением в минуты своих волнений и испытаний, посланных ему судьбой».

В доме отца Ольга Дмитриевна познакомилась с Алексеем Трироговым - товарищем брата по Морскому корпусу. По её воспоминаниям, он бывал у них каждое воскресение, проводил дни отпуска. Постепенно детские отношения перешли в более серьёзные чувства, и 1888 г., став уже офицером, Алексей Владимирович прислал из плавания письмо Феозве Никитичне, где просил руки её дочери.

Свадьба состоялась в октябре 1889 г., и после обеда у Трироговых молодые выехали через Москву в село Аряш, где находилось имение матери Алексея.

В конце 1898 г. семью Менделеевых посетило несчастье: 19 декабря скончался старший сын Дмитрия Ивановича - Владимир, блестящий морской офицер, служивший инспектором мореходных училищ.

Смерть Владимира, своего товарища и близкого человека потрясла А. В. Трирогова. С этого времени по мнению Ольги Дмитриевны, и «началась его болезнь от которой он уже не оправился», а для неё «окончилась жизнь, полная беззаботного счастья».

«Я перевезла тело, Алексея Владимировича в Аряш, - Вспоминала его жена, - где мы начали с ним нашу жизнь 15 лет тому назад. Он пережил свою мать на полтора года, ему было лишь 40 лет».

В августе 1903 г. младшая дочь Д. И. Менделеева -Люба, стала женой поэта А. А. Блока, внука почетного академика А. Н. Бекетова, уроженца Пензенской губернии жившего в селе Шахматове.

Д. И. Менделеев, был хорошо знаком с братом А. Н. Бекетова - Николаем Николаевичем, тоже родившимся в Пензенской губернии, членом Российской академии, основателем современной физической химии.

После смерти мужа, желая быть ближе к его могиле и дорогому ей Аряшу, Ольга Дмитриевна вместе с матерью поселилась в Пензе, где 6 декабря того же 1905 г. снова произошла беда: не стало Феозвы Никитичны. «Мы, - писала позднее О. Д. Трирогова-Мен-делеева, - перевезли её тело в Аряш, и покоится оно на сельском кладбище недалеко от могилы Алексея Владимировича, и растёт над её могилой дикая, развесистая яблоня».

Дочь Д. И. Менделеева оставила тёплые задушевные строки о ставших близкими камешкирских местах. Говоря в воспоминаниях об очаровании Аряша с его лесом, вековыми соснами около самого дома, речкой внизу сада, его уютным домом, окружённым цветниками, и с двумя балконами на - север и на юг, она писала: «Милый моему сердцу Аряш, как всегда был для меня самым приятным местопребыванием. Деревню я любила с детства, и с Аряшём было связано ещё столько дорогих воспоминаний».

Об Аряше и Пензе О. Д. Трирогова-Менделеева рассказала в мемуарах «Менделеев и его семья».

О. Д. Трирогова-Менделеева, много сделавшая для пропаганды научного наследия своего отца, скончалась 1950 году. Спустя год не стало и её дочери Натальи Алексеевны, которая в детстве вместе с матерью жила в Пензе, не раз посещала Аряш и, по свидетельству старожилов, переписывалась с его жителями. В этом старинном камешкирском селе помнят о пребывании здесь дочери и внучки великого учёного, его первой жены.

На пензенской земле чтут память Д. И. Менделеева. Его именем названа одна из улиц в Железнодорожном районе города на Суре. Здесь работает областное отделение Всероссийского химического общества имени Д. И. Менделеева.

Особенностью метода историко-химического рейда является исследование состояния историко-хими-ческих объектов учащимися по заданию учителя. Примером данного метода может служить проведение ис-торико-химического рейда по памятным местам Пензенской области, связанным с именем Н. Н. Бекетова.

В ходе данного рейда выяснено, что Бекетовы древнейший дворянский род, основался в России с 16 века. Владели землями в верховьях Хопра на территории современной Пензенской области. В 19 веке имели дом в Пензе и сёлах Бекетовка и Алферьевка (Новая Бекетовка, ныне Колышлейского района). Бекетов А. Н. (1825-1902) известный ботаник, педагог, общественный деятель, почётный член Петербургской Академии Наук (1895).

Н. Н. Бекетов (1827-1911) родился в Алферьевке Пензенской губернии, двоюродный дед А. А. Блока, член Российской академии, основатель современной физической химии. Во время историко-химического рейда, связанного с именем Бекетова, учащиеся знакомятся не только с памятниками, но и их состоянием, а также, в случае необходимости, участвует в уходе за ними или их восстановлением. Данный метод имеет большое воспитательное значение. Позволяет учащимся не толь изучать историко-химические объекты, например, своего региона, но и давать оценку состояния объектов, участвовать в общественной жизни, отстаивая необходимость сбережения памятников культуры, активно помогать восстановлению истори-ко-химических объектов (памятников, мемориальных досок, музеев и т. д.). В 1980 г. в роще близ С. Раевка колышлейского района открыта мемориальная композиция: бронзовые барельефы А. Н. и Н. Н. Бекетовых

и скульптурна фигура юного поэта А. А. Блока - внука А. Н. Бекетова.

По берегам реки Тютнярки на востоке Пензенской области раскинулось большое старинное село не раз менявшее своё название. Теперь это село Радищево. В XVIII в. оно именовалось «Преображенское», затем «Верхнее Аблязово». Под эти названием оно и вошло в историю. С Верхним Аблязовым неразрывно связанно имя великого русского писателя и поэта, философа-просветителя, исследователя химика Александра Николаевича Радищева (1749-1802). Здесь он провёл первые семь детских лет, сюда возвращался в разные годы своей жизни.

В медицине А. Н. Радищев мог бы выдержать докторский экзамен, был на практике порядочным медиком, лечил удачно, особенно в Сибири. Химия была одно время любимым его упражнением, в его доме химическая печь была всегда в деле. У него гнали водку, спирт, купоросное масло, гофманские капли, воду розовую, земляничную. А. Н. Радищев живя в В. Аблязо-ве, не проводил времени в бездействии. Он внимательно присматривался к хозяйству верхнеаблязовских крестьян, составляя для них рекомендации по сельскохозяйственным вопросам. Он выяснял, как возде-лываются поля, применяются ли удобрения. Радищев делал и некоторые простые химические опыты по изучению почвы. И сегодня А. Н. Радищев остаётся великим гражданином Российской Федерации. Он сыграл немаловажную роль в изучении экономической жизни села, В. Аблязово, где в настоящее время в честь него возведён музей.

Церковь, Бог, государство, человек - к этим философским и политическим понятиям обращался Радищев во многих своих произведениях: оде «Вольность», «житие Филарета Милостивого», в философском трактате «О человеке, его смертности и бессмертии».

Экспериментальное исследование по выявлению целесообразности эффективности методики проводилось в естественных условиях обучения без нарушения химико-образовательного процесса в течение 2004-2007 учебных годов, которым было охвачено 80 учащихся. Общее количество учителей, принявших участие в анкетировании- 6 человек. В процессе организации проведений эксперимента и интерпретации его результатов были реализованы разнообразные методы. Были изучены мотивы современных школьников и их отношение к различным аспектам химического образования.

Анализ полученных в результате анкетирования данных свидетельствует о том, что в современной школе с возрастом наблюдается тенденция к преобладанию узкосоциальных мотивов, которые отодвигают на второй план познавательные и широкосоциальные мотивы. Вклад познавательных мотивов остаётся существенным в основном в 8-х и 11-х классах, 73 % и 65 % соответственно.

к сожалению, полезность Родине как мотив учения, отметили 12 % (8-е классы), 6 % (9-е классы), 3 % (10-е классы) и 2 % (11-е классы).

Традиционно ведущими для всех возрастов остаются: преуспевание, познавательный интерес, осознание необходимости подготовки к профессиональной деятельности. Анализ анкет, посвященных истории химии, показал, что большинство учащихся в основном связывает интерес к предмету с поступлением в ВУЗ - 75 %, интерес по содержанию - 69 %. В основном отталкивающими факторами являются - трудность предмета 82 %, отношение к преподавателю - 53 %, отсутствие большого практического значения - 78 %.

Среди форм занятий наибольшей популярностью пользовались: беседа с демонстрацией опытов -93 %, игровые формы обучения и закрепления материалов 87 %.

Большинству учащихся не нравится решать задачи - 72 %, изучать теоретические вопросы - 55 %. Отвечая на вопрос, что больше всего пригодится в жизни из химии, школьники ответили: знание применения веществ, реакций и т. д. - 63 %, знание производства - 57 %.

В меньшей степени, по мнению опрошенных, пригодится: умение решать задачи - 12 %.

Анализ предоставленных данных свидетельствует, что использование исторического материала способствует формированию и развитию мотивации изучения химии.

список ЛИТЕРАТУРЫ

1. Возникновение и развитие химии с древнейших времён до XVII века / Отв. ред. Ю. И. Соловьёв. М.: Наука, 1980. 399 с.

2. Джуа М. История химии. М.: Мир, 1966. 307 с.

3. Из истории химии // Химия: приложение к газете «Первое сентября». 2002. № 13 С. 6-13

4. Карпушов А. Э. Использование исторического материала как средство формирования мотивации при изучении химии в средней школе: Автореф. дис. ... канд. пед. наук. СПб, 2004. 22 с.

5. Макареня А. А. Д. И. Менделеев и физико-химические науки. Опыт научной биографии Д. И. Менделеева. М.: Атомиздат, 1972. 256 с.

6. Менделеев Д. И. Заветные мысли. М.: Мысль, 1995. С. 223-300.

7. Родыгин М. Ю., Родыгина И. В. Факультативный курс истории химии в общеобразовательной школе // Химия в школе. 1996. № 5. С. 59-61.

8. Родыгин М. Ю., Родыгина И. В. Об изучении истории химии // Химия в школе. 1995. № 3. С. 38-39.

9. Савин О. В. Великий химик // Пензенская правда.1984. № 7. С. 3.

10. Соловьёв Ю. И. История химии: Развитие химии с древнейших времён до конца XIX в. Пособие для учителя. М.: Просвещение, 1983. 368 с.

11. Фигуровский Н. А. История химии. М.: Просвещение, 1979. 311 с.