О дифференцированном подходе к изучению интегративного содержания общей химии

УДК 372.854 ББК 74

Стихова Алла Михайловна кандидат педагогических наук, доцент г. Новороссийск Stikhova Alla Mikhailovna Candidate of Pedagogics,

Assistant Professor Novorossisk

О дифференцированном подходе к изучению интегративного содержания общей химии About Differentiated Approach to General Chemistry Integrative Content Studying

В статье рассматривается проблема разработки интегративного содержания общей химии с учетом прикладного аспекта; ее роль и место в системе подготовки инженеров-экологов в морском вузе; показаны возможности реализации дифференцированного подхода к изучению профессионально направленного содержания общей химии и роль учебно-методического комплекса дисциплины в повышении качества обучения курсантов.

The problem of the integrative content of the General Chemistry is considered in this article. Its role and place in the system of environmental engineers’ training at naval institutions are considered as well. One of the aspects of the article shows the realization of the differentiated approach to the professional study of General Chemistry. The article pays attention to the teaching methodical complex and its importance in improving the quality of cadets’ training.

Ключевые слова: интегративное содержание, инженерно-экологический аспект, технологический аспект, дифференцированный подход.

Key words: integrative content, environmental engineering aspect, technological aspect, differentiated approach.

В подготовке инженеров-экологов в морском вузе ведущая роль отводится

химическим дисциплинам, среди которых общая химия рассматривается как часть общей и неорганической. В учебном плане инженерно-экологической специальности есть, кроме того, органическая, аналитическая, физическая и коллоидная химии, составляющие отдельную предметную область - химическую.

Вторая профессионально значимая предметная область - инженерноэкологическая, включающая такие дисциплины, как инженерная защита гидросферы и атмосферы, промышленная экология, основы токсикологии, общая экология, теоретические основы защиты окружающей среды, науки о земле и др.

Существуют разные точки зрения на место и значение общей химии в системе профессиональной подготовки в вузе. Одна из них связана с назначением общей химии в качестве введения в такие части химии, как неорганическая, органическая, аналитическая и др.

В то же время общая химия может представлять собой самостоятельную интегративную учебную дисциплину, содержащую первичные качественные и количественные сведения о химических элементах и химических процессах [1]. По мнению некоторых авторов [2], изучение общей химии базируется на следующих основополагающих принципах: минимизация знаний, установление причинно-следственных связей, обобщение, систематизация и формализация знаний. Речь идет о свертывании информации в символико-графические формы, моделировании, выделении инвариантов важнейших систем понятий, организации максимума разнообразных действий на базе минимума знаний.

Очевидно, что в формировании системы химических знаний общая химия занимает свое особое место. Ее специфичность обусловливается тем, что курс общей химии:

• опирается на общеобразовательный (школьный) курс химии;

• предваряет изучение блока химических дисциплин;

• выделяется как системообразующий и базовый по отношению к другим частям химии;

• не отвечает за всю химическую подготовку;

• получает последующее развитие в химических и инженерноэкологических курсах.

Характер, объем и глубина этого последующего развития зависит от типа изучаемой дисциплины, при этом речь идет не только о содержании, но и о методологии изучения содержания соответствующих учебных курсов. Кроме того, следует учитывать недостаточную мотивированность и необходимость адаптации курсантов к системе обучения в вузе, а также низкий уровень общеобразовательной естественнонаучной подготовки первокурсников.

При анализе химических и ряда инженерно-экологических дисциплин были обнаружены многочисленные связи между ними, что нашло свое отражение в соответствующих программах, учебных пособиях и методических разработках. Очевидно, что курс общей химии является тем фундаментом, на основе которого строятся специальные знания по дисциплинам, связанным с общей химией по содержанию и процессуально.

Так, подавляющее большинство инженерно-экологических проблем имеют в своей основе химическую природу, а в их разрешении активно используются разнообразные химические методы и химические средства. Речь идет, по сути, о принципе профессиональной направленности в использовании фундаментальных химических знаний.

Отсюда следует, что содержание общей химии необходимо пересматривать с использованием системно-структурного подхода, путем выделения основных блоков содержания программы и нахождения способов их взаимного связывания.

Небольшое количество часов, отводимое для изучения общей химии, а также необходимость в минимально сжатые сроки дать максимум теоретической информации, научить курсантов химически мыслить и применять полученные знания на практике вынуждают проводить строгий отбор и дифференциацию материала по значимости.

Общая химия способна регулировать процессы организации и развития как химических, так и инженерно-экологических учебных курсов, а значит, ин-тегративность содержания общей химии обусловливается взаимоотношениями не только с различными частями химии, но и с блоком инженерноэкологических дисциплин.

Так, например, теоретические основы защиты окружающей среды базируются на курсе общей химии, в то время как токсикология и промышленная экология имеют с ней небольшое количество связей, и, наоборот, инженерные методы защиты атмосферы и гидросферы связаны с общей химией в значительной мере.

Реализация выделенных связей между этими дисциплинами может идти по нескольким направлениям, в том числе:

• ликвидация прямого дублирования материала и отработка как содержания, так и методического построения курса общей химии;

• отбор наиболее целесообразного учебного материала для построения курса общей химии у будущих инженеров-экологов;

• составление детализированной рабочей программы в соответствии с обозначенными целями.

Введение прикладных аспектов во все разделы общей химии делает ее содержание профессионально направленным, потребность же в их усвоении возникает при условии, если курсанты самостоятельно обнаруживают связь между дисциплинами и их значением для будущей профессиональной деятельности.

Вот почему так важно научить курсантов выявлять интегративные связи при решении инженерно-экологических задач и проводить самостоятельные обобщения применяемых при этом теоретических знаний. Рассмотрение проблемы интеграции в содержании изучаемых дисциплин возможно с позиции объектной, понятийной, концептуальной, проблемной, методологической и деятельностной интеграции.

В основе формирования специалиста в высшем учебном заведении - проведение теоретических знаний и практических умений через интеграцию таких циклов учебного процесса, как теоретический, проектный и производственный.

При этом в данном интеграционном процессе приоритетной становится практическая составляющая подготовки как путь реализации деятельностного подхода и как условие, создающее для курсантов возможности проявить себя в различных видах деятельности.

Изучение интегративного содержания общей химии как части общей и неорганической основано на дифференцированном подходе. Связующим звеном между интеграцией и дифференциацией является принцип преемственности и непрерывности как в содержании, так и в организации процесса изучения соответствующего содержания.

Различные виды деятельности реализуются на конкретном химическом материале и должны обладать свойствами универсальности для возможного их переноса в последующие учебные курсы, а в перспективе - в профессиональную деятельность.

При этом следует сохранять единство определений, обозначений и терминологии, избегать повторения одних и тех же тем на разных этапах обучения; создавать представление об общности подходов, взаимосвязи различных разделов из разных предметных областей, в основе которых лежит сравнительно небольшое число фундаментальных законов.

Условием реализации интегративного и дифференцированного подходов является установка на развитие самостоятельности и активности курсантов, на организацию профессионально направленной самостоятельной работы на всех этапах обучения химического и инженерно-экологического содержания.

Увеличение роли самостоятельных занятий является стимулом к усвоению курсантами активных способов поиска необходимой учебной и научной информации, а также методов ее аналитического осмысления.

С целью обеспечения высокой степени эффективности различных видов самостоятельной работы должны быть созданы соответствующие условия, обеспечивающие наличие и доступность всего необходимого учебнометодического и справочного материала.

Фактически речь идет о создании системы организации самостоятельной деятельности курсантов на материале общей химии. С этой целью нами был разработан комплекс учебно-методических пособий и методических рекомендаций. Например, учебное пособие «Краткий курс общей химии» [4] составлено на основе лекций, читаемых курсантам всех технических специальностей. Пособие включает общую теорию, а прикладные аспекты (в соответствии со специализацией) служат его дополнением.

Химические аспекты будущей инженерно-экологической специализации курсантов отражены в приложении, материал которого до некоторой степени

унифицирован с целью возможного использования в качестве иллюстративного к другим частям химии.

Основной принцип отбора содержания данного приложения заключается в следующем. Оно должно быть интегративным и находиться на границе между несколькими химическими и инженерно- экологическими дисциплинами.

Очевидно, что будущие специалисты должны овладеть основами знаний в области специализации, приобрести достаточно широкую эрудицию в смежных областях и научиться самостоятельно осваивать новые области знаний [8] .

Одним из факторов повышения качества высшего образования можно считать высокую эффективность процесса обучения, что, в свою очередь, возможно при условии вовлечения курсантов в активную самостоятельную деятельность.

Так, по стандарту, до половины учебного времени уже отводится на внеаудиторную самостоятельную работу курсантов и отмечается тенденция к повышению ее доли в учебном процессе.

Чтобы организовать такую деятельность курсантов, нами было разработано учебно-методическое пособие [6], которое содержит рекомендации по выполнению различных видов внеаудиторной самостоятельной работы, раскрывает их содержание, цели и последовательность выполнения. В пособии подробно описаны содержание и форма всех видов контроля, представлены основные критерии оценки знаний курсантов.

В связи с технологическими аспектами охраны окружающей среды расширен блок расчетных задач, что, в свою очередь, приближает предметное содержание общей химии к так называемой инженерной химии и повышает технологическую грамотность курсантов. При этом расчетные задачи составляются на основе локальных, глобальных и региональных химико-экологических и инженерно-экологических проблем.

В основе организации лабораторного практикума по общей химии лежит учебно-исследовательский принцип обучения. С этой целью в практикум включены экспериментальные работы, требующие количественных расчетов и оцен-

ки состояния природных сред с последующим анализом полученных опытным путем результатов.

В разработанном учебно-методическом пособии [7] представлена исходная информация, дано описание лабораторных опытов, требования к структуре и оформлению лабораторных работ, а также порядок их представления и защиты.

В процессе изучения общей химии предусматриваются два вида итогового контроля: тест, составленный из заданий расчетного и практического характера, и устный экзамен. Курсанты получают допуск к экзамену только при условии успешного прохождении тестирования.

Изучение общей химии складывается из приобретения знаний теоретического и практического характера в том объеме, который предусматривается программой, а также освоения первоначальных навыков научноисследовательской работы.

Системообразующая функция общей химии реализуется при усвоении фактического содержания неорганической химии с использованием блока заданий для организации дифференцированной самостоятельной работы курсантов

[5].

Во время выполнения курсовой работы по теме «Химический элемент и окружающая среда» предполагается возврат к содержанию общей химии. Это возможно, если в соответствии с методическими рекомендациями [3] на конкретном фактическом материале каждый курсант в своей работе отражает основные теоретические представления общей химии и выполняет при этом определенные расчеты. Курсовая работа включает также проведение химического эксперимента и подробное описание его результатов. В основе опытноэкспериментальной работы - определение содержания одного из соединений рассматриваемого элемента методом количественного анализа.

Центральное место в учебной и исследовательской деятельности курсантов по усвоению содержания общей химии занимает самостоятельная работа с учебной и научной литературой. Речь идет не только о процессе обучения кур-

сантов работе с разными источниками информации, но и о тщательной контролируемости этого процесса.

Таким образом, в системе профессиональной подготовки будущих инженеров-экологов общая химия занимает особое место.

Эффективным средством профессиональной подготовки курсантов можно считать содержание общей химии, разработанное с учетом оптимального уровня сложности, объема и числа интегративных связей между учебными дисциплинами.

В свою очередь, применение дифференцированного подхода при усвоении в том числе и прикладного содержания не только формирует качественное знание, но и служит основой для создания новой инженерно-экологической культуры.

Библиографический список

1. Кузнецов В.И. Общая химия как наука и как учебный предмет [Текст]/ В.И. Кузнецов, Х.М. Рахимбекова .//Химия в школе.-1995.- №1.- С. 69-73.

2. Кузнецова Н.Е. Концепция построения курсов химии и модернизированных учебных программ. [Текст]/ Н.Е.Кузнецова //Химия в школе. -2006. - №6.-С.24-29.

3. Общая и неорганическая химия: Методические указания по выполнению курсовой работы/Сост. А.М. Стихова.- Новороссийск: НГМА, 2005.

4. Стихова А.М. Краткий курс общей химии: учебное пособие [Текст]/А.М. Стихова, Н.М.Трудникова -Новороссийск: МГА имени адмирала Ф.Ф.Ушакова, 2008.

5. Стихова А.М. Общая и неорганическая химия Ч.2..Неорганическая химия: учебнометодическое пособие по организации самостоятельной работы курсантов [Текст]/А.М. Стихова. - Новороссийск: МГА имени адмирала Ф.Ф.Ушакова, 2009.

6. Троеглазова Н.Л. Общая и неорганическая химия Ч.1.Общая химия: Учебнометодическое пособие по организации самостоятельной работы курсантов [Текст]/ Н. Л.Троеглазова, А.М. Стихова -Новороссийск: МГА имени адмирала Ф.Ф.Ушакова, 2006.

7. Троеглазова Н.Л. Практикум по общей и неорганической химии: В 2-х ч. Ч.1.Общая химия. [Текст]/Н. Л.Троеглазова, А.М. Стихова.-Новороссийск: РИО НГМА,2004.

8. Устынюк Ю.А.Готова ли Россия инвестировать в свое будущее? (о состоянии системы образования и науки в стране) [Текст]/ Ю.А. Устынюк //Современные тенденции развития химического образования: фундаментальность и качество. /Под ред. В.В. Лунина.-М.: Изд-во Моск. ун-та, 2009.-С.49.

Bibliography

1. General and Inorganic Chemistry: Methodical Recommendations on Making a Term Paper / Comp. by А.М. Stikhova. - Novorossisk: NSNA, 2005.

2. Kuznetsov, V.I. General Chemistry as a Science and as a Subject [Text]/ V.I. Kuznetsov, КЪ.М. Rakhimbekova // Chemistry at School. - 1995. - №1.- P. 69-73.

3. Kuznetsova, N.E. Conception of Chemistry Course and Updated Training Programs Forming-up [Text] / N.E. Kuznetsova // Chemistry at School. -2006. - №6. - P. 24-29.

4. Stikhova, А.М. Brief Course of General Chemistry: Manual [Text] / А.М. Stikhova, КМ. Trudnikiva. - Novorossisk: ША after Admiral F.F. Ushakov, 2008.

5. Stikhova, А.М. General and Inorganic Chemistry: Part 2. Inorganic Chemistry: Guidance Manual for Cadets’ Self-Study Organization [Text] / А.М. Stikhova. - Novorossisk: №А after Admiral F.F. Ushakov, 2QQ9.

6. Troeglazova, N.L. General and Inorganic Chemistry: Part 1. General Chemistry: Guidance Manual for Cadets’ Self-Study Organization [Text] / N.L. Troeglazova, А.М. Stikhova. - Novorossisk: №А after Admiral F.F. Ushakov, 2QQ6.

?. Troeglazova, N.L. Practical Work on General and Inorganic Chemistry: In 2 Parts. Part 1: General Chemistry [Text] / N.L. Troeglazova, А.М. Stikhova. - Novorossisk: Publications Department of NSNA, 2QQ4.

S. Ustynyuk, Yu.A. Is Russia Ready to Invest into its Future? (About the State of the Educational and Scientific System in the Country) [Text] / YuA. Ustynyuk // Modern Tendencies of Chemical Education Development: Fundamentals and Quality / Edit. of V.V. Lunin.- М.: Publishing House of the Moscow University, 2QQ9. - P. 49.