Развитие химического мышления школьников в контексте

1
Е.В. Высоцкая, С.Б. Хребтова
Развитие химического мышления школьников в контексте
непрерывного образования
Одна из самых серьезных проблем, на которые наталкивается сегодня
химия в школе, – «нечувствительность» восьмиклассников к нашему новому и
трудному для них предмету. К 13–14 годам специфика интересов и поведения
большинства учащихся плюс необходимость освоить абсолютно новое
содержание всего за два класса вызывают общеизвестные негативные
установки. К окончательной утрате интереса ведет и постепенно растущая
«функциональная» химическая неграмотность. Ученики самоопределяются, не
выбирая этот предмет для профильного обучения, и постоянно конфликтуют с
требованиями школьной программы и образовательных стандартов.
В то же время младший подростковый возраст, 11–12 лет, в котором
химию обычно не изучают, более всего чувствителен к новообразованиям
внутри практической деятельности: наибольший интерес вызывают те
предметы, где можно многое делать собственноручно и самостоятельно [6, 7].
Для продления интереса к освоению и опробованию новых предметов химия
предоставляет наибольшие возможности. Многих учеников, для которых
усвоение понятий в практической деятельности составляет единственно
возможный путь умственного развития, именно химия могла бы удержать в
рамках познавательного процесса в этот образовательный период.
Интерес к информации «из области химии» велик и постоянно
подкрепляется популярным чтением, разговорами взрослых, рекламой и т.п.
Однако дети сами не могут критически отнестись к образовавшимся у них в
повседневной жизни бытовым представлениям – они должны получить для
этого адекватную психологическую основу в сензитивный для такого
переосмысления период, который важно не пропустить. Очевидно, что
интересы детей должны быть поддержаны и развиты, во избежание как его
быстрого угасания, так и фиксации на примитивном уровне бытового
«экспериментирования». Не секрет, что обычные попытки взрослых
«объяснить» научным языком наблюдаемые явления, привлекая для этого
категории из «ненаблюдаемой» реальности, как правило, заканчиваются
характерной понятийной путаницей в головах детей.
Эти проблемы, по нашей гипотезе, в предшествующий систематическому
изучению химии образовательный период может решить специальная
организация развивающей учебной среды вхождения учеников в содержание
основополагающих химических понятий. Курс «Введение в химию», о
котором идет речь, призван организовать особую учебно-исследовательскую
деятельность детей по отношению к начальным химическим понятиям,
исключающую введение детям их определений в «готовом» виде. Их особое
1
Высоцкая Елена Викторовна – к.псх.н, ведущий научный сотрудник Психологического
института РАО; е-mail: h_vysotskaya@mail.ru; Хребтова Светлана Борисовна – к.х.н., доцент
кафедры органической химии МПГУ, учитель химии лицея 1553 г. Москвы; e-mail:
sv_khrebtova@mail.ru
содержание и принципиальная новизна, связанные с особостью исторически
складывающейся химической практики, в которой они возникли, должны быть
обнаружены детьми в их собственной деятельности [3, 4]. Учебная среда,
соответственно, должна воспроизводить для детей существенные условия их
происхождения, раскрывать их деятельный, ориентирующий смысл и
позволять осваивать их непосредственно в применении к задачам собственной
учебно-практической деятельности [1, 5].
Основной частью вводного курса является специальный практикум
«Лаборатория загадок». Основной задачей, решаемой здесь школьниками,
является задача целенаправленного превращения веществ, обычно как
получение возможно большего числа новых веществ из имеющихся.
Формулы и химические названия веществ, с превращениями которых дети
имеют здесь дело, им не сообщаются: по мере продвижения в учебнопрактической ситуации задачи дети пользуются своими условными
обозначениями веществ и составляют схемы химических превращений,
отражающие собственный опыт по их осуществлению [8].
На таких уроках не учитель «объясняет эту тему», а школьники «сочиняют
эту схему». В такой ситуации каждое новое химическое знание становится
особым предметом обсуждения. Цепочки генетических превращений
вещества, как и положено, рано или поздно «замыкаются в круг». Это их
замечательное свойство дает содержательную основу появления у детей
понятия о химическом элементе, наличие или отсутствие которого в веществе
связано с возможностью включать в этот круг новые вещества и различать их
по принадлежности к разным «элементным» кругам. Постепенно составляется
«формула» вещества – основным назначением ее становится закрепление в ее
условных значках сведений о возможности получения его из известных других
и его дальнейших превращений.
Самостоятельно записанные «элементные» формулы, содержащие знаки
обнаруженных элементов и условные значки, фиксирующие наличие
других, позволяют планировать и анализировать их превращения,
выполняемые с целью проверки выдвинутых гипотез. Составление
элементного круга дает возможность определить простые и сложные
вещества на основании обнаруженных различий условий их превращения по
разным схемам. Следя за тем, как и во что превращаются вещества,
школьники строят схемы замещения и сравнивают их со схемами обмена,
находя их существенные отличия. Здесь обсуждаются и способы анализа как
способы установления наличия тех или иных элементов в составе веществ.
Анализируются возможности построения рядов активности металлов или
неметаллов, кислотно-основное взаимодействие, обмен между солями и
многое другое. Так, формула вещества становится необходимым
обозначением приобретенных детьми практических знаний: она закрепляет
опыт осуществления его целенаправленных превращений [3].
Главной задачей вводного курса является приобретение учащимися
оснований химического мышления, тесно связанных с культурной историей
действий по осуществлению превращений веществ. Решение этой задачи
предполагает обширную реконструкцию исторического естественнонаучного
материала, так или иначе связанного с постановкой и способами решения
химических задач. Поэтому курс строится так, что понятийный аппарат, который
дети для себя придумывают и которым пользуются, чем дальше, тем больше
напоминает настоящую «доатомную» химию XVIXIX вв. – ту химию, в
которой были выработаны все химические понятия, в которой стали известны
элементы, определены формулы и типы соединений – все то, что потом подлежало
объяснению на основе строения атомов, как только это строение атомов
впоследствии обнаружилось [2, 4]. Приобретение опыта освоения химических
знаний в контексте их возникновения и развития, формирование представления о
химическом эксперименте как об исключительно целенаправленном и
контролируемом действии составляет, на наш взгляд, один из важнейших
личностных результатов развития учеников, начинающих изучение химии с
такого введения. Собственная исследовательская деятельность, открывающая
необходимость и значение первоначальных понятий, создает реальную основу
понимания школьниками смысла и значения происходящего в «большой» науке.
В ходе многолетней апробации курса [3, 7] мы убедились, что включение
младших подростков в такого рода деятельность дает возможность учителю
вырастить особенных старшеклассников, для которых изучение химии связано
в первую очередь с удовлетворением собственных познавательных
потребностей. Среди детей, прошедших «начальную школу большой химии»,
существенно повышается количество избравших этот предмет для
углубленного изучения и для успешной сдачи экзаменов. Их профессиональное
самоопределение впрямую исходит из школы, а не из случайных источников.
Характерно, что в «профильных» группах старших классов тогда появляются
учащиеся, которые, хотя и не предполагают сдавать экзамены по химии, при
этом изучают ее с удовольствием, несмотря на предъявляемые к ним высокие
требования. Вводный курс дает детям возможность реального самоопределения
по отношению к этому сложному предмету, позволяющему им получить ответ
на реально поставленные когда-то вопросы.
ПРИМЕЧАНИЯ:
1. Возрастные возможности усвоения знаний (младшие классы школы) / Под
ред. Д.Б. Эльконина и В.В. Давыдова. М, 1966.
2. Всеобщая история химии: Становление химии как науки. М., 1983.
3. Высоцкая Е.В. Условия деятельностного опосредствования содержания
начальных естественнонаучных понятий в учебной среде школьного предмета
// Образовательная среда школы как фактор психического развития учащихся /
Под ред. В.В. Рубцова, Н.И. Поливановой. Москва; Обнинск, 2007.
4. Высоцкая Е.В., Рехтман И.В. Слово о фундаментальном понятии // Химия:
методика преподавания в школе. 2001. № 1.
5. Давыдов В.В. Теория развивающего обучения. М., 1996.
6. Ермакова И.В., Цукерман Г.А. Поиск новых средств решения учебных задач в
начальной и основной школе // Вопросы психологии. 2009. № 6
7. Ермакова И.В., Цукерман Г.А. Типы поисковой активности учащихся в
начальной и основной школе // Вопросы психологии. 2010. № 1
8. Концепция развивающего обучения в основной школе: Учебные программы
(Система Д.Б. Эльконина – В.В. Давыдова) / Cост. А.Б. Воронцов. М., 2009.