Взгляд «химическим глазом»: в СПбГУ эксперты поделились мнениями о современном преподавании химии

Дата публикации:

Способны ли старшеклассники работать над серьезными исследовательскими проектами, используя методы молекулярной фотометрии или хроматографии, и с какого возраста нужно приобщать школьников к работе в лаборатории? Эти и многие другие вопросы рассмотрели эксперты на секции «Химическое образование», состоявшейся в Университете в рамках XXI Менделеевского съезда.

Работу секции своим докладом открыла профессор Университета, куратор химического направления Академической гимназии имени Д. К. Фаддеева СПбГУ Анна Карцова. Свое выступление она посвятила роли проектно-образовательных смен в школьном образовании.

Ученый рассказала, что на сегодняшний день проектной деятельности школьников уделяется большое внимание в государственных образовательных стандартах: выпускникам девятых и одиннадцатых классов необходимо выполнить собственный итоговый исследовательский проект. При этом, отметила профессор СПбГУ, важно сохранять баланс между разумным консерватизмом и инновациями в образовательных программах и технологиях. «Мы прекрасно отдаем себе отчет в том, что проектная деятельность никоим образом не замена фундаментальному образованию. Но при соблюдении определенных позиций она может стать довольно серьезным ему подспорьем», — подчеркнула Анна Карцова. Выполнение исследовательской работы под руководством грамотного и мудрого специалиста позволяет реализовать то, что не получается сделать на обычном уроке: сформировать значимые мотивы обучения, заменить учебно-дисциплинарную модель на личностно-ориентированную, добиться эмоционального комфорта и ощущения сопричастности.

В ноябре 2018 года почетную миссию провести проектно-образовательную химическую смену и выступить в качестве руководителей исследовательских проектов школьников взял на себя преподавательский коллектив Института химии СПбГУ. Для участия в проектной смене из 800 старшеклассников со всей России, проявивших глубокий интерес к химической науке, требовалось отобрать 70 лучших. Такой же жесткий отбор проходила и команда руководителей проектов. В нее вошли молодые кандидаты наук и аспиранты, имеющие большой опыт работы со школьниками.

По итогам участия химиков СПбГУ в проектной смене был подготовлен сборник методических указаний для преподавателей «Путь в профессию». В настоящее время он готовится к печати в типографии СПбГУ.

Образовательная программа проходила под названием «Синтез и анализ — основа современной химии». В течение смены школьникам было необходимо выполнить свой исследовательский проект. Найти тему научного исследования для школьников намного труднее, чем для студентов и аспирантов, пояснила Анна Карцова. Среди тем, которые преподаватели предложили участникам смены: «Жидкофазный синтез неорганических материалов», «Исследование роста пленок диоксида титана на поверхности титана и их использование в медицине», «Металлоорганические каркасные структуры — перспективный класс координационных соединений», «Выявление способов фальсификации документов: теория и практика» и другие.

Особо Анна Карцова отметила две темы, посвященные анализу образцов зеленого и черного чая. Один проект касался определения микроэлементов, в качестве метода была выбрана молекулярная фотометрия, второй — определения органических соединений, полифенольных антиоксидантов, метод — хроматография. Участникам, которые выполняли эти проекты, удалось побывать на чайных плантациях и увидеть, какой путь проходит чайный лист до того, как оказывается в заварочном чайнике.

На протяжении проектно-образовательной смены преподаватели и ученики поддерживали дистанционный контакт с ресурсным центром Научного парка СПбГУ «Методы анализа состава вещества». Это дало возможность снимать рентгеноструктурные спектры полученных веществ, получать масс-спектрометрическую информацию, чтобы далее интерпретировать результаты экспериментов. По словам Анны Карцовой, проектная деятельность помогает школьникам научиться работать в команде, критически относиться к своим результатам, приобрести «чувство вещества».

Несмотря на то что изучение химии начинается в школах с восьмого класса, начинать приобщаться к этой науке следует намного раньше, уверен Денис Жилин, учитель химии московской школы № 192, основатель химической лаборатории для школьников 8-10 лет. Ученики начальной школы могут работать с конкретными объектами, но не готовы к абстрактным обобщениям, а значит, с ними еще нельзя заниматься уравнениями реакций. Зачем тогда нужно приводить их в лабораторию так рано? Специфика возраста заключается в том, что именно в это время у детей начинаются целенаправленные спонтанные игры, направленные на конструирование. Но главное — это ключевой возраст для развития «чувства вещества»: способности решать задачи, связанные с веществами, без внешних инструкций. Ее характеризуют два аспекта: так называемые «химический глаз» и «химические руки» — умение замечать важные моменты и игнорировать несущественные, а также оптимально манипулировать с химическими препаратами. В частности, они позволяют определить, когда закончилась реакция, и сходу понять, где нужно нагревать пробирку, чтобы запустить процесс превращения одних реактивов в другие.

«Наблюдая за детьми, а затем и за взрослыми, я начал понимать простую вещь: есть люди, которые работают с веществом грамотно и аккуратно без заранее заданных инструкций, и те, кто постоянно допускает ошибки и обучается медленно, — поделился Денис Жилин. — Вспоминаю рассказы о людях, которые, не оборачиваясь, только по запаху могут понять, что в лаборатории что-то идет не так, или у которых белки кристаллизуются так, как ни у кого другого». При этом «чувство вещества» — явление не уникальное. Эту способность можно развивать в себе так же, как чувство юмора или языковое чутье, и необходима она всем, кто так или иначе работает с материалами. Чем меньше это чувство развито, тем более детальными должны быть инструкции, а значит, тем выше вероятность допустить ошибку.

Печать Электронная почта

  • Просмотров: 155