Научный архив: статьи

Вопрос о возможностях изучения химии на ранних этапах, до освоения основного курса школьной программы, является актуальным и вызывает большой интерес у методистов. В качестве одного из путей решения проблемы отрыва химии от ранее изучаемых предметов, включающих в себя элементы химических знаний, рассматривается разработка пропедевтических курсов и организация внеурочной работы обучающихся. Выполнение проектных работ позволяет включать элементы химических знаний в деятельность школьников на ранних этапах обучения, а важнейшим элементом этой деятельности должен быть химический эксперимент. Целью данной статьи является демонстрация простых химических экспериментов, не требующих привлечения сложного химического оборудования и опасных реактивов, которые могут быть использованы для подготовки школьников 5-го класса к выполнению групповых проектов. Выполнение химических опытов на базе предварительной теоретической подготовки позволит дать обучающимся представления о растворах как базовом химическом понятии и объекте, с которым обучающиеся непосредственно сталкиваются в бытовой среде. Завершением теоретической и практической подготовки является выполнение группового проекта «Фитобар», конкретизирующее и закрепляющее представление о способах приготовления растворов на примере настоев и отваров.

Цель. Целью статьи является демонстрация возможности использования лабораторных работ, выполняемых в рамках учебных дисциплин химической подготовки учителя, для визуализации эффектов межмолекулярных взаимодействий, лежащих в основе формирования супрамолекулярных структур, с целью расширения представлений в области супрамолекулярной химии.

Методология и методы. Для достижения поставленной цели использовались теоретические и практические методы: анализ и синтез методической литературы; апробация химического лабораторного эксперимента.

Результаты. Отобраны темы учебных дисциплин плана подготовки бакалавров по направлению «Педагогическое образование, профиль «Биология. Химия», в содержание которых могут быть включены вопросы, раскрывающие общие представления о формировании, особенностях строения и функционирования супрамолекулярных систем. Предложены примеры лабораторных работ, выполнение которых позволяет продемонстрировать проявления отдельных видов межмолекулярных взаимодействий как основы существования супрамолекулярных систем.

Теоретическая и/или практическая значимость. Отобраны примеры лабораторных работ, демонстрирующих проявления отдельных видов межмолекулярных взаимодействий (водородные связи, ион-дипольные, диполь-дипольные), на основе которых происходит формирование молекулярных ансамблей, обуславливающее изменения свойств системы. По мнению авторов, выполнение представленных лабораторных работ будет способствовать развитию у будущих учителей химии базовых представлений об особенностях строения и функционирования супрамолекулярных систем и формированию ключевых понятий супрамолекулярной химии для дальнейшего переноса полученных знаний в информационное пространство школьного химического образования. Возможность реализации предложенных лабораторных работ в рамках школьного курса химии как на уроках, так и во внеурочной работе при организации проектной и исследовательской деятельности, может позволить обучающимся ознакомиться с вопросами супрамолекулярной химии, как одного из крупнейших направлений развития химической науки на современном этапе.

Выводы. Влияние роли выполнения предложенных в статье вариантов лабораторных работ на сформированность у студентов представлений о химии супрамолекулярных систем требует дальнейшей экспериментальной проверки. Обоснование визуальных эффектов, наблюдаемых при выполнении данных работ, с позиции проявления различных вариантов межмолекулярных взаимодействий может выступать основой для развития представлений о структурной организации супрамолекулярных систем и их функционировании как на уровне химических реакций, так и на уровне работы молекулярных ансамблей в процессе жизнедеятельности высокоорганизованных биологических систем.