ЕСТЕСТВЕННО – МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ ШКОЛЬНИКОВ В УСЛОВИЯХ ОСНОВНОЙ ШКОЛЫ

Приоритетный национальный проект «Образование» является основой стратегии развития общего образования. В обществе утвердилась гуманистическая парадигма образования, ориентирующаяся на гуманное отношение общества к человеку. Гуманистическое образование рассматривается как образовательный процесс, в центре которого стоит личность, ее право на выбор образовательного маршрута, на развитие, на проявление индивидуальных способностей. Воспитание именно такого человека находится в центре государственной образовательной политики в России.
Проявление индивидуальных способностей. Воспитание именно такого человека находится в центре государственной образовательной политики в России. 

Таким образом, в процессе гуманистического школьного образования, в условиях полноценного развития и самореализации учащихся происходит коренной поворот к личности школьника, вооружая его общечеловеческими ценностями. Главный приоритет отдается индивидуальной деятельности школьника, его саморазвитию и самореализации на основе мотивации и познавательной активности. Этому способствует включение учащихся в ходе обучения химии в разнохарактерную деятельность, осуществляемую с использованием диалоговых технологий, технологий сотрудничества, здоровьесберегающих технологий.

Главная цель современного образования в рамках гуманистической парадигмы – это создание условий для развития и самоорганизации творческих способностей личности обучаемых, для воспитания у них способностей анализировать и принимать самостоятельные решения, т.е. подготовить школьника умелого и мобильного, владеющего не набором фактов, а способами и технологиями их получения.  Химия, как фундаментальная наука  и многогранный источник знаний, которые проявляется не только в теоретическом и практическом направлениях, а так же в области решения разного рода химических задач. Химия, как наука, несет огромный развивающий и воспитывающий школьников потенциал, являясь основным компонентом естествознания. Изучение  химии способствует развитию образного, логического мышления, креативности и самостоятельности, что в  целом приводит учащегося к нахождению наиболее рационального способа решения поставленных перед ним проблем и задач. Наиболее развивающими и полезными для развития учащихся являются задачи, сочетающие научную информацию, теорию с основными областями ее применения, жизненно важными аспектами и проблемами, в которых проявляется связь химии с жизнью.

Математика - важнейший инструмент в освоении химических законов и применении их в решении разного рода задач, которые являются  результатом интеграции теоретической и практической химии, а так же химических и математических знаний.

Как показывает опыт работы в школе, учащиеся, владеющие базовыми знаниями в области математики более легко «включаются» в процесс изучения химии, более 60% из них выбирают химический профиль. Ученики, имеющие  низкие результаты  по математике, как правило, имеют невысокие достижения в области изучения химии. Так, при расчете молярной массы вещества 20 – 30 % школьников допускают ошибки. Трудности у школьников возникают и при решении задач, связанных с такой математической единицей как «процент». Решение простейших линейных уравнений так же вызывает трудности у значительного количества учащихся. Как показывает анализ контрольных и самостоятельных работ, а так же результатов экзамена по химии (по материалам ЕГЭ),  наиболее часто встречаются математические ошибки при:

·                       расчете молярной массы вещества;

·                       решении задач на проценты;

·                       определении соотношения чисел (в сложном веществе, в химическом уравнении);

·                       решении задач с двумя неизвестными;

Можно выделить основные математические модули, используемые  при решении разного рода задач по курсу изучения химии:

·                     модуль арифметических действий;

·                     модуль линейных уравнений с одной неизвестной;

·                     модуль пропорции;

·                     модуль процента;

·                     модуль системы уравнений с двумя неизвестными;

Без математических базовых знаний ученик не может чувствовать себя успешным в процессе освоения химических знаний, что является следствием снижения мотивации к изучению химии уже на начальном этапе ее изучения. Для усвоения химической информации, школьники должны обладать основными математическими знаниями и уметь применять их на практике.

Результаты исследования, которые мы провели среди учащихся школы №39 г. Краснодара, показали, что уровень познавательного интереса,  у школьников младших классов выше, в сравнении с учащимися старших классов. В связи с этим, мы решили использовать повышенный интерес к познанию у школьников младших классов для изучения элементарных знаний о явлениях и веществах  окружающего мира. Как показывает опыт работы в школе, значительная часть школьников «теряется» в познавательном пространстве химии, уже на начальном этапе ее изучения, как правило, по причине невостребованности математических навыков и умений применить их в качестве основного инструмента в освоении химических знаний. Основные математические модули, необходимые для решения химических задач,  заложены  в основу  курса математики на базе 5-го класса. Задания, которые мы включаем в пропедевтический курс по химии для учащихся 5, 6 – го класса, позволяют закрепить математические навыки и умения первых четырех базовых математических модулей, которые будут использоваться учащимися и при  дальнейшем изучении химии.

Модуль арифметических действий. Модульные элементы: ·                    систематическое развитие понятия числа, его округление; ·                    умения выполнять арифметические действия над числами; ·                    определение порядка действий, нахождение числовых значений (расчет молярной массы вещества).	Примеры расчетных задач Округлите до целого  числа атомные массы элементов (алюминия, серы, азота, хлора). А) Рассчитайте число электронов на второй орбитали у атома фосфора, если на первой орбитали 2е, а на последней – 5е Б) Распределите электроны по орбиталям и рассчитайте число нейтронов для элементов № (3,7,9,14, 17). А) Рассчитайте молярную массу углекислого газа; Б) Рассчитайте молярную массу сульфата алюминия;
Модуль линейных уравнений с одной неизвестной. Модульные элементы: ·                    решение несложных текстовых задач арифметическим способом; ·                    нахождение атомной массы неизвестного элемента по известной молярной массе вещества;	А) распределите число электронов по орбиталям для атомов натрия, хлора. Б) Молекулярная масса вещества, содержащего три атома кислорода и один атом неизвестного элемента, составляет 80 а.е.м., определите неизвестный элемент.
Модуль пропорции. Модульные элементы: ·                    составление простейших задач, решаемых с помощью заданного действия, используя метод пропорции (задачи на растворы, решение задач с использованием понятия «моль»); ·                    прямая и обратная пропорциональность, сравнение двух чисел (количественное соотношение элементов в веществе, в химическом уравнении).	А) Переведите в моль 10г следующих веществ: кислорода, азота, воды. Б) Рассчитайте количество самого распространенного в природе вещества, если масса его 360г. Рассчитайте массу газа, который мы выдыхаем, количеством 5 моль. А) Во сколько раз атомов кислорода в молекуле воды меньше, чем атомов водорода? Б) Во сколько раз молекула кислорода тяжелее молекулы водорода?
Модуль процента. Модульные элементы: ·                    определение массовой доли элемента в веществе; ·                    определение массовой доли вещества в растворе; ·                    определение массовой доли вещества в смеси; ·                    определение массовой доли металла в сплаве; ·                    определение изменения процентного содержания растворенного вещества при разбавлении или выпаривании раствора).	Определите процентный состав элементов в воде. Из 200г воды и 20г поваренной соли приготовили раствор для полоскания носа в целях профилактики и укрепления сосудов. Рассчитайте процент соли в этом растворе. В 200г мрамора содержится 90% карбоната кальция. Определите массу, содержащихся в мраморе, примесей. Бронза – сплав меди и олова. Рассчитайте массу меди, если в 120г этого сплава  содержится 70% меди. К 100г раствора, содержащего 20% поваренной соли добавили еще 100г воды. Как изменится процент соли во вновь полученном растворе?

Пропедевтический курс химии для учащихся 5, 6 – го класса, позволяет закрепить математический «каркас», на основе которого идет «строительство» первоначальных химических знаний. Использование таких модулей, в процессе решения химических задач, как в пропедевтическом курсе, так и в дальнейшем обучении школьников, позволяет получить более высокие учебные результаты, эффективно закрепить расчетные навыки в области решения задач по химии, а так же способствует реализации межпредметных связей и формированию знаний в единую целостную систему, необходимую для развития личности учащегося. Такой подход позволят ребятам  экстраполировать математические знания на область изучения химии и в дальнейшем.

При моделировании задач учитывается индивидуальный темп развития школьника, его способности, для создания благоприятной психологической атмосферы, положительной мотивации, что в целом позволяет «удержать» школьников  младших классов «в круге» одной из самых важных и интересных учебных дисциплин - химии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Т.Н.Литвинова. Реализация гуманистической парадигмы в процессе обучения общей химии студентов медицинского вуза (материалы регион. конференции). Успехи современного естествознания.– 2005.– №10.– С.31-33 (приложение№2).

2. Т.Н.Литвинова, Е.Д.Мельникова, М.В.Соловьева. Противоречия в системе профильного обучения и возможные пути их решения. Наука и высшая школа – профильному обучению / Материалы Всероссийской научно-практической конференции 17-18 октября 2006 года: В 2-х частях. Часть 2. – СПб, 2007 288с. (с 165– 171).

 3. Шмуклер Е.Г. О связи школьного курса химии с математикой  // Химия в школе. – 1976. - № 3. – С.16 – 26.

 4. Хрусталев А. Ф. Химические теоремы // Химия в школе. – 1998. - № 7. – С.30 – 31.