Методическое пособие 'Понятие о проблемном обучении'

ПОНЯТИЕ О ПРОБЛЕМНОМ ОБУЧЕНИИ

В Постановлении среди наиболее важных, актуальных задач современной школы выдвинута следующее: «Поднять уровень преподавания предметов естественно-математического цикла, нацелить его на формирование у подрастающих поколений современной естественно-научной картины мира, знаний и представлений о практическом применении науки в основных отраслях современного производства и других сферах деятельности.

В решении этой задачи большая роль отводится формам и методам обучения. Научно-педагогический уровень преподавания во многом определяется тем, как учитель доводить до сознания и чувства учащихся ведущие идеи курса, какие условия создает для проявления их познавательной деятельности, каким образом убеждает их в практической важности знаний и умений для творческого, активного участия в труде.

За последние годы преподаватели химии добились немалых успехов в обучении и воспитании учащихся. В педагогическом опыте получили дальнейшее развитие многие методы, найдены интересные формы проведения уроков. Например, повысилась эффективность всех видов изложения учебного материала за счет проблемного его построения.

Проблемным обучением в современной дидактике называют такое обучение, при котором усвоение знаний и формирование интеллектуальных умений происходит в процессе относительно самостоятельного решения учащимися задач - проблем под общим руководством преподавателя. При таком обучении имеет место важная закономерность в развитии мыслительной деятельности учащихся. Их мыслительный процесс направлен на решение учебной проблемы, которую ставить перед ним преподаватель и которую, все учащиеся ясно осознают и решение которой для каждого учащегося представляет личный интерес. Противоречивость, необычность проблемы - стимул к поиску. Первым этапом поиска является воспроизведение учащимися имеющихся знаний, связанных с новым фактом или явлением, либо имеющих аналогичные факты. Но задача проблемного характера не может быть решена только на основе имеющихся знаний. Важно, чтобы учащийся убедился в недостаточности знаний для решения возникшей задачи и загорелся желанием добыть эти недостающие знания.

Второй этап поиска - накопление фактов, доказательств, закономерностей, которые позволят ученику дать исчерпывающее объяснение изучаемому объекту и разрешить возникшее противоречие.

Задача преподавателя заключается в том, чтобы помочь учащимся добиться наилучших результатов в своей самостоятельной познавательной деятельности.

Третий этап поиска - система действий по подбору фактов и их группировка, обоснование доказательств, выделение ведущей идеи, формировка обобщений и выводов. Это самый важный этап познавательного поиска на уроке.

Завершающей частью при проблемном обучении является проверка правильности решения проблемы и закрепление нового материала в памяти учащихся.

Основой проблемного обучения является умение преподавателя излагать материал проблемно. Что означает излагать материал проблемно? В первую очередь это означает, что преподаватель при изложении ставит учащимся вопросы. Но ведь и раньше учителя ставили вопросы. Проблемным изложением учебного материала следует считать только такое изложение, когда преподаватель применяет вопросы, заставляющие задуматься и размышлять учащихся и если ответы на эти вопросы будут давать сами ученики. При проблемном изложении учитель не раскрывает сам сущность явлений и фактов, а предлагает анализировать и сравнивать их учащимся.

Различают три вида проблемного изложения учебного материала учителем:

I. Метод монологического изложения, который характеризуется тем, что преподаватель применяет систему информационных и проблемных вопросов с участием учащихся в их обсуждении. В основе этого метода лежит размышляющее изложение.

II. Метод показательного изложения связан с показом учащимся логико-психологических особенностей раскрытия сущности понятия или явления. Таким способом преподаватель демонстрирует самый путь научного познания, заставляя учащихся следить за движением мысли к истине, делает их как бы соучастниками научного поиска. При этом учащиеся усваивают образец научного поиска путем подражания.

III. Метод диалогического изложения представляет собой диалог учителя с коллективом учащихся. Он является одним из важнейших способов организации проблемного обучения и имеет высокий уровень эффективности. Для этого метода характерна поисковая беседа, рассказ, демонстрация опыта, практическая работа, систематизация и обобщение.

ПРОБЛЕМНОЕ ОБУЧЕНИЕ НА УРОКАХ ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Курс органической химии, построенный на идеях развития и зависимости свойств веществ от строения, представляет широкие возможности для проблемного обучения. Изучение всего основного содержания органической химии можно строить как систему познавательных проблем и способов их решения. Масштабы этих проблем могут быть различны: один из них широкого плана и решению их подчиняется изучение отдельных тем или разделов, другие более узкие, охватывающие содержание нескольких уроков или одного урока, являющиеся ступенями решения более общих проблем.

Часто проблемные ситуации возникают из недостаточности имеющихся теоретических представлений для объяснения новых явлений. Уже из содержания вводного урока возникает ведущая познавательная проблема: почему органических веществ значительно больше, чем неорганических; чем объясняется то огромное значение их в нашей жизни. Можно сказать, что все последующее изучение курса органической химии идет в плане выяснения этой проблемы.

Конкретные проблемы возникают при изучении теории химического строения органических соединений. Первые же представления учащихся о составе органических веществ - углеводородах, - приходят в противоречие с их теоретическими представлениями о валентности элементов. Указание на существование разных веществ одинакового молекулярного состава противоречит всему опыту предыдущего изучения химии. Эти вопросы требуют своего разрешения. В поисках новых решений и выясняются основные положения теории химического строения.

При изучении предельных углеводородов ознакомление с тетраэдрическим строением молекулы метана требует выяснения причин такой геометрической формы, а позднее возникает вопрос о причине зигзагообразного строения углеродной цепи.

Установление ковалентного характера химических связей требует выяснения влияния их на свойства веществ.

При изучении непредельных углеводородов развертывается своя цепь проблемных ситуаций. Выяснение молекулярного состава этилена снова приводит к противоречию с валентностью элементов и требует вновь обратиться к выяснению строения молекулы.

Двойная связь между атомами углерода не может быть понята на основе только что введения в курс электронных представлений и требует более глубокого рассмотрения электронного строения: возникает понятие о механизме образования -связи, о влиянии ее на свойства вещества, затем возникает проблема проверки этих причинно-следственных связей на других веществах.

Подобный характер может иметь и изучение высокомолекулярных соединений. Реакция полимеризации этилена приводит к установлению химического строения полимера и его сходства, в этом отношении с парафинами. На этой основе возникает мысль о проверке сходства их химических свойств, затем встает проблема их практического использования. Специфическое свойство, обнаруженное у полимеров термопластичность, порождает новую проблему - как на его основе можно осуществить производство разного рода изделий на полимеров.

Ведущим противоречием при изучении бензола является несоответствие его молекулярного состава наблюдаемым опытным данным по отсутствию характерных реакций для непредельных соединений. Далее возникает ряд частных проблем, направленных на разрешение этой ведущей.

При изучении производственных вопросов выстраивается свой ряд проблем. Как может быть осуществлен тот или иной процесс в крупных масштабах, Какие условия для проведения реакций в производстве и какую конструкцию реактора подсказывает учебный эксперимент. Какую технологическую схему можно предложить для осуществления процесса, зная закономерности данной реакции и оптимальные условия проведения.

Подобные проблемные ситуации могут быть созданы в каждой учебной теме при изучении наиболее важных вопросов органической химии. Демонстрационные опыты при этом должны являться не только иллюстрацией излагаемого теоретического материала, но и служить источником новых знаний. Поэтому большое значение приобретает проблемная постановка демонстрационного эксперимента. Важно обращать внимание на культуру его проведения, обеспечивая его наглядность, безопасность и полную реализацию его обучающих функций.

Таков краткий обзор использования проблемного обучения в курсе органической химии. О более подробном применении этого метода при изучении отдельных тем будет рассказано в последующих главах настоящего доклада.

АРОМАТИЧЕСКИЕ УГЛЕВОДОРОДЫ

Умение исследовать состав, свойства и строение органических веществ на основе проблемного подхода можно формировать при изучении бензола. Изучение бензола я начинаю с рассмотрения его физических свойств. Далее привожу его эмпирическую формулу С₆Н₆ и ставлю проблемный вопрос: Каков характер этого вещества? Учащиеся отвечают, что это должен быть непредельный углеводород и предлагают данное предположение проверить при помощи качественных реакций с бромной водой и раствором перманганата калия. Предположения учащихся не подтверждаются опытным путем. Возникает явное противоречие, которое необходимо разрешить. Так возникает проблемная ситуация, котрую преподаватель формулирует в следующем виде: установить структурную формулу бензола.

Далее я рассказываю о получении молекулы бензола из трех молекул ацетилена и предлагаю учащимся записать уравнение реакции и составить структурную формулу бензола. Учащиеся начинают поиск, предлагают различные варианты структурных формул, обсуждают их с целью нахождения истинной. Наконец приходят к формуле Кекуле. Однако выясняется, что она не объясняет противоречия того, что вещество с двойными связями должно обесцвечивать бромную воду. Возникает необходимость выяснения электронного строения молекулы бензола. На основании того, что каждый атом углерода затрачивает на образование - связей по три электронных облака, учащиеся делают вывод о существовании -гибридизации, валентных углов 120⁰ и плоском строении молекулы. Затем я предлагаю учащимся построить схему - связей, при этом высказывается предположение, что оставшиеся шесть -электронов у шести углеродных атомов при боковом перекрытии образуют единое облако, расположенное перпендикулярно плоскости -связей. Как же доказать, какая формула верна - формула Кекуле или формула, построенная на основе электронной теории? Учащимся предлагается установить длину углерод - углеродной связей в молекуле. Данные о длине связей подтверждают истинность электронной формулы. В заключении изложения снова возвращаюсь к вопросу - почему бензол не обесцвечивает бромную воду. Учащиеся приходят к выводу, что единое р-электронное облако прочно, разорвать его трудно, поэтому не происходит реакции с бромом и раствором перманганата калия.

Далее перед учащимися ставлю вопрос: как такое строение молекулы может отразиться на свойствах бензола? Если реакции присоединения затрудняются из-за образования единого р-облака, то какие реакции возможно предположить для бензола? Учащиеся высказывают гипотезу, что могут идти те реакции, которые не затрагивают - р-электронное облако, то есть реакции замещения атомов водорода не галогены, либо реакции присоединения, но в более жестких условиях. Предположение подтверждаю экспериментально, демонстрируя опыт присоединения хлора к бензолу в присутствии мощной электрической лампы. Таким образом, учащиеся приходят к выводу, о сущности строения ароматических углеводородов и характере их свойств.

При изучении гомологов бензола возникает проблема установления строения веществ этого гомологического ряда. Предлагаю учащимся найти эмпирические формулы ближайших гомологов - С₇Н₈, С₈Н₁₀ и построить их структурные формулы. При этом они пытаются сразу построить семичленный и восьмичленный циклы, но у них не получается единое р-облако. В результате построений они приходят к выводу, что у гомологов бензола сохраняется бензольное кольцо и появляются боковые радикалы.

При рассмотрении химических свойств гомологов бензола возникает противоречие с понятием гомологи, так как гомологи бензола вступают в реакцию с перманганатом, а бензол не вступает. В ходе рассуждений на основе противоречивых данных учащиеся с моей помощью приходят к установлению взаимного влияния атомов в молекуле толуола.

На примере ароматических углеводородов мне хотелось показать, как в процессе изучения одного вещества могут создаваться разными способами проблемные ситуации, как при этом может сочетаться деятельность преподавателя и учащихся при совместных поисках решений поставленных проблем.

КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ

При изучении карбоновых кислот проблемная ситуация возникает тогда, когда учащиеся с помощью преподавателя на основе известной теории делают ряд предположений, правильность которых доказывается с помощью эксперимента.

Здесь постановка проблемы связана с предшествующим учебным материалом и может быть преподнесена учащимися как аксиома. Задача эксперимента - подтвердить правильность аксиоматических выводов.

После изучения гомологического ряда карбоновых кислот и их свойств перед учащимися ставится проблемный вопрос: как зависит электропроводность карбоновых кислот от их строения. Дать сразу ответ на этот вопрос учащиеся не могут. Для решения этой проблемы необходимо повторить с учащимися следующие теоретические положения.

а) классическая теория строения А.М.Бутлерова

б) Электронные представления в органической химии

в) теория электролитической диссоциации

Исходя из общей формулы кислот делается вывод, что в органических кислотах гидроксил связан не с углеводородным радикалом, а с карбоновой группой. Под влиянием этой группы подвижность водорода карбоксила увеличивается так, что он способен отщепляться в виде протона.

Способность предельных карбоновых кислот к диссоциации зависит от влияния связанного с карбоксилом углеводородного радикала. Чем больше атомов углерода содержит радикал, тем меньше степень диссоциации кислоты.

Далее преподаватель показывает учащимся растворы следующих кислот: 0,1 н раствор муравьиной, 0,1 н раствор уксусной, 0,1 н раствор пропионовой кислот, записывает их формулы на доске и задает вопрос: какая из кислот будет обладать большей электропроводностью? Учащиеся правильно называют муравьиную кислоту. Затем ставится опыт, выясняющий электропроводность указанных кислот, который подтверждает правильность высказанных предположений.

Далее учащимся предлагается новая проблема: как будет влиять на электропроводность изменения в составе углеводородного радикала? Снова для разрешения вопроса преподаватель прибегает к эксперименту демонстрирует электропроводность уксусной, монохлоруксусной, дихлоруксусной и трихлоруксусной кислот.

Н Н

O O

Н - С - С Н - С - С

O - H O - H

Н Cl

Н Cl

O O

Cl - C - C Cl - C - C

O - H O H

Cl Cl

Cl

На опыте учащиеся видят, что электропроводность этих растворов увеличивается от уксусной к трихлоруксусной кислоте и делают умозаключение, что введение галогена в углеводородный радикал оказывает влияние на подвижность водорода в карбоксильной группе. На основе взаимного влияния атомов друг на друга преподаватель предлагает учащимся объяснить эту закономерность. После многих высказываний делается правильный обобщающий вывод: возрастание степени диссоциации или электропроводность зависит от накопления электроотрицательных атомов хлора, то есть от увеличения отрицательной индукционной поляризации.

При дальнейшем изучении карбоновых кислот целесообразно решить проблему об электропроводности предельных и непредельных кислот и подтвердить это экспериментом.

Учащимся предлагается записать формулы пропионовой и акриловой кислот.

Н Н

О

Н - С - С - С Н - С = С - С

ОН

Н Н Н Н

Далее преподаватель ставит проблемный вопрос, какая из кислот обладает большей электропроводностью? Ответить на этот вопрос учащиеся сразу правильно и обоснованно не могут. Предлагается им сделать разбор строения этих кислот с учетом электронных представлений в органической химии. После чего учащиеся могут сделать следующие теоретические умозаключения: акриловая кислота является более сильной, чем пропионовая. Объясняется это тем, что краткая связь, расположенная в положении по отношению к карбоксилу оказывает на него влияние. Факт расположения П-связи вне плоскости молекулы объясняет ее большую реакционную способность по сравнению с одинарной связью. Для доказательства возникших предположений и выводов сравнивают с помощью эксперимента электропроводность 0,1 н растворов этих кислот и убеждаются, что акриловая кислота является более электропроводной.

Проблемное обучение можно использовать в теме карбоновые кислоты при закреплении понятий цис- транс- изомерии. Для этого в ходе бесед преподавателя с учащимися повторяются такие вопросы: В чем заключается явление цис- транс- изомерии? Чем обусловливается этот вид изомерии? Изобразите цис- транс- изомеры пентена-2.

После краткого повторения сущности цис- транс- изомерии перед учащимися ставится проблемный вопрос: свойственна ли пространственная изомерия непредельным кислотам? Учащиеся путем логических суждений выдвигают предположение, что для непредельных кислот возможен этот вид изомерии. Далее предлагается учащимся проверить высказанную гипотезу на примере записи пространственных изомеров олеиновой кислоты. Учащиеся выполняют задание, после чего преподаватель рассказывает, что цис- изомером является олеиновая кислота, а транс- изомером эландиновая кислота.

Рассмотренные примеры показывают, что проблемное обучение должно иметь строгую логическую структуру.

Исходным моментом любой проблемной ситуации является выдвинутое теоретическое положение, которое приводит к ряду суждений, умозаключений предположительного характера. Затем следует обоснование выдвинутых предположений и следствие из них. Только после этого производится доказательство. Оно может быть проведено с помощью химического эксперимента. При этом желательно, чтобы учащиеся привлекались к мысленной разработке опыта и технике его осуществления. Проведение эксперимента сводится к подтверждению выдвинутых предположений. В заключении рекомендуется обсудить результаты эксперимента, отметить его специфику и сделать обобщающий вывод.

УГЛЕВОДЫ

Проблемное обучение находит место при изучении темы «Углеводы». Здесь проблема установления строения органических веществ продолжает свое развитие. В этой главе я расскажу кратко, не останавливаясь на подробностях о реализации проблемного обучения на своих уроках.

После рассмотрения физических свойств глюкозы привожу ее молекулярную формулу . Далее предлагаю учащимся ответить на вопрос - какие функциональные группы могут входить в состав молекулы глюкозы? Учащиеся пытаются дать ответ на поставленный вопрос, выдвигают гипотезы с присутствием группы - ОН.

Далее четко определяю проблему: экспериментальным путем установить строение молекулы глюкозы. После чего вместе с учащимися путем логических рассуждений и используя ранее изученный материал составляем план исследования, отбираем химические опыты. Затем учащиеся выполняют реакции «серебряного зеркала», с гидроксидом меди (II) без нагревания и доказывают наличие карбонильной группы и принадлежность глюкозы к многоатомным спиртам. На основе полученных данных учащиеся записывают структурную формулу глюкозы, а затем пишут уравнение реакций, характеризующих ее химические свойства. При ознакомлении с фруктозой предлагаю учащимся задание следующего содержания: из пчелиного меда было выделено вещество сладкое на вкус, его формула такая же, что и у глюкозы - . Как бы вы провели дальнейшее изучение строения этого вещества? Учащиеся составляют план анализа и в результате беседы выясняется строение фруктозы и ее свойства.

Изучение сахарозы провожу на основе самостоятельной лабораторной работы учащихся. В начале предлагаю учащимся рассказывать, что они знают о сахарозе, затем привожу ее молекулярную формулу . Далее предлагаю установить в молекуле сахарозы наличие функциональных групп опытным путем. Учащиеся составляют план изучения строения и свойств сахарозы. После чего они выполняют лабораторную работу по следующей инструкции:

1. К свежеполученному гидроксиду меди (II) прилить раствор сахарозы. Что наблюдаете? О чем это свидетельствует?

2. Содержит ли сахароза карбонильную группу? Доказательство осуществить опытным путем. Что наблюдаете? Вывод.

3. К раствору сахарозы прилить несколько капель кислоты, смесь перемешать и нагреть. После нагревания добавить раствор щелочи для нейтрализации кислоты. Затем с содержимым пробирки проделайте реакцию «серебряного зеркала». Что наблюдаете? О чем свидетельствует последняя реакция? Что произошло с сахарозой при нагревании ее с кислотой?

После выполнения лабораторной работы учащиеся делают вывод о строении молекулы сахарозы.

АЗАТОСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА

При изучении азотосодержащих органических веществ преподаватель также имеет возможность исследовать, использовать постановку проблемы для решения познавательных задач.

Азотосодержащие органические вещества в своем составе содержат различные функциональные группы. Влияние этих групп на свойства составляют основу для постановки проблемных вопросов.

Свойства аминов рассматриваются в сопоставлении со свойствами аммиака при этом учащиеся видят их сходство в проявлении основных свойств, то есть в способности присоединять протон.

Преподаватель в ходе беседы ставит перед учащимися вопрос: Какие вещества сильнее проявляют основные свойства - аммиак или предельные амины? Зная, что предельные радикалы отталкивают электронную плотность связи, учащиеся приходят к выводу, что радикалы усиливают основные свойства аминов по сравнению с аммиаком. Эта проблема продолжает развиваться при изучении анилина.

Рассматривая его свойства, учащиеся узнают, что анилин не реагирует с водой, но реагирует с кислотами, что свидетельствует о понижении его основных свойств по сравнению с аммиаком. Отчего это происходит? Возникшую проблему следует решать с использованием знаний учащихся о взаимном влиянии атомов в органических соединениях. Бензольное кольцо, которое входит в состав молекулы анилина способно оттягивать к себе электронную плотность, при этом в аминогруппе уменьшается способность, по сравнению с аммиаком, присоединять воду.

Затем учащимся может быть предложена обратная задача - объяснить влияние аминогруппы на бензольное кольцо. Для решения этой проблемы учащиеся выполняют взаимодействия анилина с бромной водой, на основании которой они делают вывод о взаимном влиянии атомов в молекуле анилина.

При изучении темы аминокислоты, после того как преподаватель дал общие сведения об этом классе органических веществ, перед учащимися можно поставить вопросы: Какими свойствами должны обладать аминокислоты? Как будут действовать индикаторы на растворы аминокислот? Таким образом, возникает проблема: определить свойства аминокислот. Учащиеся, зная свойства аминов и карбоновых кислот, высказывают гипотезы, что данные вещества должны проявлять как свойства кислоты, так и свойства оснований, то есть эти вещества должны иметь амфотерный характер. Следовательно, аминокислоты должны влиять на индикатор. Для проверки гипотез и окончательного вывода преподаватель демонстрирует свойства аминокислот.

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА УЧАЩИХСЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОБЛЕМНОГО ПОДХОДА

Развитие учащихся в ходе учебной деятельности возможно в процессе активного самостоятельного добывания знаний, эффективность которого усиливается в сочетании с проблемным подходом. Идеи проблемного обучения прочно вошли в систему образования и имеют надежную теоретическую основу. В данной главе рассматривается вопрос использования проблемного подхода в сочетании с самостоятельной работой учащихся при изучении органической жизни. В основе рассуждения положена ведущая проблема курса органической химии - зависимость свойств органических веществ от их строения. Реализацию этой идеи можно осуществить следующим образом: после изучения электронного строения органических веществ каждого класса предлагается учащимся предсказать их химические свойства. Например, исходя из электронного строения, предсказать химические свойства: а) этилена, б) ацетилена, в) эталона, г) фенола, д) уксусной кислоты и т.д. Чтобы дать верный ответ учащийся рассуждает о влиянии на свойства веществ кратных связей, о взаимном влиянии атомов в молекулах органических веществ, иногда опровергают возможные возражения. Идет активный творческий познавательный процесс. Например, после изучения электронного строения ацетилена учащиеся дают всегда правильный ответ о возможных реакциях присоединения, а на способность к реакции замещения водорода часто не указывают. Но если вновь обратить их внимание на строение ацетилена, на концентрацию электронной плотности между атомами углерода и на подвижность водородного атома, то реакция замещения обязательно будет названа. Такой подход способствует развитию у учащихся умения анализировать, обобщать, прогнозировать.

Содержание задач в курсе органической химии неоднократно. Одни стимулируют более глубокое усвоение теоретических вопросов, другие помогают учащимся глубже осознавать практические вопросы, третьи сочетают в себе и теоретические и практические вопросы. Задачи по органической химии служат не только методом обучения, но они являются для учащихся источником познания научных методов и условием практического овладения ими.

Рассмотрим урок органической химии, на котором учащиеся решали задачи. Особый интерес у них вызывают задачи, которые требуют на основании опытных данных самостоятельно определить содержимое пробирок.

Задача 1.

В шести пронумерованных пробирках находятся гексен, муравьино-метиловый эфир, раствор фенола. При анализе установлено, что под действием натрия газ выделяется из пробирок 2,5 и 6; с бромной водой реагируют вещества в пробирках 4 и 6; с оксидом серебра реагируют соединения в пробирках 1,3,5, причем вещество в пробирке 5 не образует черного осадка.

При действии водного раствора щелочи реагируют вещества в пробирках 5 и 6. Определить содержимое каждой пробирки.

Составляя таблицу анализа, учащиеся устанавливают, что в пробирке 4 -гексен, так как он реагирует только с бромной водой. Во 2 пробирке - этанол, так как он реагирует только с натрием. В пробирке 3 - уксусный альдегид, так как он реагирует только с оксидом серебра. В пробирке 6 - фенол, так как он реагирует с натрием, бромной водой и едким натром; в 5 - уксусная кислота (реагирует с натрием, едким натром, оксидом серебра, но не дает реакции «серебряного зеркала»); в пробирке I - муравьино-метиловый эфир.

Далее учащимся предлагается для решения задачи обратная по содержанию к предыдущей: здесь дан ход анализа и признаки реакций. На основании опытных данных необходимо определить содержимое пробирок. Задачи такого типа учет учащихся использовать приобретенные о каждом веществе знания в новой ситуации, развивают их мышление.

При изучении различных классов органических соединений можно предложить задачи по проблеме поисков путей их получения, в основе которых лежит генетическая связь между органическими веществами. Например, осуществить превращение по схеме:

О

I.

Н

2.

3.

О О

4.

Н ОН

5.

После изучения альдегидов и карбоновых кислот можно использовать задания такого содержания:

1. Установлено, что два вещества, содержащие по два атома углерода в молекуле, реагируют с гидроксидом меди (II), но дает раствор синего цвета, а другое при нагревании - осадок кирпично-красного цвета. О каких веществах идет речь? Напишите уравнения реакций.

2. Даны пять пробирок с жидкостями: гексен, этанол, раствор формальдегида, этиленгликоля, фенола. Составьте план распознавания этих веществ, используя минимальное число реактивов. Сопоставьте разные способы определения, укажите наиболее рациональный.

3. Предложите способ получения щавелевой кислоты

О О

С - С

НО ОН

Имея в качестве исходного вещества этан.

В теме «Углеводы» учащимся можно предложить задачи на распознавание веществ. Например,

1. Как распознать при помощи одного реактива растворы глицерина, глюкозы, уксусной кислоты, уксусного альдегида?

Составьте план анализа. Напишите уравнения соответствующих реакций.

Успешному усвоению учащимися материала способствует решение задач проблемного характера после изучения аминов, аминокислот и белков. При этом следует опираться на знания учащихся по таким вопросам, как основные свойства, связанные с наличием в веществе аминогруппы, проявление амфотерных свойств. В связи с этим расширяется понятие о взаимном влиянии атомов в молекулах, развивается идея генетической связи органических веществ. В качестве примера можно привести следующие задания:

1. Расположите вещества в порядке возрастания основных свойств: аммиак, метиламин, анилин, дифениламин.

2. Как влияет карбоксильная группа на свойства соединенных с ней радикалов о следующих веществах:

?

Дайте обоснованный ответ.

Для развития пространственного мышления и глубокого усвоения вопросов органической химии в процессе обучения имееь большое значение самостоятельная работа учащихся по моделированию молекул органических веществ с помощью шаров, имитирующих атомы углерода, водорода, кислорода, хлора, брома, азота. Для наглядности можно привести перечень заданий по моделированию.

3. Соберите шаростержневые модели молекул тетрахлорметана и тетрабромметана. Как объяснить тетраэдричность пространственного строения этих молекул.

4. Соберите шаростержневые модели молекул этана, пропана, бутана. Сколько - связей имеется в каждой из них молекул?

Почему углеродная цепь принимает зигзагообразное строение? Укажите, с какого углеводорода созможна изомерия.

5. Соберите модели всех возможных изомеров пентана, дайте им названия.Какого правила следует придерживаться при написании структурных формул изомеров?

6. Соберите модели молекул метана, этана, пропана. Покажите на моделях образование одновалентных радикалов этих молекул, дайте им названия. Что такое свободный радикал, каковы его особенности?

7. Соберите модели молекул 1,1 - дихлорэтана и 1,2 - дихлорэтана. Какой вид изомерии представлен этими моделями? Как влияет на химическую активность молекулы присутствие в ней атомов галогенов?

8. Напишите структурные формулы и соберите модели молекул изомеров:

а) цис-транс-бутана-2; б) цис-транс-1,2 дихлорэтана. Почему геометрическая изомерия возникает только у веществ с двойной связью? Все ли вещества, имеющие двойную связь могут иметь цис-транс-изомеры? Почему?

9. Соберите модель молекулы ацетилена и сравните ее с моделью молекулы этилена.

В каком валентном состоянии находится атом углерода в молекуле ацетилена? Сколько -связей в молекуле ацетилена? Сколько -связей в молекуле ацетилена, как они располагаются относительно -связей?

Из всего сказанного выше можно сделать следующий вывод: разнообразные выводы и формы самостоятельной работы учащихся, в сочетании с проблемным подходом к их решению, способствуют сознательному усвоению вопросов органической химии и развитию мышления учащихся.

ВЫВОДЫ

Проблемное обучение прочно вошло в практику школьного и среднего специального образования. Многие учителя успешно решают вопросы формирования у учащихся познавательной активности, творческой инициативы посредством целенаправленной работы по организации системы проблемного обучения. Органическая химия по своей структуре является тем предметом, где можно широко использовать проблемные вопросы и проблемные ситуации. Формы и приемы, используемые преподавателем для создания проблемных ситуаций, могут быть разнообразными: это и постановка проблемы до или после эксперимента; возникновение проблемы из-за недостаточности имеющихся теоретических представлений для объяснения новых явлений; это проблемы, возникающие с техникой эксперимента и ходом учебного поиска, а также при выполнении упражнений и задач, связанных с распознаванием и моделированием органических веществ.

Учить ученика учиться - важнейшая задача каждого педагога. Образование, полученное в стенах учебного заведения, лишь в том случае будет надежной базой для дальнейшего творческого формирования личности, если мы, учителя, сможем развить у учащихся потребность постоянно учиться, расширять свой кругозор, если вооружим их рациональными способами умственной работы, научим ориентироваться в стремительном потоке научно-технической и политической информации и извлекать из нее нужные сведения.