автореферат и диссертация по педагогике 13.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Формирование у учащихся системы понятий о растворах при обучении химии

Автореферат диссертации по теме "Формирование у учащихся системы понятий о растворах при обучении химии"

О На правах рукописи

Сэ

^ Шабанова Ирина Анатольевна

ФОРМИРОВАНИЕ У УЧАЩИХСЯ СИСТЕМЫ ПОНЯТИЙ О РАСТВОРАХ ПРИ ОБУЧЕНИИ ХИМИИ

13.00.02 — Теория и методика обучения химии

Автореферат диссертации на соискание ученой степеш! кандидата педагогических наук

Москва — 1997

Работа выполнена в Институте общего среднего образования Российской Академии Образования

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

-доктор педагогических наук, професир Е.Е.Минчсшсов

-доктор педагогических наук, профессор О.С.Зайцев

-кандидат педагогических наук, А.Е.Хрупало

Ведущая организация: Московский педагогический

государственный университет им. В.И.Ленина

Защита состоится " 1997 г. в & часов

на заседании диссертационного совета Д 018.06.04 в Институте общего среднего образования РАО по адресу: 119435, г. Москва, ул. Погодинская, 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института Автореферат разослан Н " 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат педагогических наук Т.А.Козлова

, Общая характеристика работы.

Актуальность исследования. Системный подход к совершенствованию содержания химического образования, как в средней, так и в высшей школе, позволил углубленно изучить структуру учебного химического знания. В нем были выявлены подсистемы понятий о веществе, химической реакции, дисперсных системах и др. Выявление понятийных подсистем, анализ связей между ними дали возможность определить структуру курса химии (О.С. Зайцев, Е.Е. Минченков, Н.Е. Кузнецова, Е.Ф. Мишина и др.). В этих исследованиях был, в частности, показан веществоведческий характер современного курса химии.

Если рассматривать содержание курса химии как систему взаимосвязанных понятийных подсистем, то на основании определения роли той или иной подсистемы знаний можно установить направление логических связей при формировании химического знания. В Естествоведческом курсе такие связи направлены от понятий о веществе к понятиям других подсистем. Однако авторы перечисленных исследований не затрагивали вопроса о влиянии знаний о растворах и процессе растворения на формирование понятий о веществе и химической реакции.

Проблеме изучения растворов были посвящены многие исследования (А.Е. Логинов, E.H. Федорова, А.Е. Хрупало, Н.М. Каменецкая и др.). Указанные авторы рассматривали понятия о растворах как таковые и стремились к усовершенствованию содержания .знаний о растворах. При этом в данных исследованиях связи между понятиями о веществе, химической реакции и растворе не выявлялись.

Между тем, раствор, являясь довольно простым и наглядным объектом в школьном обучении, может служить основой для изучения вещества и химической реакции. Происходящие явления в растворах с веществами имеют как физическую, так и химическую (гидратация, гидролиз, и т.п.) природу. На основе этого появляется возможность формировать знания учащихся о веществе и химическом процессе с использованием предварительно полученных ими сведений о растворах. Тем самым возможно усиление роли понятий о растворах, и как следствие — изменение направления связей между понятиями важнейших понятийных подсистем курса химии. Все это может оказать заметное воздействие на совершенствование химических знаний школьников. Выше сказанное и определило актуальность исследования.

Цель исследования заключается в совершенствовании знаний учащихся о веществе л химической реакции на основе усиления роли в

учебном предмете знании о дисперсных системах (растворах).

Объектом исследования является процесс обучения химии в основной школе.

Предмет исследования — процесс формирования знаний о растворах и их влияние на изучение вещества и химических процессов в курсе химии VIII — IX классов.

Предмет исследования и поставленная цель определили гипотезу исследования: если изменить методическую роль знаний о растворах таким образом, чтобы они в значительной мере служили основой изучения вещества и химической реакции и обосновать место данных понятий в курсе химии, то открывается возможность не только усовершенствовать знания учащихся об этом химическом объекте, но и способствовать более осознанному усвоению школьниками вопросов строения вещества и закономерностей протекания химических реакций.

Для проверки гипотезы и достижения цели исследования были поставлены следующие задачи:

1. Изучить состояние вопроса о роли и месте сведений о растворах в содержании курса химии на основе анализа научно-методических исследований, программ и методических пособий;

2. провести отбор содержания о растворах для школьного курса химии;

3. выявить структуру подсистемы понятий о растворах в школьном курсе химии;

4. обосновать роль понятий о растворах и определить место их среди других подсистем понятий школьного курса химии;

5. выявить связи между понятиями о растворах, веществе и химической реакции и определить на этой основе последовательность включения сведений о растворах в содержание курса химии;

6. разработать методику изучения растворов, соответствующую цели исследования и выделить этапы формирования знаний о растворах;

7. экспериментально проверить эффективность разработанной методики и выявить ее влияние на формирование у учащихся знаний о веществе и химической реакции.

В процессе выполнения работы применялись следующие методы исследования: теоретический анализ химической, педагогической и методической литературы по проблеме исследования; системный анализ структуры курса химии; конструирование подсистемы знаний о растворах (дисперсных системах); наблюдение учебного процесса; педагогический эксперимент с последующим качественным и количественным анализом

полученных результатов.

Научная новизна работы заключается в нахождении новой методической роли знаний о растворах в содержании курса химии и обосновании места понятиям о растворах на основе связей подсистем понятий курса химии.

Теоретическая значимость исследования состоит в выявлении структуры подсистемы понятий о растворах и последовательности их изучения.

Практическая значимость исследования состоит в разработке методики изучения растворов, способствующей более осознанному формированию знаний о веществе и химической реакции, в подготовке на этой основе методических рекомендаций для учителей и учебных материалов для учащихся.

Достоверность и обоснованность обеспечиваются результатами проведенного теоретического исследования и педагогическим экспериментом.

Апробация результатов исследования осуществлялась в выступлениях па заседаниях лаборатории обучения химии Института общего п среднего образования (1995, 1996, 1997 гг.); на II Педагогических чтениях (г. Томск, 1995 г.); на региональной научно-методической конференции (г. Томск, 1997 г.).

На защиту выносятся:

1. Методическая роль системы знаний о растворах в школьном курсе химии.

2. Структура подсистемы понятий о растворах в основном школьном курсе химии.

3. Методика формирования знаний о растворах как системе.

4. Влияние подсистемы понятий о растворах на формирование у учащихся знаний о веществе и химической реакции.

Исследование проводилось с 1994 по 1997 гг. Его условно можно разделить на несколько этапов. На первом этапе (1994 — 1995 гг.) осуществлялся теоретический анализ химической, педагогической и методической литературы по теме исследования, изучалось состояние проблемы в теории и практике школьного обучения, уточнялась программа, разрабатывались методические рекомендации для учителей, включающие содержание учебного материала, задания для контроля знаний учащихся. На втором этане (1995 — 1996 гг.) проводился поисковый эксперимент в целях проверки эффективности предложенной методики изучения растворов, корректировались и уточнялись

методические материалы, были разработаны экспериментальные материалы для учащихся. На третьем этапе (1996 — 1997 гг.) проводился и завершался формирующий эксперимент, проверялись учебные материалы для учащихся, осуществлялся анализ и обобщение результатов теоретического и экспериментального исследования, оформлялся текст диссертации.

Педагогический эксперимент был проведен в школах Л» 315, 862, 1206 г. Москвы, № 40 г. Томска. Экспериментальное обучение осуществлялось на материале тем курса неорганической химии VIII — IX классов: "Первоначальные химические понятия", "Кислород. Оксиды. Горение", "Электролитическая диссоциация", "Основные закономерности протекания химических реакций". По замыслу эксперимента участия контрольных классов не предусматривалось. Эффективность экспериментального преподавания выявлялась на основе полноты ответов учащихся, способности их привлекать для объяснения сведения о растворах. Обработка результатов эксперимента проводилась на основе использования поэлементного анализа знаний учащихся.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, выводов, списка использованной литературы и приложения.

Основное содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность выбранной темы исследования, определены его цели, задачи, методы, сформулированы гипотеза и основные положения, выносимые на защиту, рассматриваются научная новизна, теоретическая и практическая значимость исследования.

В первой главе диссертации "Роль и место понятий о растворах в школьном курсе химии" проведен анализ состояния исследуемой проблемы в научно-методических исследованиях, программах и методических пособиях, а также определена структура подсистемы понятий о растворах, обоснованы отбор содержания, методическая роль понятий о растворах и их место в содержании школьного курса химии.

На основе анализа научных исследований и методических пособий выделены этапы развития представлений методистов о роли и месте понятий о растворах в содержании школьного курса химии. На первом этапе (нач. 50-х гг.) роль понятий о растворах была несущественной в изучении вещества и химической реакции; сведения о растворах совершенствовали круг знаний о веществе и химической реакции. В связи с этим сведения о растворах не оказывали заметного влияния на химические знания школьников. На втором этапе (к. 50-х — нач. 60-х

гг.) методистами были выявлены некоторые связи между понятиями о растворах и веществах, т.е. рассмотрен веществоведческий аспект изучения растворов; место понятиям о растворах определялось в разных темах курса. На этом этапе растворы не связаны с изучением химической реакции. Третий этап (к. 60-х гг.) характеризуется разработкой системы понятий о растворах, в основе рассмотрения которой было состояние растворенного вещества; понятия о растворах связывались с изучением химического взаимодействия между веществами. Понятия о растворах рассматривались на основе уже сформированных знаний о веществе и химической реакции. На четвертом этапе (нач. 70-х гг.) роль растворов сводилась методистами к использованию их для совершенствования и развития знаний о веществе и химической реакции на основе термодинамических понятий. Место понятиям о растворах не определялось, они рассматривались как данность. На пятом этапе (к. 80-х — нач. 90-х гг.) растворы рассмотрены как второстепенные понятия. Наряду с этим впервые понятия о растворах выделены как самостоятельная подсистема знаний.

Анализ программ (1932 — 1994 гг.) показал, что вопросы о растворах претерпевали изменения как в содержании материала, так и в последовательности изучения. Место понятиям о растворах отводилось в разных темах курса химии.

Все выше изложенное позволяет сказать, что:

1) методическая роль знаний о растворах была второстепенной;

2) сведения о растворах не были связаны с формированием знаний о веществе и химической реакции, они лишь совершенствовали и развивали их;

3) сведения о растворах изучались на основе уже сформированных знаний о веществе и химической реакции и включались в содержание разных тем школьного курса.

Основой отбора понятий о растворах и создания подсистемы знаний о них послужили выявленные общие признаки содержания между понятийными системами о растворе, химической реакции и веществе. Так, например, понятия "качественный", "количественный состав" применимы для характеристики как вещества, так и раствора. Общими для химической реакции и процесса растворения являются понятия, характеризующие закономерности их протекания: условия возникновения процессов, состояние равновесия, условия его смещения и др.

Учитывалось и то обстоятельство, что раствор нельзя охарактеризовать, не используя понятия о веществе, а процесс

образования раствора связан с химическим взаимодействием, для описания которого применяются понятия о химической реакции. Выделенные общие признаки содержания понятий о растворе, веществе и химической реакции раскрывают их глубокое внутреннее родство, что позволило использовать растворы и процесс растворения как основу для познания вещества и химической реакции.

В подсистеме понятий о растворах выделены две группы понятий: "состав раствора" и "процесс растворения", состоящих из частных понятий, развитие которых происходит на описательном, эмпирико-аналитическом, атомно-молекулярном уровнях и уровне ионной теории.

Большинство выделенных признаков содержания понятия "состав раствора" соответствуют сформулированному положению об отборе понятой о растворах на основе общих признаков содержания понятийных подсистем.

Однако некоторые понятия в данной подсистеме не вписываются в рамки предложенной основы отбора содержания. К таким понятиям относятся специфичные понятия: концентрация, насыщенные, ненасыщенные растворы, электролитическая диссоциация, гидратация и др. Существование таких понятий подтверждает, что подсистема понятий о растворах самостоятельная и составляет общее химическое знание.

Признаки содержания другого понятия "процесс растворения" в выделенной подсистеме совпадают с признаками содержания, характеризующим! химическую реакцию, что позволило использовать процесс растворения веществ как опору для познания химической реакции.

На основе выявленных признаков содержания понятий о растворах определена структура подсистемы понятий. В подсистему понятий о растворах входят понятия, характеризующие "состав раствора", "процесс растворения" и специфичные понятия, отличающие данную подсистему знаний от других подсистем. При выявлении связей между признаками содержания понятий исходным явилось положение о том, что каждый последующий признак своим содержанием опирается на предыдущие.

Структура подсистемы понятий о растворах имеет свои особенности. Теоретический уровень начинается формированием понятия "состав раствора", при этом на каждом из теоретических этапов знания о составе раствора совершенствуются и развиваются с учетом новых представлений о строении вещества.

Наряду с этим развитие понятий о растворах на теоретических уровнях в школьном курсе химии происходит неравномерно. Понятие "процесс растворения" более насыщенно признаками содержания па атомно-молекулярном уровне и уровне ионной теории. Специфичные понятия, характерные только для данной подсистемы, вводятся на описательном, эмпирико-аналитическом уровне и уровне ионной теории. Это свидетельствует о том, что на атомно-молекулярном уровне и уровне ионной теории понятия о растворах более насыщены признаками содержания, в результате чего появляется больше возможностей на основе общих признаков содержания понятий для сочетания и чередования понятий о растворах, веществе и химической реакции.

Последовательность введения понятий о растворах в курс такова, что предварительно вводимый признак содержания понятия о растворе является основой рассмотрения признаков содержания, характеризующих вещество или химическую реакцию. Вследствие этого методическая роль знаний о растворах меняется — из подчиненной изучению вещества и химической реакции они служат в определенной мере основой для формирования и совершенствования знаний о веществе и химической реакции.

Изменение методической роли растворов в школьном курсе химии обосновано следующими причинами:

- наличием общих признаков содержания, характеризующих понятия о растворе, веществе и химической реакции;

- возможностью переноса ранее сформированных признаков содержания о растворах на объекты изучения — вещество и химическую реакцию,-

- изменением направления связей от "раствора к веществу" и от "раствора к химической реакции";

- простотой и наглядностью растворов как объекта изучения.

Выбрана такая последовательность изучения понятий о растворах,

при которой от связи понятий о растворах направлены к понятиям о

■ПР^ТПЛТЛ^ II лпиитп ПГ/ ггттгпмгл! ППППТТГП

"качественный состав раствора" в тему "Первоначальные химические понятия" до изучения качественного состава вещества позволяет лучше сформировать знание о том, из каких химических элементов состоит вещество (направление связи "раствор — вещество"). Введение понятия о химическом явлении процесса растворения в эту же тему способствует формированию представлений о сущности химической реакции, ее некоторых признаках (направление связи "процесс растворения —

химическая реакция").

Таким образом, обосновано место понятиям о растворах в школьном курсе химии VIII — IX класса.

Во второй главе "Методика формирования и развития знаний о растворах" раскрыты этапы формирования и развития знаний о растворах согласно выявленной структуре данной подсистемы знаний, приведена их характеристика, представлены результаты педагогического эксперимента.

В процессе формирования у учащихся знаний о растворах выделены несколько этапов.

На первом этапе формируются основные понятия, составляющие подсистему знаний о растворах. В содержании темы "Первоначальные химические понятия" согласно выделенной структуре подсистемы знаний о растворах происходит формирование и развитие признаков содержания понятий "состав раствора" и "процесс растворения" на описательном, эмпирико-аналитическом и атомно-молекулярном уровне. Здесь же вводятся и специфичные понятия о растворах, свойственные только этой подсистеме знаний: концентрация, растворимость, ее зависимость от температуры, растворы ненасыщенные, насыщенные и др.

Большинство вводимых понятий о растворах на основе общих признаков содержания формируют и совершенствуют знания учащихся о веществе и химической реакции. Понятие "качественный состав раствора" служит основой изучения "качественного состава вещества". Понятие "раствор как система" формирует у школьников представление о веществе как системе взаимосвязанных атомов или молекул и химической системе, подтверждая это признаками системы: наличием компонентов; взаимодействием компонентов, различием свойств компонентов и свойств системы. На данном этапе включено и понятие "процесс растворения", на основе которого формируются многие из признаков содержания, характеризующие вещество и химическую реакцию. Физические явления растворения совершенствуют знания школьников о веществе, его дискретности, химические явления растворения формируют представление о сущности химического взаимодействия и его некоторых признаках.

В целом же, на первом этапе сведения о растворах, введенные в тему "Первоначальные химические понятия" и изучаемые предварительно понятиям о веществе и химической реакции, способствуют формированию и пониманию школьниками следующих вопросов: строения вещества (его дискретности, наличия промежутков

в нем); качественного и количественного состава вещества; вещества как системы взаимосвязанных атомов или молекул; сущности и признаков химической реакции; химической системы; условий возникновения и протекания химических реакций.

На втором этапе развиваются признаки содержания понятия "процесс растворения"на атомно-молекулярном уровне в рамках выделенной подсистемы понятий о растворах. В содержании темы "Кислород. Оксиды. Горение." перед изучением экзо- и эндотермических реакций вводятся понятия о сущности процесса растворения, тепловых явлениях растворения. Предварительно изученные сведения о сущности процесса растворения используются для объяснения сущности химической реакции. Знания о тепловых эффектах растворения (выделение или поглощение теплоты), их объяснение с помощью понятий "энергия разрушения", "энергия образования" (обозначены условно) служат основой изучения тепловых эффектов химических реакций и объяснения их причин.

Таким образом, на втором этапе сведения о растворах, включенные в содержание темы "Кислород. Оксиды. Горение." предварительно изучению химической реакции способствуют не только формированию знаний о химической реакции, но и осознанному пониманию вопросов: о сущности химической реакции, экзо- и эндотермических реакциях, тепловых эффектах и их причинах.

На третьем этапе признаки содержания понятий "состав раствора" и "процесс растворения" развиваются на уровне ионной теории. Также включены и специфичные понятия, присущие только подсистеме о растворах: электролитическая диссоциация, степень электролитической диссоциации, гидролиз, гидратация.

Отличительной чертой данного этапа является то, что само содержание темы "Электролитическая диссоциация" раскрывается на основе понятий о растворах. Также у школьников уже сформированы знания о строении вещества и химической реакции, потому понятия о растворах углубляют н развивают знания учащихся о веществе и химической реакции. Например, понятие "электропроводность растворов" служит основой для формирования знаний о веществах -электролитах и неэлектролитах; установления зависимости между электропроводностью вещества и его строением. Рассмотрение механизма процесса растворения на уровне ионной теории раскрывает состояние вещества в растворе, на основе чего характеризуется сущность реакций ионного обмена. При этом сведения об электролитической диссоциации,

состоянии веществ в растворе и свойстнах ионов использованы при формировании знаний о механизме реакций ионного обмена.

Таким образом, на этом этапе сведения о растворах способствуют пониманию школьниками вопросов о веществах электролитах и неэлектролитах, их строении; состоянии веществ-электролитов в растворе; сущности реакций ионного обмена; целостной картины явлений, происходящих при растворении веществ.

Четвертый этан формирования знаний о растворах предусматривает развитие признаков содержания понятия "процесс растворения" и охватывает изучение темы "Основные закономерности протекания химических реакций". Предварительно вводимые понятия о кинетических закономерностях процесса растворения являются основой для изучения подобных вопросов при рассмотрении закономерностей протекания химических процессов. Например, понятие о динамическом равновесии в насыщенном растворе, характеризующееся равенством скорости растворения и скорости кристаллизации применяется для формирования понятия о химическом равновесии в обратимых реакциях.

Таким образом, на данном этапе введение понятий о закономерностях процесса растворения способствует формированию и осознанному усвоению понятий о скорости химической реакции, условий, влияющих на нее (температуры, площади поверхности веществ, перемешивания, природы веществ), об обратимых химических реакциях, химическом равновесии и условиях, смещающих его.

Предлагаемая методика формирования и развития знаний о растворах подверглась экспериментальной проверке в VIII — IX классах основной школы.

Вначале нами проверялось усвоение учащимися понятий о растворах на каждом из выделенных этапов. Результаты проверки этих знаний показали, что они доступны школьникам.

Особое внимание мы обращали на то, как учащиеся используют знания о растворах при изучении вещества и химической реакции. Мы считаем, что использование в процессе обучения химии знаний о растворах указывает на осознанность усвоения школьниками вопросов о растворах, веществе и химической реакции. Ведь осознанные знания характеризуются насыщенностью конкретным содержанием, умением не только воспроизводить, но и объяснять изучаемые факты, указывать на взаимосвязи и отношения между изучаемыми объектами, делать выводы, а также осуществлять перенос полученных знаний в новые учебные ситуации.

Учитывая это, мы выявляли влияние знаний о растворах на

понятия, характеризующие вещество. Приведем лишь некоторые результаты усвоения понятий о веществе, сформированных на основе изучения растворов.

После изучения процесса растворения твердых веществ учащимся предлагалось ответить на вопрос: "Опишите явления, происходящие при растворении кристаллов сульфата меди (II)". Так, учащиеся (96 %) ответили полно и правильно, они не только перечислили явления растворения (разрушение растворяемого вещества, диффузия частиц в растворителе, взаимодействие частиц растворенного вещества с молекулами воды с образованием новых веществ — гидратов), но и пояснили, что растворяемое вещество разрушилось до невидимых глазом частиц (атомов или молекул). Процесс растворения вещества позволил сделать учащимся вывод о сложности строения вещества, аргументировать наличие частиц в нем. Явление диффузии образовавшихся частиц в растворителе привело учащихся к выводу о наличии свободных промежутков в веществах.

После ознакомления с понятием "количественный состав раствора" учащимся предлагал ось охарактеризовать количественный состав веществ - метана, аммиака и др. Все учащиеся (100 %) полно и правильно определили количество атомов химических элементов в веществах, 93% и 94% школьников соответственно вычислили относительную молекулярную массу вещества и массовую долю химических элементов в нем. Таким образом, используя понятие "количественный состав раствора", учащиеся успешно применили его к веществу и на основе общих признаков содержания понятий осуществили перенос уже сформированного знания о количественном составе раствора на вещество.

Следует оговорить, что полный правильный ответ (ПП) характеризовался умением школьников воспроизводить все элементы знаний, объяснять изучаемые факты в полной мере, делать полные выводы и осуществлять перенос полученных знаний о растворах на вещество и химическую реакцию. Неполный правильный ответ (НП) означал, что учащиеся воспроизводят все элементы знаний, но объясняют факты неполно, осуществляют частичный перенос отдельных признаков содержания о растворах на вещество и химическую реакцию, допускают при этом неточности. Ошибочный ответ (Ош) означает, что учащиеся допускают ошибки в воспроизведении или объяснении фактов, допускают ошибки в переносе полученных знаний.

Следовательно, понятия о растворах, как показали результаты педэкснеримента, способствуют формированию у учащихся осознанных знаний о веществе. Результаты усвоения некоторых понятий о веществе приведены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты усвоения учащимися отдельных понятий о веществе.

Понятия о веществе, сформированные на Количество учащихся, Количество учащихся (в %), ответивших Отсутствие

основе изучения выполняв ответа.

растворов лих работу ПП нп Ош Оот

1. Вещество состоит

из частиц (молекул, атомов, ионов). 96 4

2. Наличие

свободных

промежутков в веществах 90 ¡0

3. Качественный

состав вещества:

компоненты вещества

- атомы химических элементов. ■ш 100

4. Количественный

состав вещества:

- количество атомов

каждого химического элемента в веществе; ,¡00

- относительная

молекулярная масса

вещества как сумма

относительных 93 "7

атомных масс /

компонентов;

- массовая доля

химического элемента СМ 2 4

р сложном веществе;

Наряду с этим нами выявлялось и влияние знании о процессе растворения на формирование осознанных знаний у школьников о химической реакции на каждом из этапов. Так после изучения процесса растворения выявлялось то, какие знания о химических превращениях усвоили учащиеся. Почти все школьники (98 %) полно и правильно усвоили сущность химического превращения, при этом они дали не только определение химическим явлениям, но и дополнили его следующим содержанием: "Явления, при которых образуются новые вещества — гидраты". Следовательно, школьники сущность химических явлений охарактеризовали на основе процесса растворения, без затруднений осуществили перенос ранее полученных знаний о процессе растворения на химическую реакцию. Также успешно усвоили учащиеся (92% и 93 %) признаки химической реакции (изменение цвета и выделение или поглощение теплоты) на основе аналогичных признаков химических явлений, происходящих при растворении веществ.

Некоторые результаты усвоения школьниками понятий о химической реакции на основе процесса растворения приведены в таблице 2.

Таблица2.

Результаты усвоения учащимися некоторых понятий о химической реакции.

Понятия о химшеской Количество Количество Отсут-

реакции, сформирован- учащихся, учащихся (в %). ответивших ствие ответа. (Оот)

ные на основе изучения процесса растворения. ВЫПОЛЗ 1ЯВШИХ работу ПП НП Ош

1. Сущность

химической реакции:

- разрушение химичес-

кой связи в веществах 87 4 о

- перегруппировка атомов с образованием 89 б 5

новых веществ:

2. Признаки химической реакции:

~ изменение цвета

- выделение (поглощение) теплоты

3.Условие возникновения химической реакции: - контакт реагирующих веществ

4. Влияние на скорость химической

реакции:

- перемешивания

- площади

поверхности вещества

- температуры

5. Химическое равновесие - состояние системы, при котором скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции._

189

92

93

97

95

98 97

98

8

3

5

2

Таким образом, результаты педагогического эксперимента показали доступность и успешное усвоение понятий о растворах. Одновременно с этим выявлено влияние знаний о растворах на усвоение понятий о веществе и химической реакции, выразившееся в аргументированных ответах учащихся, умении привлекать знания о растворах для объяснения отдельных вопросов о веществе и химической реакции, устанавливать причинно-следственные связи между изученными фактами.

Выводы.

Основные результаты исследования сводятся к следующему:

1. Анализ научно-методических исследований, программ и методических пособий показал, что методистами отводилась второстепенная роль понятиям о растворах в содержании курса химии; эти понятия почти не связывались ими с формированием знании о веществе и химической реакции. Вследствие этого понятия о растворах не находили постоянного места, а включались в содержание разных тем курса химии.

2. Определена структура подсистемы понятий о растворах и последовательность их введения в курс, при которой предварительно вводимый признак содержания понятия о растворе явился основой рассмотрения признаков содержания, характеризующих вещество или химическую реакцию.

3. На основе анализа понятийной системы о растворах проведен отбор соответствующего содержания для школьного курса химии; при этом понятия о растворах отбирались с учетом общих признаков содержания между понятиями, входящими в подсистемы знаний о растворе, веществе и химической реакции.

4. Обоснована методическая роль понятий о растворах и определено место им в содержании школьного курса химии.

5. Выявленные связи между понятийными системами о растворе, веществе и химической реакции и изменения направления связей "от раствора к веществу" и от "раствора к химической реакции" определили последовательность включения сведений о растворах в курс химии.

6. Разработана методика изучения растворов в основной школе, реализация которой предусматривает формирование и совершенствование знаний о веществе и химической реакции.

7. Выделены этапы формирования знаний о растворах согласно выявленной структуре подсистемы понятий о растворах, дана им характеристика. Первый этап нацелен на формирование "специфичных" понятий, понятий о "составе раствора" и о "процессе растворения"; при этом они служат основой познания вещества и химической реакции; па втором этапе происходит развитие понятий о "процессе растворения", являющихся опорой изучения химической реакции; на третьем этапе развиваются "специфичные" пое{ятия, понятия о "составе раствора" и

"процессе растворения''; на основе этих понятий углубляются и совершенствуются знания о веществе и химической реакции; на четвертом этапе происходит развитие понятий о "процессе растворения", которые формируют знания учащихся о закономерностях протекания химической реакции.

8. Экспериментально подтверждена эффективность разработанной методики и установлено влияние знаний о растворах на формирование осознанных знаний учащихся о веществе и химической реакции.

Основные положения диссертационного исследования отражены в следующих публикациях:

1. О роли и месте понятий о растворах в школьном курсе химии // Тезисы докладов региональной научно-методической конференции / Актуальные проблемы методической работы в школе и вузе. — Томск,

1997. - с. 62 - 63.

2. Изучение растворов в курсе химии VIII класса II Химия в школе - 1997. - № 6. - с. 25 - 29.

3. Изучение растворов в курсе химии IX класса II Химия в школе - 1997. - № 7 (в печати).

о