Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах и улицах «Добрая дорога детства» 2
Скачать 467.6 Kb.
|
МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ПОНЯТИЙ О ВЕЩЕСТВЕ1. СОДЕРЖАНИЕ И СТРУКТУРА СИСТЕМЫ ПОНЯТИЙ О ВЕЩЕСТВЕ Общая характеристика системы. «Вещество» — понятие естественнонаучное. В его формировании принимают участие разные учебные дисциплины. Лидирующая роль принадлежит химии, так как лишь в химии вещество предстает в многообразии его свойств, связей и отношений, с бесконечными индивидуальностями каждого из них. Понятие «вещество» формируется на протяжении всего периода изучения химии. В оформленном виде это многоуровневая и иерархически организованная теоретическая система обобщенных знаний об одном из видов материи. Научной основой ее образования в химии выступает современная теория строения веществ. Ведущей идеей формирования этой системы служит зависимость свойств веществ от их состава и строения, а основным подходом выбран структурно-энергетический. В химии, говоря о веществе, имеют прежде всего в виду химические соединения. Химическое соединение — это качественно определенное вещество, состоящее из химически связанных атомов одного или нескольких элементов. Исходным генетическим отношением, лежащим в основе образования любого химического соединения, является «химическая связь». Состав, строение и свойства — всеобщие характеристики химических соединений и всеобщие признаки понятия «вещество». Итак, в содержании понятия «химическое соединение» три блока взаимосвязанных знаний: понятие о составе, строении и свойствах. Их отношение известно в науке как «треугольник химии» (Б. М. Кедров). Взаимосвязи между составом, строением и свойствами выражают структуру теоретического ядра системы знаний о веществе. Сфера этой системы знаний представлена классификациями веществ по строению (молекулярное строение и немолекулярное строение), по составу и свойствам (простые—металлы и неметаллы, сложные — оксиды, основания, кислоты и соли), по функциональным группам (классы органических соединений). Классификация веществ дифференцирует знания о них и отражает специфические признаки их классов. Периферию понятия о веществе составляют знания о единичном — о типичных представителях изучаемых групп элементов, классов соединений, о проявлениях их индивидуальных признаков. Уровневая структура системы понятий о веществе отражает единство всеобщего, особенного и единичного. В зависимости от выбранного подхода раскрытие содержания этого понятия может идти от ядра к периферии и наоборот (индуктивно и дедуктивно). Последовательность формирования общих понятий в обучении (логика познания) в обобщенном и сжатом виде повторяет историческое их становление и развитие (история познания). Исторически первыми исследовались свойства веществ, а затем изучался состав и отношение «свойства — состав», за тем строение веществ и его отношения со свойствами веществ. Примерно так же движется изучение веществ и в обучении химии. 1. Первый блок (модуль) знании системы «вещество» — подсистема понятий о составе. В него должны входить понятия: «элемент», «атом», «молекула», «валентность», «степень окисления элементов», «элементный состав химических соединений», «химические формулы», «форма соединений», «соединения переменного и постоянного состава», «относительная молекулярная масса», а также закономерности: стехиометрические и периодические. Основой раскрытия состава химических соединений являются атомно-молекулярная и электронная теории, учение о периодичности. Эту систему знаний формирует преимущественно химия. По мнению Д. И. Менделеева и других ученых-химиков, состав — центральная проблема изучения химических соединений. Переход от свойств объекта к характеристике его вещественного состава выступает, по мнению академика Б. М. Кедрова, как общая закономерность развития наук о природе и знаменует собой приближение к более глубокой сущности изучаемого объекта. С этим блоком знаний связано выделение исходной химической категории и наименьшей вещественной субстанции — атома. Атом — мельчайшая частица элемента. Он, по выражению Б. М. Кедрова, «исходная химическая клеточка», «химическая единица». Важнейшее значение для понимания качественного состава соединения имеют характеристики элементов, отражающие их состояние в соединениях: валентность, степень окисления, относительная электроотрицателыюсть, потенциал ионизации и сродство к электрону. Две последние характеристики — предмет обсуждения на факультативных занятиях. В систему знаний о составе необходимо ввести понятие о переменном составе веществ, так как отсутствие этого понятия ведет к ошибочному пониманию состава, структуры и формул многих реальных соединений — бертоллидов. 2. Подсистема (блок, модуль) понятий о строении (структуре) веществ, где понятия раскрываются на трех уровнях химической организации веществ: атомном, молекулярном, макромолекулярном. Знания о строении веществ на атомном уровне представлены следующими понятиями: «группировка электронов и ядер в атомные частицы», «форма электронных облаков и их расположение в пространстве», «энергетические уровни атомов и их заполняемость электронами», «электронная конфигурация атомов и их периодическая изменяемость»,«спаренные и неспаренные электроны», «валентное состояние атомов и атомных частиц». Содержание понятий о строении веществ на атомном уровне тесно смыкается с физическими знаниями. Строение веществ на надатомном или молекулярном уровне их химической организации. Химическое связывание атомных частиц осуществляется в процессе их взаимодействия. Результатом его в соответствующих условиях является образование «молекулярных» частиц (молекул, ионных пар, атомных и ионных комплексов и др.). Молекулы — это относительно замкнутые электронно-ядерные системы, а атомные и ионные комплексы — химические соединения с ненасыщенными на поверхности связями. Центральное понятие этого уровня — «химическая связь». Опору для его образования составляют понятия: «электронное строение атомов», «валентные электроны». Содержание основного понятия «химическая связь» раскрывается с помощью видовых, подчиненных ему понятий: «электронная пара», «природа связи», «механизм», «тип связи», «ее характер или свойства», а также с помощью вспомогательных понятий — параметров: «энергия», «длина», «кратность связи», «направленность в пространстве» и др. Совокупность этих понятий вскрывает сущность строения молекул и «молекулярных частиц» (ионных пар, радикалов, атомных комплексов и др.). Объем понятия «химическая связь» составляют типы химических связей (ковалентная, ионная и др.) и виды связей, обусловленные характером перекрывания орбиталей (о- и л-связи, ординарные, двойные, тройные и пр.). |
