В последние годы интерес школьников к естественным наукам неуклонно падает. Для решения этой проблемы учителям естественнонаучных дисциплин необходимо выступать в процессе преподавания своих предметов «единым фронтом».
Межпредметные связи в обучении школьников рассматриваются как дидактический принцип и как необходимое условие обучения различным учебным предметам. Реализация межпредметных связей обеспечивает формирование целостного представления учащихся о явлениях природы, делает их знания более глубокими и действенными.
В связи с приближением содержания учебного курса химии к современному уровню химической науки в дидактике химии также усиливается внимание к установлению последовательных связей между преподаванием химии и других предметов.
При преподавании химии важнейшим условием представляется использование элементов геологии (особенно минералогии). Эти две науки идут рука об руку с древнейших времен и, естественно, большая часть теоретических разделов неорганической химии (курс химии основной школы 8-9 классов) может быть проиллюстрирована с точки зрения минералогии, при помощи образцов и рассказа о реальных геологических процессах.
Рассмотрим это на примере некоторых тем школьного курса химии.
|
Тема по химии |
Раздел минералогии |
|
Введение в предмет химии История развития химия. Ученые-химики. Предмет химии. Связь химии с другими науками. Вещества. Роль химии в нашей жизни. |
Введение в минералогию. История развития минералогии. Ученые – минералоги. Минералогия и понятие о минерале. Связь минералогии с другими науками. |
|
Атомы химических элементов Формирование знаний об атоме, металлических и неметаллических элементах, видах химической связи. Взаимодействие атомов элементов металлов и неметаллов. |
Конституция и свойства минералов. Химический состав, структура и формулы минералов. Полиморфизм. Физические свойства минералов: блеск, твердость, цвет, удельный вес и др. |
|
Простые вещества Простые вещества металлы и неметаллы, их: положение в ПСХЭ Д.И.Менделеева, физические свойства. Явление аллотропии. |
|
|
Соединения химических элементов Знакомство с основными классами химических соединений (оксиды, основания, кислоты, соли). Типы кристаллических решеток. Чистые вещества и смеси, их состав и свойства. |
Классификация и номенклатура минералов. Деление минералов на классы по типам химических соединений. Систематизация минералов по кристаллической структуре. |
|
Изменения, происходящие с веществами Физические и химические явления. Основные законы химии. Расчеты. Типы химических реакций. |
Образование минералов в природе. Геологические процессы минералообразования. |
|
Растворение. Растворы. Изучение различных механизмов растворения. Свойства растворов. Генетические ряды металлов и неметаллов. Окислительно-восстановительные процессы. |
Роль воды в процессах минералообразования. Минералы, образующиеся в гидротермальных жилах. Минералы, образующиеся на поверхности Земли. |
|
Металлы Общая характеристика металлов, строение их атомов, получение, свойства, важнейшие соединения и их значение. |
Описательная минералогия. Общая характеристика минералов, описание их свойств, происхождение, их промышленное использование. |
|
Неметаллы Изучение основных групп неметаллов. Общая характеристика: строение, нахождение в природе, физические и химические свойства, важнейшие соединения. |
По опыту авторов, необходимо осуществление особого творческого подхода учителя при подготовке к различным тематическим занятиям, а также в постановке задач и подборе демонстрационного материала. Знание основ минералогии учителем, наличие небольшой минералогической коллекции в школе позволит сделать уроки химии более интересными.
Например, урок по теме «Серная кислота. Сульфаты» включает в себя демонстрацию коллекции минералов класса сульфатов, таких, как барит BaSO4, гипс CaSO4•2H2O, целестин SrSO4. На демонстрационном опыте рассматривается отношение этих солей к воде, обсуждаются химические способы получения. Также учащимся демонстрируются образцы пирита FeS2, который используется на первой стадии промышленного синтеза серной кислоты.
В последние годы в комплектах заданий Всероссийской и Московской открытой олимпиад школьников по химии усилился акцент на межпредметную связь химии с минералогией. Олимпиадные задачи по химии подразумевают знания школьником элементного состава наиболее промышленно важных и распространенных в природе минералов, умение предсказывать их химические свойства и анализировать реакционную способность. В рамках подготовки одаренных детей к олимпиадным испытаниям авторами широко практикуется ознакомление учащихся с основными группами минералов, их химическим составом, характерными физическими и химическими свойствами. Как показывает опыт, владея этими знаниями, школьники уверенно применяют полученные навыки и занимают призовые места на химических олимпиадах.
В свою очередь, для школьников, увлекающихся геологией и выполняющих проектные работы на геологические темы весьма важны знания из курса химии, которые способствуют более глубокому пониманию вещественного состава Земли, свойств минералов и горных пород, использования полезных ископаемых. Так, ученицей 9 класса школы «Муми-тролль», Александрой Борисенко, была успешно выполнена проектная исследовательская работа «Подделки, имитации и синтез образцов коллекционных минералов», содержащая в практической части ряд химических экспериментов по выращиванию кристаллов. Получила призы на Московской открытой олимпиаде по геологии и Санкт-Петербургской геологической олимпиаде.
Благодаря тесному сотрудничеству авторов, на базе НОЧУ «Школа «Муми-тролль» сформированы коллекции минералов, используемые на уроках химии и физики. В течение трех лет ежегодно проводятся минералогические мастер-классы, на которых учащиеся знакомятся с основными свойствами минералов и способами их определения.