Sample menu:

А.Т. Шульгин, кандидат педагогических наук

ГБОУ «Лицей «Вторая школа», учитель химии

ЧОУ ДПО «Международная гуманитарная академия», доцент

АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ И УМЕНИЙ СТАРШЕКЛАССНИКОВ

ПРИ ПОДГОТОВКЕ К ГИА ПО ХИМИИ

Аннотация. Определив основно́й целью ГИА дифференциацию выпускников, на поверхность «всплыла» оборотная сторона КИМ для ОГЭ и ЕГЭ по химии ГИА. Составители КИМ для ОГЭ и ЕГЭ по химии для повышения «эффективности» дифференциации выпускников стали использовать вычурные приёмы. В статье перечислены некоторые проблемные задачи для выпускников, которые являются ос­новой для учителя основно́го образования или педагога дополнительного образования при актуали­зации знаний и умений выпускников.

Ключевые слова: методика преподавания химии, проблемная задача, актуализация знаний и уме­ний, педагогические стереотипы, ГИА, ОГЭ, ЕГЭ.

В образовательной области Российской Федерации четырёхбуквенная аббревиатура ФГОС [1, 2] «conduit le bal». («Правит бал» — перевод с французского. — Gounod Ch.F. Faust.) Для человека, связанного с естественнонаучной областью, слово «стандарт» обязывает ко многому. В советские времена на титульном листе каждого ГОСТ имелось устрашающее напоминание: «Несоблюдение стандарта преследуется по закону». Для этого были основания, т.к. в утверждённом стандарте были приведены все используемые понятия и определения. Во ФГОС используется понятие «компетенция».

Понятие «компетенция» во ФГОС не определено. Не будем впадать в «научные» споры, а рас­смотрим применение этого понятия в тексте стандарта: «У педагогического работника, реализующего основную образовательную программу, должны быть сформированы основные компетенции, необ­ходимые для обеспечения реализации требований Стандарта и успешного достижения обучающимися планируемых результатов освоения основной образовательной программы, в том числе умения:» [2]. В тексте должны быть перечислены основные компетенции, а перечисляются умения. Хотя во всех научных работах утверждается, что компетенция не является знанием или умением. Согласно С.Л. Ру­бинштейну [3] способности не сводятся к знаниям, умениям и навыкам. Подмена понятия «способ­ность» понятием «компетенция» в теории не даёт решения проблемы обучения. «Компетенция» — понятие предметной дисциплины «права».

Л.А. Ясюкова, характеризуя современное состояние теории способностей, указывает на то, что на протяжении последних десятков лет исследование способностей осуществлялось в основном в русле экспериментального изучения способностей к конкретным видам деятельности, притом, что теоретико-методологические основы (т.е. методология проведения исследований, понятийный аппарат, опре­деление основной категории) не претерпели за это время существенных изменений. «Подобная устойчивость может быть показателем того, что в теоретической разработке психологии способностей либо сделано уже практически всё возможное, либо — ещё очень мало, почти ничего. [4]»

Поэтому на ГИА определяют наличие знаний и умений у выпускников. Причём, знания и умения определяют поэлементно (http://www.old.fipi.ru/ege-i-gve-11/demoversii-specifikacii-kodifikatory (31 мая 2020 г.).

Процесс актуализации знаний и умений выпускников мы рассматриваем как стимуляцию их приме­нения в процессе подготовки к ГИА. Знания и умения представляют собой простейшие элементы мышления выпускника. В психологии мышление определяется как решение проблемных ситуаций. В отечественной психологической науке классификацию проблемных ситуаций разработал А.М. Ма­тюшкин [5].

Следует отметить то обстоятельство, что проблемная ситуация данная извне таковой не является. Её определяют проблемной задачей. В процессе актуализации знаний и умений обучающихся учитель задаёт проблемные задачи.

Первая проблемная задача, с которой сталкиваются не только выпускники, но и учителя химии. Этой проблемной задачей можно дать название «Велик могучим русский языка». (Иванов А.А. Пародия «Высокий звон» на стихотворение В. Сидорова «Высокий свод». — Телепередача «Вокруг смеха». — 1980.)

Например, задание тестовой части КИМ: «Определите, наиболее распространенные изотопы каких элементов содержат одинаковое число нейтронов.» (https://scienceforyou.ru/trenirovochnye-varianty-dlja-podgotovki-k-egje/trenirovochnij-kim-n13 (31 мая 2020 г.) Хочется задаться вопросом: «С такой стилистикой сможет ли выпускник успешно сдать ЕГЭ по русскому языку?»

Второй проблемной задаче можно дать название «Школьные химические стереотипы». Хорошо известные стереотипы: индикатор метиловый оранжевый в нейтральной среде имеет оранжевый цвет, гидроксид меди(II) является осно́вным гидроксидом и т.д.

Рис. 1. Осадок осно́вного карбоната меди малахитового цвета CuCO3·xCu(OH)2·yH2O

Мало учителей и педагогов знают, что при взаимодействии раст­воров сульфата меди(II) и гидрокарбоната натрия при соответ­ствующих условиях образуется осадок бирюзового цвета. Действи­тельно, приливая раствор гидрокарбоната натрия к раствору сульфата меди достаточно быстро, выпадает осадок малахитового цвета (рис. 1)

2CuSO4 + 4NaHCO3 = (CuOH)2CO3 + 2Na2SO4 + 3CO2 + H2O

2Cu2+ + 4HCO3- = (CuOH)2CO3 + 3CO2 + H2O

Тщательно отмытый осадок малахитового цвета до отрицательной реакции на сульфат-ионы растворяется в соляной кислоте с вы­делением углекислого газа. После добавления к полученному раствору раствора хлорида бария, образуется лёгкое помутнение, которое свидетельствует о примеси осно́вного сульфата меди. Поэтому можно утверждать, что получен­ный осадок малахитового цвета представляет собой осно́вный карбонат меди CuCO3·xCu(OH)2·yH2O.

Рис. 2. Осадок осно́вного сульфата меди бирюзового цвета CuSO4·xCu(OH)2·yH2O

Однако раствор гидрокарбоната натрия к раствору сульфата меди(II) можно добавлять с такой скоростью, чтобы условия образо­вания осадка были близки к гомогенному осаждению. В таком случае выпадает осадок бирюзового цвета (рис. 2)

2CuSO4 + 2NaHCO3 = (CuOH)2SO4 + Na2SO4 + 2CO2

2Cu2+ + SO42- + 2HCO3- = (CuOH)2SO4 + 2CO2

Отмытый до отрицательной реакции на сульфат-ионы осадок бирюзового цвета растворяется в соляной кислоте без выделения газа, а образовавшийся раствор содержит сульфат-ионы, которые легко можно обнаружить хлоридом бария. На основании качествен­ных реакций можно утверждать, что осадок представляет собой осно́вный сульфат меди CuSO4·xCu(OH)2·yH2O.

Противодействовать школьным химическим стереотипам достаточно сложно. Именитые коллеги-оппоненты приводят основной довод-вопрос: «Вашему ученику надо выполнить проект с химическим экспериментом или успешно сдать ЕГЭ по химии?»

Рис. 3. цис-Диглицерокупрат(II) натрия

А что такое глицерат меди? Глицерин взаимодействует с металлическим натрием, образуя глицерат натрия

2C3H5(OH)3 + 6Na = 2C3H5(ONa)3 + 3H2

Однако глицерат натрия не образуется при взаимодействии глицерина со щёлочью гидроксидом натрия. Тем более гли­церин не будет реагировать со слабым основанием гидрок­сидом меди(II). Оказывается, под тривиальным названием «глицерат меди(II)» скрывается какой-то из изомеров ко́мплексного соединения диглѝцерокупра́та(II) натрия (рис. 3 и 4)

2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 + 2NaOH = Na2[Cu(C3H6O3)2] + 4H2O

Рис. 4. транс-Диглицерокупрат(II) натрия

О валентности. (https://scienceforyou.ru/trenirovochnye-varianty-dlja-podgotovki-k-egje/trenirovochnij-kim-n7 (31 мая 2020 г.) В задании дан перечень химических элементов: азот, фосфор, хром, медь и марганец. В этом перечне надо выбрать два элемента, у которых высшая «валентность» не равна номеру группы. Понятно, что речь идёт о номере группы в Периодической таблице. Но какой? С короткими или длинными периодами? Выпускники правильно выбирают медь, а со вторым элементом испытывают сильные затруднения. Оказывается, что составители задания под «валентностью» подразумевают «ковалентность» — количество общих электронных пар.

«Из правильных ответов угадай правильный» — так можно назвать третью проблемную задачу для выпускников. Например, надо выбрать реактив, с помощью которого можно различить силикат калия и хлорид магния [6, с. 191]. В качестве реактивов предлагаются сульфат бария, фосфат кальция, хлорид аммония и соляная кислота. Химики-профессионалы считают, что различить можно с помощью двух реактивов: хлорида аммония и соляной кислоты. Авторы типовых экзаменационных материалов (эксперты) считают, что различить можно только соляной кислотой. Своё решение эксперты дистантно объяснили, что при реакции с соляной кислотой проходить только одна реакция ионного обмена

K2SiO3 + 2HCl = 2KCl + H2SiO3

С хлоридом аммония проходят две реакции: реакция ионного обмена, а затем разложение образо­вавшегося силиката аммония

K2SiO3 + 2NH4Cl = 2KCl + (NH4)2SiO3

+

(NH4)2SiO3 = 2NH3 + H2SiO3

_____________________________________

K2SiO3 + 2NH4Cl = 2KCl + 2NH3 + H2SiO3

Другой пример [6, с. 174]. Дан список веществ: оксид кремния, сульфит натрия, фосфат бария и нитрат аммония. Надо выбрать вещество, с которым реагирует соляная кислота. С точки зрения химиков-профессионалов соляная кислота взаимодействует с двумя веществами в этом перечне.

С сульфитом натрия также протекают две реакции: реакция ионного обмена, потом разложение получившей се́рнистой кислоты

2HCl + Na2SO3 = 2NaCl + H2SO3

+

H2SO3 = SO2 + H2O

_____________________________________

2HCl + Na2SO3 = 2NaCl + SO2 + H2O

Признаком этой реакции является появление резкого запаха.

В случае взаимодействия соляной кислоты с фосфатом бария протекает только одна реакция ионного обмена с образованием слабого электролита дигидрофосфат-иона

4HCl + Ba3(PO4)2 = 2BaCl2 + Ba(H2PO4)2

4H+ + Ba3(PO4)2 = 3Ba2+ + 2H2PO4-

Признак этой реакции — исчезновение осадка.

В этом задании эксперты правильным ответом определили сульфит натрия, не принимая во внима­ние доводы, приведённые в примере ранее.

Как выбрать правильный ответ выпускнику? (Данные неточности не является результатом опе­чаток.)

Ещё одна проблемная задача: «Информационно-семантические задания». В некоторых задачах приводят формулы или названия веществ. Довольно трудно выпускнику определиться о чём идёт речь: о свойствах вещества или его водного раствора.

В настоящее время создалась парадоксальная ситуация, когда используются КИМ, направленные на определение актуального уровня знаний и умений выпускника, однако имеющие цель диффе­ренцировать выпускников. Составители КИМ для достижения этой цели используют ряд недобро­совестных, вычурных приёмов для повышения «эффективности» КИМ.

* * *

1. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации № 1897 от 17 декабря 2010 г. «Об утверждении Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования».

2. Приказ Министерства образования и науки Российской Федерации № 413 от 06 октября 2009 г. «Об утверждении и введении в действие Федерального государственного образовательного стандарта среднего общего образования».

3. Рубинштейн С.Л. Бытие и сознание: О месте психического во всеобщей взаимосвязи явлений ма­териального мира. — М.: Изд-во АН СССР, 1957. — 328 с.

4. Ясюкова Л.А. Взаимосвязь индивидуально-психологических характеристик в структуре профес­сиональных способностей// Вопр. психол. — 1990. — № 5. — С. 72-81.

5. Матюшкин А.М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении. — М.:, 1972. — 178 с.

6. ОГЭ. Химия: типовые экзаменационные варианты: 30 вариантов / под ред. Д.Ю. Добротина. — М.: Издательство «Национальное образование», 2020. — 256 с. — (ОГЭ. ФИПИ — школе).