Формування знань про структурну організацію органічних речовин у курсі хімії загальноосвітньої школи

Abstract

Дисертацію присвячено проблемі формування знань про структурну організацію органічних речовин. На основі адекватного сучасному' стану розвитку науки ланцюга рівнів стручстурної організації органічних речовин і відповідно до визначеної в Держстандарті освіти змістової лінії “Рівні і форми організації живої і неживої природи” розроблено диференційовану за профільністю школи методику формування знань про структурну організацію органічних речовин. Розроблено методичні рекомендації для вчителів, схеми, таблиці, контрольні завдання, педагогічний програмний засіб “Структурна організація органічних речовин”. Доведено ефективність експериментальної методики в цілому і педагогічного програмного засобу як її складової, світоглядне значення знань учнів про структурну організацію органічних речовин.

Диссертация посвящена проблеме формирования знаний о структурной организации органических веществ. В работе раскрыта сущность понятий “структура”, “структурная организация”, “уровень структурной организации”, “особенности уровней структурной организации”. Сделан вывод о том, что уровневый подход к изучению структурной организации органических веществ отвечает современным представлениям об иерархии дискретных форм материи, взаимосвязи между строением, свойствами веществ и их биологическими функциями. Проанализирована традиционная методика формирования знаний о строении органических веществ. На основании констатирующего эксперимента сделан вывод о том, что учащиеся не осознают принадлежности веществ к определенному уровню структурной организации, не владеют достаточной информацией о характеристиках структуры полимерного уровня вещества и его продолжения уровнями структурной организации живой природы. Определены возможности школьного курса химии для внедрения знаний об уровнях структурной организации веществ. Сделан вывод о целесообразности введения этого материала на примере органических веществ, поскольку именно органическая химия ближе всего подходит к раскрытию тайны жизни, а уровни организации химической формы материи продолжаются биологическими. На основании современных научных представлений об иерархии уровней структурной организации органических веществ и в соответствии с содержательной линией “Уровни и формы организации живой и неживой природы”, которая предусмотрена Госстандартом образования Украины, разработана дифференцированная методика формирования знаний о структурной организации органических веществ. Сущностью теоретической концепции методики является: структурирование и преподавание учебного материала органической химии на основании принципов системного обучения — иерархичности, целостности, системности объектов; изучение органических веществ с позиций целостности состава, строения, свойств, биологических функций и принадлежности к уровню структурной организации; выделение в учебном материале органической химии знаний о молекулярном и полимерном уровнях структурной организации и их характеристиках; рассмотрение пространственного строения веществ как условия возникновения у них биологических функций, необходимых для функционирования живых организмов; акцентирования внимания на мировоззренческом значении этих знаний; дифференцированный подход к отбору материала и определения уровня формирования знаний в массовой школе и классах химического профиля. Определены этапы формирования знаний. Разработаны методические рекомендации для учителей к внедрению знаний о структурной организации органических веществ и ее уровней, схемы, таблицы, педагогическое программное средство “Структурная организация органических веществ”, контрольные задания, которые могут быть использованы в массовой и профильной школе, а также в педагогических вузах при подготовке и переподготовке учителей. Экспериментально доказана эффективность методики в целом и педагогического программного средства как ее части. Установлено, что включение новых знаний о структурной организации органических веществ не требует увеличения числа объектов, которые изучаются, а связано с акцентированием внимания на уровнях структурной организации, их мировоззренческом значении, интегрировании этих знаний с биологическими знаниями. Подтверждена гипотеза исследования - изучение органических веществ с точки зрения их структурной организации создает возможности для углубления знаний учащихся об иерархическом строении материи. Вычленение знаний об уровнях структурной организации органических веществ способствует реализации в курсе химии содержательной линии “Уровни и формы организации живой и неживой природы” образовательной отрасли “Естествознание”. Поскольку в предложенной методике в курсе органической химии реализуется содержательная линия, предусмотренная Госстандартом образования Украины, и она разработана для профильной школы, то может быть рекомендована для 12-летнего обучения. Определены перспективные направления в реализации содержательной линии “Уровни организации вещества”, а именно: введение знаний об уровнях структурной организации веществ в курс неорганической химии, а также исследование проблемы содержательной и хронологической координации курсов химии и биологии на основе соответствия знаний об уровнях структурной организации неживой и живой природы.

The dissertation on competition of formation of knowledge about structural organization of organic substances has been investigated. On the basis of chain level of structural organization of organic substances, adequate to modem situation of science development and the methods of formation of knowledge about structural organization of organic substances has been developed, in accordance to content line “Levels and forms of organization of organic and non-organic nature” defined by state standard of education and differentiated according to school specialization. The effectiveness of experimental principles on the whole and program pedagogical means as a part of it, importance of knowledge about structural organization of organic substances (especially conformation) for the widening of scientific outlooks among pupils has been created.