РОЗДІЛ 2
МЕТОДИКА ФОРМУВАННЯ ЗНАНЬ ПРО СТРУКТУРНУ ОРГАНІЗАЦІЮ
ОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН ТА ПЕРЕВІРКА ЇЇ ЕФЕКТИВНОСТІ
2.1. Концепція експериментальної методики
У філософській літературі [52, 58, 90, 137, 145, 146] знання визначаються як перевіренний практикою результат процесу пізнання дійсності, її адекватне відображення в свідомості людини у вигляді понять, суджень, теорій. Спираючись на таке означення, формування знань про структурну організацію органічних речовин за експериментальною методикою ми розглядали як формування системи відповідних понять. Щоб сформувати поняття, треба чітко визначити його зміст, обсяг, зв'язки і відношення з іншими поняттями; встановити етапи його формування; відібрати необхідний матеріал і методичні прийоми, визначити рівень, до якого буде здійснюватись формування поняття та систему контролю за рівнем сформованості поняття [19, 157]. Ці умови, а також принципи системного навчання - цілісності, ієрархічності та системності об'єктів [69, 170] становили дидактичну основу нашої експериментальної методики.
Принцип цілісності виявляється в тому, що всі речовинні форми розглядаються з позицій їх складу, будови та властивостей. Для білків та нуклеїнових кислот цей перелік продовжується біологічними функціями.
Вивчення органічної хімії в напрямі від найпростішого рівня структурної організації до найскладнішого відбувається за принципом ієрархічності. Знання лише про структурну організацію речовин без виділення її рівневості не відбивають ієрархічність побудови матерії й не адекватні сучасному рівню розвитку науки.
Виділення в навчальному матеріалі структури об'єктів, які представляють окремо взятий рівень та встановлення систем зв'язків між ними та структурними елементами рівнів організації інших форм руху матерії, що розглядаються на уроках з суміжних дисциплін, відображають у викладанні хімії принцип системності.
Відбір навчального матеріалу про органічні речовини, який розкриває ієрархію рівнів їх структурної організації, здійснювався відповідно до критеріїв науковості, доступності, цілісності, наступності й безперервності.
Для впровадження знань про структурну організацію органічних речовин та її рівні в експериментальному викладанні у класах природничого профілю та з поглибленим вивченням хімії було обрано такі теми: "Вступ до органічної хімії", "Вуглеводні", "Вуглеводи", "Амінокислоти", "Білки" та "Нуклеїнові кислоти".
Зупинимось на поясненні доцільності цього вибору. У вступі до органічної хімії є можливість встановити відмінності між неорганічними й органічними речовинами і на основі цього вивести класифікацію рівнів структурної організації речовин та визначити місце в ній органічних речовин.
Вибір теми "Вуглеводні" для експериментального викладання пояснюється тим, що на прикладі цих сполук можна розглянути найпростіші конформації. Для забезпечення наступності і безперервності в розвитку цього поняття доцільним є вивчення матеріалу про конформації при встановленні структурних особливостей циклоалканів, аренів, вуглеводів, синтетичних полімерів, білків та нуклеїнових кислот.
Із з'ясуванням ще одного виду просторової будови речовин - оптичної ізомерії - у класах з поглибленим вивченням хімії пов'язаний вибір теми "Вуглеводи". Структурні особливості молекули глюкози дозволяють ввести це поняття, а розвинути і закріпити його можна на прикладі амінокислот.
Світоглядне значення знань про структурну організацію речовини доцільно висвітлити під час вивчення білків і нуклеїнових кислот, взаємозалежності між їх просторовою будовою та біологічними функціями. Це сприяє розкриттю єдності живої і неживої природи.
У масовій школі для вивчення речовин молекулярного рівня структурної організації з тієї ж причини, що й у профільній школі, було обрано теми "Вступ до органічної хімії" та "Алкани".
З'ясування особливостей структурної організації речовин полімерного рівня у масовій школі відбувалося в такій послідовності: полімери алкенів > крохмаль, целюлоза, штучні волокна > білки, синтетичні волокна. У класах природничого профілю цей перелік тем був ширшим: полімери алкенів > полімери дієнів > крохмаль, целюлоза > білки, нуклеїнові кислоти. Матеріал про синтетичні високомолекулярні речовини і полімерні матеріали на цій основі вивчали в класах з поглибленим вивченням хімії. Вибір цих тем не є випадковим. Вони дають змогу ускладнення структури речовин полімерного рівня організації на основі вивчення речовин у напрямі від найпростішого об'єкту до найскладнішого.
Узагальнення знань з органічної хімії в експериментальному викладанні мало характер міжпредметного світоглядного узагальнення знань [31].
Відповідно до логіки формування понять на чуттєвому рівні відображення дійсності відчуття трансформується в сприйняття, які, в свою чергу, перетворюються на уявлення. Цей рівень пізнання характеризується формуванням в учнів лише репродуктивних знань. На абстрактному рівні відображення дійсності - рівні абстрактного мислення - з уявлень формуються поняття (узагальнені уявлення). При цьому репродуктивний рівень через продуктивний трансформується в творчий, а оперування образами переходить в оперування змістом понять [143]. Щодо формування знань про рівні структурної організації речовин в експериментальному викладанні, то в масовій школі планувалось завершити цей процес на рівні уявлень. У профільних класах передбачалось сформувати поняття про речовинну рівневість матерії. Звичайно, такий диференційований підхід до ступеня сформованості даного поняття вплинув на його зміст та обсяг матеріалу в різнопрофільних класах.
Розробка методичних рекомендацій не передбачала розширення програми з введенням нових об'єктів вивчення в масовій школі та в профільних класах.
Пріоритетними в експериментальному викладанні були такі підходи: вивчення органічних речовин з погляду їх структурної організації (єдності складу, будови, властивостей, біологічних функцій та усвідом