РОЗДІЛ 2
КОНЦЕПТУАЛЬНІ ЗАСАДИ НАВЧАННЯ ОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ
Постановка проблеми. Як було показано в розділі 1, методика органічної хімії постійно розвивається, що пов'язано із розвитком як хімічної науки, так і освіти. Теоретичні обґрунтування, сформульовані на попередніх етапах розвитку методики, виявляються недостатніми у зв'язку з досягненнями сучасної органічної хімії, їх важливою роллю в житті суспільства, змінами в екологічній ситуації та екологічній свідомості громадян, структурі їхніх матеріальних потреб. У суспільстві формуються новий підхід до реальності, усвідомлення непрогнозованості результатів застосування нових наукових знань. Розгляд розвитку однієї сфери у відриві від інших утратив свою актуальність. Навчання природничих наук має забезпечити осягнення учнями навколишнього світу як такого, що постійно змінюється, і потребу його постійного пізнання [198].
Разом з утвердженням філософії особистісно зорієнтованої освіти трансформуються мета навчання хімії в школі, його змісти, методи, засоби. Першорядною метою хімічної освіти стає формування засобами предмета компетентної особистості. Звідси - зміст має забезпечувати галузеву й предметну компетентність, а процес здобуття знань -- спиратися на самостійну дослідницьку діяльність учнів. Новим формам взаємодії учителя й учня на засадах партнерства мають слугувати засоби навчання, зокрема, на електронних носіях.
Усі ці ознаки сучасного освітнього процесу потребують теоретичного обґрунтування й конкретизації в методиці органічної хімії.
2. 1. Загальнокультурний контекст органічної хімії
У наш час відбувається колосальне розширення й поглиблення хімічних знань. Досягнення цивілізації останніх десятиріч тісно пов'язані з успіхами хімії як науки і виробництва, зокрема синтетичної органічної хімії. Ще в середині ХХ ст. вчені зазначали, що "культурний прогрес двадцятого століття перебуває в руках учених, і хіміку-органіку належить видатна роль у визначенні курсу цього руху" [154, с. 17]. Розкриття єдності хімічної науки і загальної культури людства, визначення місця хімії в суспільній історії та системі наук про природу, її впливу на науково-технічний прогрес і розвиток нехімічної сфери людської діяльності, показ ролі особистостей у розвитку науки - усе це в потенціалі змісту навчання хімії, який не повністю реалізується методикою.
Розглядаючи розвиток органічної хімії не лише як ланцюг послідовних подій у часовому вимірі, а як боротьбу ідей, зміну теоретичних поглядів, розвиток галузей застосування її продуктів, можна виявити очевидну спряженість рівня цивілізованості практично всіх виробничих і побутових сфер та рівня хімічних знань і розвитку синтетичної органічної хімії. Динаміка цього розвитку вражає. Показником може бути зростання кількості синтезованих сполук: 1880 р. - близько 12 000, 1910 р. -150 000, 1940 р. - 500 000 [154]. Нині ніхто не береться назвати точну кількість органічних сполук, бо вона зростає щороку на 200 -300 тисяч і сягає вже 20 мільйонів. Для порівняння: відомо лише близько 700 тисяч неорганічних сполук.
"Розвиток хімії показав, що різноманітність речовин у природі пояснюється не стільки різноманітністю атомів, скільки різноманітністю поєднань невеликої кількості різних атомів між собою в ансамблі" [139, с. 12]. Завдяки унікальним властивостям атомів Карбону кількість структур, побудованих із цих атомів, практично невичерпна й обмежується лише фантазією хіміка-синтетика. У цьому полягає винятковість органічної хімії порівняно не лише з неорганічною хімією, а й з іншими науками. "Багатоманітність сполук Карбону є дивовижним і єдиним свого роду явищем" [135, с. 4].
Синтез нових сполук є найголовнішим напрямом розвитку органічної хімії. Цей напрям набув такого статусу протягом менш ніж двох століть - досить швидко після виокремлення органічної хімії в окрему галузь науки. Органічний синтез нині відіграє ключову роль не лише у створенні практично корисних речовин, а й у пізнанні складних взаємодій у біологічних системах на молекулярному рівні, що є надзвичайно важливим завданням сучасного природознавства.
Якщо біолог, геолог, астроном досліджують природу у сформованому вигляді, то хімік-органік повинен спершу добути речовину, якої до цього в природі не існувало, дослідити її властивості і перетворення. Причому у природі немає не лише окремих речовин , а цілих класів синтетичних органічних речовин. Ще видатний французький хімік-органік ХІХ ст. М. Бертло зазначав: "Хімія сама створює свої об'єкти" [цит. за 170, с. 249]. Цю думку продовжує інший французький хімік, наш сучасник, Ж-М. Лен: "Книгу хімії треба не тільки читати, а й писати! Партитуру хімії треба не лише виконати, її треба створити!" [там само].
Маючи таку яскраву самобутність, виняткове положення серед інших природничих наук, органічна хімія розвивається в певному загальнокультурному середовищі й тісно пов'язана з іншими природничими науками. Хімічний аспект наявний у більшості наукових і технологічних напрямів.
Передусім це біологія. Загальновідомо, що органічна хімія розпочиналася з дослідження речовин рослинного і тваринного походження. Завдяки цьому було з'ясовано склад і структуру багатьох біологічних субстанцій. Водночас біологічні субстанції - природні вуглеводи, що становлять основу рослинного світу, -- є джерелом добування штучних волокон, спиртів, багатьох інших речовин. Саме хімікам належить розшифровка структури і штучне відтворення таких складних біологічних об'єктів, як жири, деякі білки, вуглеводи, вітаміни. Хімія сприяє розумінню перебігу процесів у організмах на молекулярному рівні. Як виявилося, біологічні об'єкти, відрізняючись від хімічних надзвичайною складністю, належать до обмеженої кількості типів сполук. "Молекулярний світ біології - лише один із можливих світів хімічного Всесвіту" [170, с. 237].
Хімію біологічно активних речовин, що становлять вищий рівень речовинної форми організації матерії, порівнюють з молекулярною інформатикою, предметом якої є збереження і зчи
- Київ+380960830922