Учебное оборудование по химии 1955 год - старые учебники

9. Строение атомов. Природа валентности 109

10. Растворы 115

11. Азот и фосфор 121

12. Углерод и кремний 134

Металлы

13. Общие свойства металлов 151

14. Щелочные металлы. Натрийикалий 157

15. Щелочноземельные металлы. Кальций 159

16. Алюминий 164

17. Железо 165

Органические вещества

18. Предельные углеводороды 174

19. Непредельные углеводороды 176

20. Спирты 182

21. Альдегиды 183

22. Карбоновые кислоты 184

23. Сложные эфиры 186

24. Углеводы 188

25. Ароматические углеводороды 195

26. Производные ароматических углеводородов 197

27 Белки 200

28. Успехи органического синтеза 201

Приложение: Список учебно-наглядных пособий 204

Литература для учителя 212

АКАДЕМИЯ ПЕДАГОГИЧЕСКИХ НАУК РСФСР

ИНСТИТУТ МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

XIX съезд Коммунистической партии Советского Союза, в целях дальнейшего повышения социалистического воспитательного значения общеобразовательной школы и обеспечения учащимся, заканчивающим среднюю школу, условий для свободного выбора профессии, дал директиву — приступить к осуществлению политехнического обучения в средней школе и провести мероприятия, необходимые для перехода к всеобщему политехническому обучению.

От оканчивающих нашу общеобразовательную школу юношей и девушек — будущих активных строителей коммунистического общества — требуется прочное овладение основами наук и умение применять свои знания на практике — в обыденной жизни, на производстве, транспорте, в сельском хозяйстве и т. д. При решении этой первостепенной важности задачи общего образования и политехнического обучения учебное оборудование, будучи материальной базой, на которой строится учебно-воспитательная работа в нашей школе, занимает видное место.

Коммунистическая партия и Советское правительство проявляют исключительную заботу об учебном оборудовании школ, ассигнуя ежегодно из государственного бюджета значительные суммы, выразившиеся в 1954 г. только по РСФСР в 140 миллионов рублей.

В постановлении ЦК ВКП(б) от 25 августа 1932 г. «Об учебных программах и режиме в начальной и средней школе» было указано на необходимость «обратить особое внимание на овладение учительством методикой и инструментами педагогического труда (умелое использование для обучения пособий, каРты, наглядных таблиц, кино, радио и т. д.)» и применение в работе различного рода демонстраций опытов и приборов, систематическое приучение детей к самостоятельной работе, в том числе работе в лаборатории, по изготовлению моделей и т. п. й этом же постановлении были даны указания и о расширении производства учебно-наглядных пособий и улучшении снабжения ими школ.

Свидетельством постоянного внимания к вопросам учебно-0 оборудования школ являются относящиеся к этому вопросу специальные постановления Совета Министров СССР и Совета Министров РСФСР, а также многие приказы Министерства просвещения РСФСР, изданные за последние годы.

Большое значение для школ имело издание Министерством просвещения РСФСР «Обязательных списков учебно-наглядных пособий и лабораторного оборудования», согласно которым все начальные, семилетние и средние школы должны иметь определенный минимум (по номенклатуре и количеству) учебного оборудования, обеспечивающий нормальную учебно-воспитательную работу в школе. Такие списки служат надежным ориентиром для руководителей и учителей школ, практически реализующих в своей повседневной работе эти решения. Многим школам большую помощь в приобретении наглядных пособий оказывают шефствующие организации (предприятия и учреждения).

Одним из существенных условий высокого качества преподавания химии и полной успеваемости учащихся по этому предмету является наличие необходимого помещения для занятий с соответствующим оборудованием. Необходимо принять все меры к тому, чтобы в каждой средней школе был организован химический кабинет и были приобретены все нужные для целей преподавания приборы, реактивы и материалы, лабораторные принадлежности и наглядные пособия.

Учителя химии нередко сами успешно разрабатывают новые учебные пособия, о чем свидетельствуют, в частности, присылаемые ими работы на «Педагогические чтения», ежегодно организуемые Академией педагогических наук РСФСР, статьи для журнала «Химия в школе» и другие материалы.

Создавая учебные пособия по различным разделам курса химии, некоторые учителя начинают направлять свои усилия и на разработку небольших комплектов учебного оборудования по некоторым темам программы. В вышедшей недавно книге учителя химии 525-й школы Москвы П. А. Глориозова дано описание комплектов оборудования, применяемых им на уроках химии.

В настоящее время назрела потребность систематизировать и обобщить опыт, накопленный школьной практикой, и наметить пути для создания рациональной системы учебного оборудования по курсу химии, охватывающей все виды учебно-наглядных пособий в их тесной связи друг с другом. Попытка решения этой задачи и составляет предмет настоящей работы. В первой главе данного пособия рассматриваются некоторые общие вопросы, относящиеся к этой проблеме, а во второй — дается комплект учебно-наглядных пособий и лабораторного оборудования, необходимого для преподавания химии по всем темам программы.

Содержание и последовательность описания учебного оборудования в основном находится в соответствии с принятой программой по химии для средней школы, с учетом, однако, тех изменений, которые намечены новой программой в свете требований политехнического обучения. В отдельных случаях сделано перераспределение учебного материала, чтобы избежать повторений при освещении одних и тех же вопросов в разных классах. Поэтому авторы отказались от поурочного перечня учебного оборудования, полагая, что это стеснило бы инициативу учителя, работающего в конкретных условиях той или иной школы.

Для каждого раздела программы дано перечисление оборудования, которое используется при изучении нового материала, при его закреплении и повторении в ходе дальнейшего обучения. Поэтому учебные пособия, приведенные для конкретной темы, не должны применяться все сразу, а постепенно, по мере формирования у учащихся определенного круга научных представлений и понятий. Таким образом, применение учебного оборудования определяется общепедагогическими и частно-методическими соображениями, детальное рассмотрение которых не входит в нашу задачу. Мы ограничились лишь краткой характеристикой основных разделов программы с точки зрения роли учебного оборудования при их усвоении учащимися. В тех случаях, когда вопросы техники учебного эксперимента недостаточно полно освещены в методической литературе, нами даются более или менее подробные указания к проведению опытов. Описаны также некоторые образцы учебных пособий, введенные в школьную практику сравнительно недавно или рекомендуемые впервые.

Поскольку основными приемами использования учебного оборудования на уроках химии является демонстрация, лабораторные и практические работы учащихся, мы в каждом случае указываем на эти приемы с помощью соответствующих условных обозначений Д, Л, и П и подзаголовка: «Демонстрационные и лабораторные опыты». Звездочкой (*) обозначены те опыты и учебное оборудование, которые в той или иной мере выходят за (пределы школьной программы и поэтому опускаются при обучении химии на уроках, но могут быть использованы во внеклассной работе.

1) Буквой Д обозначены демонстрации учителем образцов веществ и материалов, приборов, моделей, таблиц, схем, диапозитивов, кинофильмов и различных опытов.

2) Буквой Л обозначены все лабораторные работы, выполняемые учащимися по ходу урока, рассматривание образцов

веществ, а также изобразительных пособий в учебниках, альбомах и т. п.

3) Буквой П обозначены все практические работы, проводимые учащимися под наблюдением учителя самостоятельно, как правило, после изучения данного раздела программы, а также работы по конструированию приборов, получению веществ, испытанию их свойств и т. п.

Эти указания на способ использования учебного пособия, (для демонстрации, лабораторной работы или практических занятий) дают возможность учителю сделать заключение о характере и количестве того или иного пособия; демонстрация, проводится учителем для всего класса и требует одного пособия, тогда как для лабораторных и практических работ, выполняема мых учащимися по звеньям или индивидуально, требуются уже комплекты однородных пособий.

В школьной практике одним комплектом лабораторного оборудования и раздаточного материала чаще всего пользуются два ученика, а нередко и большее число учащихся. Необходимо подчеркнуть, однако, что реализация принципа политехнического обучения требует привития лабораторных навыков всем учащимся, что может быть осуществлено только путем проведения индивидуальных практических занятий. В связи с этим преподавателям химии необходимо приложить макси мальные усилия к тому, чтобы осуществить переход от звеньевых лабораторных работ к индивидуальным, оставляя звеньевые занятия в тех случаях, когда это вызывается условиями работы.

Для большего удобства при использовании приведенного ниже учебного оборудования на уроках химии, оно разбито на четыре группы:

а) реактивы и материалы,

б) лабораторные принадлежности и посуда,

в) приборы и установки для опытов,

г) изобразительные пособия (плоскостные и объемные).

В этом же порядке (под пунктами а, б, в и г) перечислено

оборудование по каждому из разделов программы. Если отсутствует та или иная группа пособий, например приборы и установки для опытов, то буква в в этом случае пропускается.

Опыт многих школ показывает, что весьма полезными являются заранее смонтированные установки для демонстрации более сложных опытов. На описании различных вариантов таких установок мы здесь не останавливаемся, поскольку эти вопросы всесторонне рассматриваются в специальных руководствах.

Под рубрикой в в книге указано значительно большее число приборов, чем то, которое необходимо иметь в готовом (монтированном) виде. Большая часть такого оборудования соби- рается для данного опыта перед уроком. Не исключена, однако, сборка установок и на самом уроке, поскольку она нередко ведет к вооружению учащихся очень ценными сведениями и навыками.

Все приведенные указания и комментарии преследуют цель мочь учителю лучше ориентироваться в большом числе учебных пособий, чтобы дать ему возможность наиболее целесообразно их выбрать и применить. Наши рекомендации, как правило, относятся к использованию учебного оборудования на самом уроке химии, и только в отдельных случаях, когда это является необходимым, указывается на некоторые возможности применения тех или иных пособий и на внеклассных занятиях.

Поскольку в настоящее время отсутствуют изобразительные учебные пособия в виде альбомов и ученику часто приходится довольствоваться рисунками, таблицами и схемами, помещенными лишь в учебнике, в ряде случаев этот пробел мы рекомендуем восполнить путем составления такого рода пособий самими учениками под руководством учителя или в крайнем случае простой зарисовкой их на классной доске и в тетрадях.

Список литературы, данный в конце книги, не является исчерпывающим; в него в первую очередь внесены работы, специально посвященные вопросам учебного оборудования, главным образом в связи с учебным экспериментом. Однако и этот неполный список дает возможность сделать заключение, что по разбираемому нами вопросу накоплен значительный материал, и уже возникла потребность в его систематизации.

Много ценного материала преподаватель химии, кроме того, найдет в статьях и кратких заметках в разделе «Эксперимент», систематически помещаемых в журнале «Химия в школе». Некоторый иллюстративный материал имеется в журналах: «Знание — сила», «Наука и жизнь», «Техника — молодежи», «Природа» и других, а также в научно-популярных брошюрах, издаваемых Академией наук СССР, Детгизом, Госкультпро-светиздатом, Гостехиздатом и другими издательствами. В список включены некоторые брошюры и этого рода при наличии в них пригодных для школы иллюстраций (схем, таблиц и т. п.).

Материал для числовых таблиц и диаграмм можно почерпнуть из экономических справочников, журналов, газет. Этим материалом, однако, относительно редко удается воспользоваться в учебных целях в неизмененном виде: в большинстве случаев его приходится подвергать методической обработке.

В приложении дан сводный список приборов, установок и изобразительных пособий, рекомендуемых для демонстрации на уроках. Что же касается реактивов, материалов и вспомогательного оборудования для проведения учебного эксперимента, то эти предметы с достаточной полнотой приведены в «Обязательных списках учебно-наглядных пособий и лабораторного оборудования» для семилетней и средней школы.

Рекомендуемые по отдельным темам комплекты учебного оборудования составлены с учетом опыта многих наших школ, но они не претендуют на исчерпывающую полноту и являются первым шагом в разработке этих комплектов. Безусловно, в процессе практической работы, с одной стороны, кое-что окажется лишним, а с другой — снова обнаружатся некоторые пробелы. Поэтому все замечания, относящиеся к данной работе, особенно исходящие из практики, будут авторами приняты с большой благодарностью. Эти замечания просим направлять или в адрес Издательства Академии педагогических наук или авторам в Институт методов обучения АПН РСФСР, Москва, Лобковский пер., 5/16.

ПРИНЦИП НАГЛЯДНОСТИ И ЕГО ЗНАЧЕНИЕ В ОБУЧЕНИИ ХИМИИ

Наглядность обучения является одним из важнейших принципов советской дидактики. Формирование у учащихся научных понятий при последовательном применении этого принципа в процессе обучения должно, прежде всего, опираться на непосредственное восприятие учащимися конкретных фактов, на наличие представлений, полученных в результате наблюдений предметов и явлений (непосредственная наглядность) или их правильных изображений (опосредствованная наглядность). Следовательно, характерным признаком принципа наглядности является участие в познавательном процессе показаний внешних чувств.

Поскольку «мысленные изображения возникают не иначе, как из ощущений», без цаличия представлений о конкретных фактах и явлениях, без живого созерцания учащимися изучаемых предметов и процессов, пет возможности достигнуть подлинного знания и понимания законов природы и общества.

Энгельс утверждает, что в процессе научного исследования, в любой научной области — безразлично, в естествознании или истории, — надо исходить из данных фактов, то есть из «различных форм движения материи, и что, следовательно, также и в теоретическом естествознании нельзя конструировать связей и вносить их в факты, а надо извлекать их из фактов...».

Это требование диалектического метода, предъявляемое к научным исследованиям, в неменьшей степени относится и к процессу обучения; и при обучении необходимо исходить не из отвлеченных рассуждений, а строить его на конкретных представлениях, которые учащиеся чаще всего здесь же, в школе, в процессе урока должны получить при изучении предметов и из наблюдения явлений.

В основе принципа наглядности, которым руководствуется наша дидактика, лежит, следовательно, марксистско-ленинская теория познания. Наглядное обучение — это не простой дидактический прием, который может применяться или не применяться по усмотрению учителя, в зависимости от его методических взглядов, а важнейшее средство раскрытия сущности вещей и явлений, имеющее глубокие гносеологические и психологические корни, а потому и обязательное.

С другой стороны, будет неправильно приписывать наглядности в процессе обучения чрезмерную роль, считать ее каким-то «универсальным» методом, вполне обеспечивающим правильность восприятия и формирования на этой основе научных понятий.

«Опыт есть хронологически первое в деле знания, но он имеет свои пределы, далее которых он или сбивается с дороги или переходит в умозрение».

Процесс познания в обучении, как и в науке, начинается с восприятия, но затем переходит к переработке воспринятого в сознании. Процесс восприятия не является каким-то изолированным, очищенным от всего актом: в него включаются и воображение, и память, то есть воспроизведение полученного в прошлом опыта, эмоции, которые самое восприятие делают более ярким, и, наконец, речь и мышление.

Вызывая яркие представления об единичных предметах и явлениях, наглядное обучение способствует развитию абстрактного мышления, формированию общих научных понятий, усвоение системы которых учащимися и составляет цель обучения. Следовательно, применение всевозможных наглядных пособий поможет учащимся легче осуществить трудный переход от единичного и конкретного к общему и абстрактному.

Мышление ребенка в процессе его учения, как и мышление взрослого человека, есть процесс непрерывного движения от незнания к знанию, от неполного и неточного знания к знанию, более полному и точному.

Нельзя, однако, не отметить очень большой разницы в этом процессе у самостоятельно воспринимающего факты и явления взрослого человека, особенно исследователя, и обучающегося в школе ученика. Это различие заключается, прежде всего, в том, что процесс усвоения знаний учеником по большей части проходит под непосредственным руководством учителя. Второе отличие состоит в том, что учащийся воспринимает знания, уже проверенные практикой и обобщенные человечеством в процессе его развития в систему науки. Наконец, третье существенное отличие выражается в методическом препарировании знаний, предназначаемых для усвоения учащимися.

Принцип наглядности в педагогике утвержден очень давно, еще в начатках педагогики древних народов. Наибольшее обоснование и развитие этот принцип получил у великого чешского педагога Яна Амоса Коменского. «Знание, — писал Комен-ский, — начинается из чувственного восприятия, с помощью воображения переходит в память, а затем, через обобщение единичного, образуется понимание общего и, наконец, для уточнения знания о вещах достаточно понятных, составляется суждение»

Великие русские патриоты и революционеры-демократы — Белинский, Герцен, Чернышевский и Добролюбов, исходившие при разрешении педагогических проблем из позиций материалистической философии, требовавшие всестороннего образования для юношества и неустанно боровшиеся против рутины, царившей в крепостнической школе, «муштры» и зубрежки, придавали большое значение наглядности в школьном обучении. «Что же составляет материал мысли, — писал Н. А. Добролюбов, — как не познание внешних предметов. Возможна ли мысль без предмета; не будет ли она тогда чем-то непостижимым, лишенным всякой формы и содержания? Ведь защищать возможность такой беспредельной и бесформенной мысли решительно значит утверждать, что можно сделать что-нибудь из ничего». Белинский считал, что наглядное обучение диктуется самой природой человека, у которого даже самые отвлеченные умственные представления являются результатом деятельности мозговых центров, а причиной этой деятельности являются чувства, вызванные воздействием внешних предметов.

В своих рецензиях на учебники Белинский бичевал формализм и схоластику в обучении, требовал наглядного обучения и развития у учащихся самостоятельного мышления.

Глубокие мысли о роли наглядности в обучении были высказаны великим русским педагогом К. Д. Ушинским, который пошел в определении наглядности значительно дальше своих предшественников. По Ушинскому, обучение нужно строить на конкретных образах, которые были непосредственно восприняты ребенком, а не на словах или отвлеченных понятиях.

Ушинский значительно расширил понятие о наглядности. Он признавал обучение наглядным и в том случае, если учитель опирается не только на образы, полученные учащимися при применении наглядных пособий непосредственно во время занятий, но и на те, полученные учеником раньше, готовые образы, которые находятся, по выражению Ушинского, «в душе дитяти». «Этот ход ученья, от конкретного к отвлеченному, — писал Ушинский, — от представления к мысли, так естественен и основывается на таких ясных психических законах, что отвергать его необходимость может только тот, кто вообще отвергает необходимость сообразоваться в обучении с требованием человеческой природы вообще и детской в особенности»

По Ушинскому, нельзя отождествлять наглядное обучение с простым созерцанием предметов и явлений. Надо различать внешнюю наглядность от внутренней, предметность от наглядности. Применение наглядности в том широком смысле, какое придавал этому понятию Ушинский, предполагает не только непосредственно чувственные восприятия учащимися предметов, и явлений (например, веществ, приборов, химических процесов и т. п.), но и представления, возникающие в их памяти. При помощи одной только непосредственной внешней наглядности, очень ограниченной для данного момента занятий с учащимися,, совершенно невозможно вскрыть сущность явлений.

Это положение становится особенно ясным для химии, где видимые изменения веществ имеют в своей основе невидимые процессы, сущность которых сводится к атомно-молекулярным перемещениям.

Очень важным положением К. Д. Ушинского, на которое мы должны опереться в настоящей работе, является то, что наглядное обучение приведет к положительным результатам лишь в том случае, когда оно будет проводиться в определенной системе. «Голова, — писал Ушинский, — наполненная отрывочными, бессвязными знаниями, похожа на кладовую, в которой все в беспорядке и где сам хозяин ничего не отыщет». Этот прекрасный образ раскрывается и дальше: «Голова, где только система без знаний, похожа на лавку, в которой на всех ящиках есть надписи, а в ящиках пусто».

Отсюда мы должны сделать логический вывод, что и наглядные пособия должны применяться в процессе обучения не случайно, не потому, что они «попались под руку», а в высшей, степени продуманно, в определенной системе.

Наглядность не является самоцелью в нашей школе; наглядные пособия ценны не сами по себе, а лишь как важное дидактическое средство, помогающее достижению учебно-воспитательных задач.

При обучении химии учебно-наглядные пособия, применение которых чаще всего связано с демонстрационным экспериментом, проводимым учителем, или лабораторными работами учащихся, выполняют, действительно, очень большую роль.

Из явлений обыденной жизни учащиеся получают относительно очень небольшой запас представлений, относящихся к химическим процессам, хотя в жизни им и приходится иметь дело с очень большим количеством веществ и явлений химического характера (горение, гниение, скисание молока, превращение веществ при варке пищи, изменение цвета красок и т. п.).

Однако, в отличие от простых физических процессов, сравнительно легко воспринимаемых и объясняемых, химические процессы нуждаются в очень тщательном истолковании. Каждое из перечисленных выше природных и искусственно вызываемых явлений в существе своем очень сложно и может быть

понято учащимися лишь тогда, когда ими будут усвоены относительно простые химические процессы, редко в чистом виде наблюдаемые в природе или обыденной жизни.

Отсюда и вытекает огромная роль наглядности, особенно в первый период изучения химии при образовании первоначальных представлений о свойствах веществ и специфике химических явлений. В первую очередь эти представления возникают путем непосредственного чувственного восприятия, но в значительном числе случаев на помощь может прийти и вторая сигнальная система — слово учителя и ученика, книга.

Однако процесс обучения химии не останавливается лишь на образовании представлений, а идет дальше, поскольку ставится цель усвоения основ науки, то есть формирования понятий, находящихся в определенной системе. Наглядные представления — это лишь первоначальная стадия обучения, которая требует в дальнейшем значительной работы мысли, абстрагирования, установления общих, существенных признаков предметов и явлений, классификации и систематизации понятий.

На этой высшей стадии обучения большую роль могут иметь различного рода опосредствованные наглядные пособия (таблицы, схемы, диаграммы, графики и т. п.), отображающие в наглядной форме действительные связи между предметами, явлениями и между самими понятиями. Эти пособия способствуют группировке предметов и явлений по определенным признакам, что в дальнейшем облегчает и задачи их классификации.

Многие учебно-наглядные пособия дают возможность представить некоторые химические процессы в их последовательном развитии. Этой цели служат, в известной мере, серии таблиц или диапозитивов с изображением различных фаз процесса. В большей степени способствуют достижению этой цели кинофильмы, на которых последовательно раскрываются отдельные стадии химического процесса или, например, последовательные фазы химического производства.

Применение наглядных пособий — верное средство предупреждения (не борьбы, а именно предупреждения) возникновения формализма в преподавании химии и знаниях учащихся.

Кроме всего сказанного, наглядное преподавание ведет к образованию устойчивого интереса учащихся к изучаемым явлениям, способствует развитию у них наблюдательности, привычки подмечать в явлениях и то, что не бросается само собой в глаза, а вскрывается лишь при внимательном, сосредоточенном наблюдении.

Безукоризненно выполненные в техническом отношении и прекрасно оформленные наглядные пособия нередко вызывают у учащихся чувство восхищения и способствуют, таким образом, развитию и эстетического чувства.

ТИПЫ УЧЕБНО-НАГЛЯДНЫХ ПОСОБИЙ И ЛАБОРАТОРНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПО ХИМИИ