Фрагмент для ознакомления
2
Расчетные и экспериментальные задачи являются важнейшим элементом содержания курса химии, поскольку именно посредством их решения учащиеся приобретают глубокие знания, развивают мыслительные способности и формируют навыки самостоятельного анализа и интерпретации химической информации. Рассмотрим подробнее понятие и классификацию этих видов задач, основываясь на трудах отечественных исследователей.
Под расчетными задачами понимаются задания, выполнение которых предполагает использование математических операций для нахождения количественных характеристик веществ и реакций, протекающих в химических системах. Такие задачи требуют применения формул, законов и принципов химии для вычислений массы, объема, концентрации растворов, количества вещества и др. Они направлены на проверку понимания учащимися связи между качественными характеристиками веществ и количественными параметрами химических процессов. Как отмечает Э. Ф. Матвеева, решение расчетных задач помогает развивать у учащихся умение оперировать химическими понятиями и законами, устанавливать причинно-следственные связи, строить гипотезы и проводить расчеты [16].
Экспериментальные задачи связаны с выполнением лабораторных работ, постановкой опытов и наблюдением явлений. Эти задачи предполагают непосредственное взаимодействие ученика с веществом, проведение экспериментов и регистрацию результатов наблюдений. Основная задача эксперимента — подтвердить или опровергнуть выдвинутую гипотезу, объяснить явление или реакцию с точки зрения химических представлений. Экспериментальные задачи способствуют приобретению учениками практических навыков обращения с оборудованием, реагентами и материалами, стимулируют интерес к науке и помогают осознать связь теории с практикой [20].
Исследователи предлагают различные подходы к классификации расчетных и экспериментальных задач. Наиболее распространенными критериями классификации являются сложность, структура и характер требуемого умственного усилия. Рассмотрим некоторые из предложенных вариантов.
По уровню сложности Р. Н. Абубакирова выделяет [1]:
o Простые задачи: включают одно-два шага расчета или несложные наблюдения.
o Средней сложности: предполагают серию взаимосвязанных действий, приводящих к конечному результату.
o Сложные задачи: характеризуются необходимостью комбинирования нескольких способов решений, многоэтапностью расчетов или длительностью и многообразием экспериментальных процедур.
Например, А. В. Баканова выделяет следующие уровни сложности задач [5]:
1. Уровень воспроизведения: задачи воспроизводят известные формулы и алгоритмы, проверяют память и базовые вычислительные навыки.
2. Уровень понимания: задачи требуют осмысления условий, установления связей между элементами задачи и выбора метода решения.
3. Уровень применения: задачи предполагают применение знаний в новых ситуациях, перенос усвоенного материала на нестандартные ситуации.
4. Уровень творчества: задачи имеют неопределенность исходных данных, допускают множественность правильных решений и предполагают творческое мышление.
По структуре А. М. Молдошев выделяет [18]:
o Структурированные задачи: содержат четкое условие, однозначные данные и пошаговую инструкцию по выполнению.
o Полуструктурированные задачи: частично структурированы, однако требуют дополнительной обработки данных или выбора способа решения.
o Неструктурированные задачи: подразумевают самостоятельное формулирование условий, выбор подхода и интерпретацию результатов.
По мнению Т. А. Николаевой, разделение задач на структурированные и неструктурированные полезно для разработки индивидуальных траекторий обучения и дифференцирования образовательных маршрутов [19].
По характеру решаемых проблем:
o Качественные задачи: требуют вербального описания явления или реакции.
o Количественные задачи: нацелены на получение численного результата путем математических преобразований.
o Смешанные задачи: сочетают элементы качественного и количественного анализа.
Авторы указывают, что смешанный тип задач особенно важен для комплексного развития способностей учащихся, поскольку сочетает элементы рассуждения и вычисления.
А. Н. Амосова подчеркивает важность межпредметных связей при формировании задач, подчеркивая необходимость привлечения элементов математики, физики и биологии, что расширяет кругозор учащихся и повышает привлекательность изучения химии [3].
Таким образом, понимание сущности и структуры расчетных и экспериментальных задач является фундаментальным условием успешного обучения решению задач по химии. Грамотная организация обучения должна учитывать разнообразие форм и уровней сложности задач, обеспечивать баланс между репродуктивными и продуктивными заданиями, формировать устойчивое мотивированное отношение к изучению химии и способствовать глубокому пониманию природы и сути химических процессов.
Фрагмент для ознакомления
3
Список литературы
1. Абубакарова, З. Ш. Особенности преподавания химии с использованием химического эксперимента / З. Ш. Абубакарова // Биологическое разнообразие - основа устойчивого развития. – Грозный: Чеченский государственный педагогический университет, 2019. – С. 6-10.
2. Абубакирова, Р. Н. Система задач и ее использование в практике обучения химии / Р. Н. Абубакирова, Г. И. Якушева // Тенденции развития науки и образования. – 2022. – № 85-4. – С. 9-14.
3. Амосова, А. Н. К методике обучения решению расчётных задач / А. Н. Амосова // Химия в школе. – 2019. – № 7. – С. 28-29.
4. Асанова, Л. И. Сколько математики нужно в курсе химии / Л. И. Асанова // Химия в школе. – 2020. – № 1. – С. 5-9.
5. Баканова А. В. Понятие «химическая задача» и их роль в химическом образовании / А. В. Баканова // Материалы XIV Международной студенческой научной конференции «Студенческий научный форум». – 2020. – № 24. – С. 189-192.
6. Блюмина, М. В. Экспериментальные задачи на распознавание неорганических веществ / М. В. Блюмина, Е. В. Александрова, Н. В. Потехин // Химия в школе. – 2025. – № 2. – С. 68-73.
7. Выготский, Л. С. История развития высших психических функций / Л. С. Выготский. — Москва : Издательство Юрайт, 2025. — 336 с.
8. Гайдук, Г. И. Проблемы преподавания химии в средней школе / Г. И. Гайдук // Современные проблемы естествознания в науке и образовательном процессе. – Минск: Белорусский государственный педагогический университет им. М. Танка, 2024. – С. 72-77.
9. Егорова, И. В. Школьные экспериментальные задачи по химии / И. В. Егорова // Парадигма. – 2022. – № 4-1. – С. 18-22.
10. Жукова, Н. И. Основные подходы к решению расчётных задач / Н. И. Жукова // Химия в школе. – 2017. – № 6. – С. 41-42.
11. Жукова, Н. И. Решаем экспериментальные задачи по химии / Н. И. Жукова, А. С. Арсентьева // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. – 2014. – № 9. – С. 286-292.
12. Кайгородов, Е. В. Задачи с химическим содержанием на уроках математики / Е. В. Кайгородов, Л. А. Ширяева // Математическая подготовка в школе и вузе: содержание и технологии. – Сыктывкар: Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина, 2024. – С. 317-322.
13. Каменева, Ю. Ф. Формирование познавательного интереса у обучающихся при решении экспериментальных задач по химии / Ю. Ф. Каменева, Ю. А. Сакмаров // Актуальные проблемы биологии, химии, географии и технологии. – Саранск: Мордовский государственный педагогический университет им. М.Е. Евсевьева, 2025. – С. 179-183.
14. Каменева, Ю. Ф. Экспериментальные задачи в обучении химии / Ю. Ф. Каменева, Ю. А. Сакмаров // Актуальные проблемы биологии, химии, географии и технологии. – Саранск: Мордовский государственный педагогический университет им. М.Е. Евсевьева, 2025. – С. 184-188.
15. Качалова, Г. С. Обучение учащихся решению экспериментальных задач по химии / Г. С. Качалова // Материалы XIV конференции молодых ученых НИИСиМО АПН СССР (естественно-математический цикл), Москва, 01 января – 31 1987 года / Академия педагогических наук СССР, Научно-исследовательский институт содержания и методов обучения. – Москва: Научно-исследовательский институт содержания и методов обучения АПН СССР, 1987. – С. 120-122.
16. Матвеева, Э. Ф. К методике обучения решению расчетных задач / Э. Ф. Матвеева // Химия в школе. – 2011. – № 7. – С. 47-52.
17. Методика решения задач по химии: учебно-методическое пособие / Е.В. Лагуткина, И.Б. Катраков. — Барнаул : Изд-во Алт. ун-та, 2014. — 44 с.
18. Молдошев, А. М. Методика решения химических задач / А. М. Молдошев, Г. Ж. Кадырова // Наука, новые технологии и инновации Кыргызстана. – 2019. – № 2. – С. 41-46.
19. Николаева, T. A. Методы решения химических задач на основании математических знаний / Т. А. Николаева // Вестник Технологического университета Таджикистана. Серия: Гуманитарные науки и профессиональная педагогика. – 2019. – № 1(3). – С. 63-66.
20. Обучение школьников решению экспериментальных задач по химии : методические рекомендации для студентов естественно-географического факультета / Министерство народного образования РСФСР, Новосибирский государственный педагогический институт. – Новосибирск : Новосибирский государственный педагогический университет, 1988. – 28 с.
21. Пенькова, Г. А. Из опыта обучения школьников решению расчётных задач / Г. А. Пенькова // Химия в школе. – 2015. – № 8. – С. 27-31.
22. Пошехонов, И. С. Логико-математический базис как основа классификации расчетных задач в школьном курсе химии / И. С. Пошехонов // Наука и школа. – 2017. – № 5. – С. 207-212.
23. Саракаева, А. Х. Методика решения расчетных задач по химии / А. Х. Саракаева // Вестник Чеченского института повышения квалификации работников образования. – 2017. – № 2(27). – С. 27-36.
24. Сафина, Л. Г. Методические особенности использования экспериментальных задач по химии / Л. Г. Сафина // СНВ. 2014. №2 (7). – С. 104-106.
25. Хамитова, А. И. Из опыта использования экспериментальных задач / А. И. Хамитова // Химия в школе. – 2022. – № 6. – С. 74-78.