НА ПУТИ К ЦЕЛЬНО СХВАЧЕННОМУ ЗНАНИЮ

1

• Авторы
• Файлы

Гиматова Е.С. Статья в формате PDF 208 KB Кафедра "БЖД, экология и химия" УлГТУ выпускает инжеров-экологов с 2003 года. В рамках Государственного образовательного стандарта специальности 330200 "Инженерная защита окружающей среды" на химические дисциплины в целом отводится около восьмисот часов в течение 1-го - 6-го семестров. Учебная аудиторная работа на цикле "Химия" включает курсы "Общая и неорганическая химия" (лекции -51 час. + лабораторные работы-68 час.), "Аналитическая химия и физико-химические методы анализа"(32 час.+36 час.), "Органическая химия" (32 час.+36 час.), "Физическая химия" (17час.+17 час.), "Коллоидная химия"(17час.+34 час.), "Химия атмосферы и гидросферы"(16час.+18 час.). Такая "дробность" - с одной стороны - и установка на вполне определенный итоговый конгломерат знаний - с другой - не должны противоречить друг другу исходя из самих психолого-педагогических особенностей учебного процесса и его логики.

Следует отметить, что на первых порах "примененческий" и экологический аспекты знаний по химии даже для старательного, сильного студента еще не понятны. Будучи в состоянии решить расчетную или качественную задачу, он может испытывать при этом типичные затруднения в обосновании использования знаний в будущей деятельности, в раскрытии экологической роли химических явлений, соединений и т.д.

Реализовать в обучении формирование "ядра" понятий, в поле приложения которых неизбежно рано или поздно окажутся профессиональные задачи, - это и значит нацелить студентов на овладение химическим мышлением для научно-пpaктического подхода к решению инженерно-экологических задач (как при выполнении УИРС, дипломных проектов, так и в будущей реальной работе). Зарождение такого "ядра" происходит на расширенном фоне "периферийных" сведений, многие из которых будут при первичном изучении все равно "отброшены. Обычно из 100% передаваемой преподавателем информации студент улавливает и понимает только около половины, а в памяти удерживает и усваивает не более 25-30% - таков гносеологический КПД человека. Таким образом, объем первоначально преподносимого по теме материала как бы предполагает наличие кажущейся избыточности, которая должна стать - и будет ощущаться - необходимой только на последующих этапах обучения, когда оно осознается как профессиональное становление.

Одним из базовых представлений в наших дисциплинах является понятие о химическом динамическом равновесии. Рассмотрение равновесий вводится в курсе "Общей химии" на примерах гомогенных и гетерогенных систем, растворов электролитов, комплексных соединений, систем "раствор-осадок", Здесь же впервые затрагиваются равновесия на границах раздела фаз, способных обмениваться зарядами (раздел "основы электрохимии"), и - главное! - дается принцип математического описания процессов через константы равновесия.

На втором этапе обучения - в курсе аналитической химии - студент, еще подчас робко вооруженный этими представлениями, "вынужден" воспользоваться ими для расчетов в количественном химическом анализе, знакомясь как с классическими, так и с инструментальными методами. И теперь уже ранее "отвлеченные" константы помогают решить вопрос о принципиальной возможности и правильности того или иного определения, выполнение которого будет необходимо в пpaктике экологического анализа.

На следующем курсе предмет физической химии уже не пугает студента своей основательностью и математической строгостью, а цементирует его знания как надежный фундамент, в котором "укладываются" и ионные, и фазовые равновесия, причем с учетом факторов, способствующих смещению этих равновесий. В данной дисциплине по-настоящему усваиваются такие понятия как "активность", "кажущиеся" константы и т.п. И через этот этап преодолевается упрощенно-поверхностный подход к решению задач, выполнению расчетов для экспериментальных работ.

Прикладные аспекты изучения равновесных систем начинают раскрываться постепенно - например, в следующем семестре, на лабораторных занятиях по коллоидной химии, где требуется тщательность и кропотливость работы "руками" и применение уже освоенных методик химического анализа для достижения фактических знаний о явлениях. Эти же явления, оказывается, имеют место быть не только в лабораторных установках, но и в глобальных системах, таких, как биосфера и ее отдельные оболочки, находящиеся в постоянном взаимодействии и взаимообмене. Поддержание в них равновесия - как осознает студент-эколог при изучении "Химии атмосферы и гидросферы" - достигается отрегулированностью множества материальных (вещественных) и энергетических потоков, нарушить которую, к сожалению, стало уже под силу индустриальному обществу. Будущему инженеру на этом этапе просматривается необходимость: 1) отслеживания изменений в экологических равновесиях: здесь он снова сталкивается с физико-химическими методами анализа, владеть которыми и уметь интерпретировать их результаты он обязан для проведения мониторинга окружающей среды; 2) разработки технических способов защиты окружающей среды на базе инженерных решений и физико-химических технологий.

Итак, на всем пути "раскручивающейся спирали" химического образования нас, педагогов, интересует, состоится ли ЗНАНИЕ? Тяга к нему естественна: как и любой человек, студент - всегда в позе "тянущегося" и живет с присущей ему "добывательной установкой" - стало быть, упреки в пассивности, быть может, при первых шагах в учебе, не вполне справедливы. Принцип минимализации на каждой из ступенек "химической" лестницы приводит-таки к постепенному насыщению и выкристаллизации понимания благодаря нарастающей глубине знаний и целеполаганию. Ведь интерес, разбуженный другим (преподавателем), прорастает в сознании студента как его собственное стремление (и это видно уже на защите дипломных работ). Таким образом, в его руки вложены "ключи": ими становятся - в силу своей однородности по приложимости - те массивы ранее, казалось бы, весьма разнообразных и даже разрозненных сведений, что теперь сжимаются в своеобразный концентрат "цельно схваченного" знания. А "ключ, которым пользуются, всегда блестит" (Франклин Бенджамин,1706-1790гг).

---