Статья «Методологические аспекты формирования химической картины мира у студентов технических специальностей ВУЗов»

Методологические аспекты формирования химической картины мира у студентов технических (нехимических) специальностей ВУЗов

Лаврушина Елена Евгеньевна

к.б.н., доцент

Димитровградский инженерно-технологический институт –

филиал ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (ДИТИ НИЯУ МИФИ), г. Димитровград

Аннотация: в статье рассмотрены вопросы формирования химической картины мира у студентов непрофильных специальностей вузов, представлены результаты диагностики у выпускников школ и студентов, обобщен опыт адаптации студентов-первокурсников, изучающих химию в ряду основных естественнонаучных дисциплин.

Введение вариативности и дифференциации системы обучения в школе (так называемое профильное образование) привело к тому, что на нехимические специальности вузов поступают абитуриенты, не владеющие на должном уровне химией, математикой и физикой. Наблюдения последних лет показали, что консервативная форма обучения в школе, переход химии в разряд «меловых» предметов, из инструментария которой постепенно исчезает эксперимент, выхолащивают важность приобретения учащимися экспериментальных навыков, и, как результат, не обеспечивается важнейшая составляющая процесса – воспитание «чувства вещества». Бывшие школьники не помнят элементарных вещей: строение атома, химическая связь, основные свойства элементов и их соединений. При этом изучение химии на первом и втором курсах в высших учебных заведениях основывается именно на базовых знаниях, полученных в школе. С учетом выше изложенного становятся особенно актуальными вопросы формирования научной химической картины природы в условиях адаптации первокурсников нехимических специальностей вузов к требованиям высшей школы на современном этапе.

В течение 2018-2020 гг. мы проводили контрольные срезы среди учащихся 11 классов средних школ г. Димитровграда, Мелекесского и Новомалыклинского районов Ульяновской области; студентов первого и второго курсов Поволжского казачьего института управления и пищевых технологий (филиала) ФГБОУ ВО «Московский государственный университет технологий и управления имени К.Г. Разумовского (Первый казачий университет)» и Димитровградского инженерно-технологического института – филиал ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (ДИТИ НИЯУ МИФИ) на предмет знания ими основных понятий, законов и теорий химии. Целью проведенных исследований стало выявление уровня сформированности компонентов химической картины природы у выпускников школ и будущих бакалавров, обучающихся по направлениям «Продукты питания из растительного сырья», «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», «Физика» (профиль – Медицинская физика). Ставилась задача на основании полученных данных разработать рекомендации по организации учебно-воспитательного процесса и методологии проведения занятий по дисциплинам химического профиля.

В контрольных срезах проверялось знание:

понятий: вещество, химический элемент, атом, молекула, ион, химическая связь, валентность, степень окисления, моль, электролитическая диссоциация, окислитель и восстановитель, скорость химической реакции, химическое равновесие, тепловой эффект реакции, изомерия и гомология;

теорий строения атома, химической связи, электролитической диссоциации, кислот и оснований, строения органических соединений, химической кинетики;

Периодического закона, законов Авогадро, постоянства состава, сохранения массы вещества

Результаты исследования представлены в таблице 1:

Таблица 1.

Результаты оценки усвоения основных понятий, законов и теорий учащимися и студентами

Проведенная диагностика позволяет заключить: у выпускников общеобразовательных школ выявлен неудовлетворительный уровень усвоения базовых химических понятий, теорий и законов. Процент выполнения контрольных заданий в среднем не превысил 50%. Выпускники школ не знают азов химии: не могут отличить кислоту от соли, не умеют составлять формулы химических соединений, вычислять молярную массу вещества и степень окисления в нем и т.д. Кроме того, проверка работ будущих выпускников 11 классов выявила низкий уровень общей эрудиции молодежи: школьники не могут вывести соотношение между литром и миллилитром, граммом и килограммом, вычислить процент и десятичный логарифм, составить систему уравнений и т.п. Наблюдения показывают, что решение ими расчетных задач зачастую сводится только к работе по шаблону: «нет формулы и алгоритма – нет решения!».

Бакалавры, изучающие химию на первом и втором курсе, показали более высокие результаты при выполнении контрольных заданий, однако в целом уровень сформированности базовых понятий, теорий и законов химии не превысил 70%.

С целью повышения эффективности образовательного процесса нами так же было проведено анонимное анкетирование студентов первого курса специальностей «Продукты питания из растительного сырья», «Технология продукции и организация общественного питания». Полученные данные были проанализированы в системе «Результаты, полученные при сдаче ЕГЭ по химии – Оценка на экзамене по дисциплине «Неорганическая химия»».

Результаты опросов показали, что основная масса выпускников сдала ЕГЭ по химии на 40-50 баллов и лишь некоторые из них смогли получить баллы выше 50.

Результаты сдачи первокурсниками экзамена по дисциплине «Неорганическая химия» оказались существенно выше. Большинство студентов получили итоговую рейтинговую оценку на уровне 72-78 баллов, при этом существенное число первокурсников получили 90 и более баллов. Существенные различия результатов ЕГЭ и экзамена по химии, несомненно, стали результатом системной работы преподавателей кафедр по повышению знаний, умений и навыков не только в рамках вузовской программы, но и на уровне базовой школьной программы, которая состояла в проведении дополнительных подготовительных занятий для студентов-первокурсников по дисциплинам «Общая и неорганическая химия», «Органическая химия», «Химия».

Многолетний опыт работы со школьниками и первокурсниками показывает, что основной проблемой качественного освоения химии в школе является несоответствие между огромным объемом фактического материала и жестким регламентом образовательного стандарта. Огромные пласты химических знаний школьники вынуждены получать самостоятельно. При этом далеко не каждый учащийся владеет навыками самостоятельной работы, а способностью самоорганизоваться, последовательно и дисциплинировано изучать рекомендованный материал – лишь единицы из них. Отсюда основная причина трудностей обучения вчерашних школьников в вузе – неумение работать самостоятельно. Большинство первокурсников при выполнении контрольных тестов показывают высокие результаты лишь в тех вопросах, которые были рассмотрены на лекционных занятиях, тогда как вопросы, вынесенные на самостоятельное изучение, традиционно являются «провальными» для них. Лишь немногим более 7% опрошенных нами студентов первого курса привыкли регулярно использовать учебную литературу при подготовке к занятиям и экзаменам, остальные респонденты заявили, что пользуются только лекционными записями и, в случае крайнего затруднения, ресурсами Интернета.

Абитуриенты, не сдающие профильный экзамен, имеют различную химическую подготовку после окончания школы. Поэтому, формируя представления о химической картине природы, необходимо учитывать эту особенность. Кроме того, во ФГОС-3 прописано, что ВУЗ обязан обеспечить обучающимся реальную возможность участвовать в формировании своей программы обучения, включая возможную разработку индивидуальных образовательных программ. Следовательно, необходимо пересмотреть не только содержание лекций, но и содержание лабораторно-практических занятий, форму промежуточного контроля, учитывая индивидуальные особенности студентов.

Результаты проведенных исследований позволили преподавателям кафедр ЕНиТД (филиала МГУТУ им. К.Г. Разумовского) и радиохимии (ДИТИ НИЯУ МИФИ) позволили скорректировать методику преподавания таким образом, чтобы обеспечить максимальное усвоение студентами основных химических понятий, понимание химических законов и теорий, необходимых для становления научного мировоззрения, а так же пересмотреть подходы к организации учебно-воспитательного процесса, и направить основные усилия на формирование у студентов способности к саморазвитию, повышению их творческой активности, что, в конечном счете, должно способствовать их успешной адаптации к профессиональной деятельности в современном мире.

Библиографический список

1. Гилязова И.Б. Анализ результатов сформированности некоторых структурных компонентов современной химической картины природы у обучающихся / И.Б. Гилязова // Мир науки, культуры, образования. – 2010. - №6 (25). – С. 151-154.

2. Казаченко А.С. Особенности преподавания химии в высшей школе / А.С. Казаченко // Успехи современной науки и образования. – 2017. – Т. 2. №5. – С. 96-100.