Анализ учебно-методического
комплекта О.С.Габриеляна в
10 классе

С 2001 г. гимназия № 47 г. Екатеринбурга является федеральной площадкой по реализации эксперимента, связанного с модернизацией структуры и содержания общего образования. Одно из направлений экспериментальной деятельности – апробация учебно-методических комплектов (УМК) по различным предметам. В соответствии с нормативными документами Министерства образования РФ в 2001–2002 гг. эксперимент был начат в 1-х и 10-х классах. В 2002–2003 гг. эксперимент для соблюдения его чистоты и получения уточненных результатов был продолжен не только во 2-х и 11-х классах, но и в 1-х и 10-х классах нового набора.
В гимназии в качестве экспериментальных были выбраны 10-е классы естественно-научного направления, для которых профильными предметами являются химия и биология. Это обстоятельство и определило подходы к выбору УМК. С одной стороны, такие комплекты должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к компетентностному уровню обучения, с другой – учитывать образовательную ситуацию, сложившуюся в гимназии к моменту начала эксперимента. Прежде всего следовало учесть, что практически по всем предметам, в том числе и по химии, обучение предусматривало линейную схему освоения содержания. Выбираемые УМК должны были в максимальной степени деликатно позволить перейти к обучению в старшем звене и способствовать накоплению опыта для постепенного, поэтапного перехода на концентрическое изучение курса.

Среди предложенных УМК по химии в наибольшей степени соответствует перечисленным выше требованиям комплект, подготовленный авторским коллективом под руководством О.С.Габриеляна. Комплект включает не только учебник, но и методическое пособие для учителя с тематическим планированием, вариантами поурочных разработок по наиболее сложным темам курса, опорными схемами и контрольными работами, составленными как в традиционной, так и в тестовой форме.

Привлекательной показалась логика построения курса от общего к частному. Изучение отдельных классов органических веществ предваряется информацией об основных положениях теории химического строения, видах изомерии, типах и механизмах химических реакций в органической химии, классификации органических веществ и сведениями о номенклатуре.

Практика апробации указанного УМК в течение двух лет в 10-х классах показала целесообразность и эффективность такого подхода, который способствует усвоению содержания курса на компетентностном уровне вне зависимости от того, по какой схеме (линейной или концентрической) проводилось обучение в основной школе. Следует отметить дифференцированный характер заданий после параграфов, их креативный характер, актуализацию внутри- и межпредметных связей.

Несомненно, важной частью курса является раздел «Биологически активные соединения», который реализует содержательные линии, связанные с интеграцией естественно-научного образования. Актуальность изучения этого раздела в классе химико-биологического профиля трудно переоценить.

Вместе с тем апробация учебника и комплекта дидактики, разработанного авторским коллективом, выявила и ряд вопросов, которые требуют обсуждения.

Не претендуя на всеобъемлющий характер этого анализа, мы хотели бы выявить ряд проблем как методического, так и фактологического характера, которые следует учесть при внедрении УМК в практику массовой школы.

Предполагается, что учебник «Химия-10» можно использовать для изучения органической химии как на общеобразовательном, так и на профильном уровне. Следует отметить, что это проблематично как в первом, так и во втором случае.

Для общеобразовательных классов, а также для классов, в которых химия не является профильным предметом, вряд ли целесообразно подробно изучать механизмы реакций, электронные эффекты. Обилие уравнений реакций и сведений, не имеющих принципиального характера, затрудняет эффективное усвоение содержания на базовом уровне.

Однако и для профильных классов учебник очень краток и требует систематической лекционной поддержки учителя.

Разделы, посвященные механизмам реакций, основанным на стабильности промежуточных карбокатионов, написаны крайне сложным языком, сопровождаются выводами, которые отнюдь не очевидны для учащихся. Так, при обсуждении ориентирующего действия заместителей в бензольном кольце вряд ли имеет смысл обращаться к теории резонанса (которую изучают на 2-м курсе химических специальностей вузов), не говоря об основных принципах этой концепции. В старших классах школы, как показывает практика, методически грамотнее оперировать понятиями «увеличение (уменьшение) длины сопряженной цепи» и «мезомерный эффект» (Гранберг И.И. Органическая химия. М.: Дрофа, 2001).

Кстати сказать, при работе с учебником учащиеся испытывают трудности с понятийным аппаратом. Авторов учебника можно упрекнуть в том, что многие термины даются без определения, они появляются «мимоходом». Термины «валентное состояние» (и его отличие от понятия «валентность»), «таутомерия», «резонанс» и некоторые другие введены без дефиниции (определения), что опять-таки требует постоянной разъясняющей работы учителя. В параграфе «Основы номенклатуры органических соединений» не приведены названия алкильных радикалов, а также радикалов «винил», «втор-бутил», «трет-бутил», которые далее встречаются в тексте. Не упоминаются суффиксы, которые вводятся в название вещества при наличии в его молекуле кратных связей, гидроксильных, карбонильных, альдегидных групп. Даже если частично этот материал должен быть изучен в основной школе (по концентрической схеме), необходимо повторить его в учебнике 10-го класса.

В главе, описывающей получение карбоновых кислот, отсутствуют сведения о промышленных способах, в том числе о получении уксусной кислоты окислением бутана, о синтезе муравьиной кислоты из угарного газа и едкого натра, о получении карбоновых кислот гидролизом трехзамещенных алкилгалогенидов. Приведенные же способы получения кислот из нитрилов и сложных эфиров имеют частный характер и используются только в лаборатории.

Крайне скуден материал о жирах. Не актуализируются межпредметные связи с биологией. Отсутствуют сведения о биологическом значении жиров и их превращении в организме.

Неточности в некоторых определениях имеют принципиальный характер. Так, в определении белков не упоминается о том, что они построены только из a-аминокислот.

Приведенный в § 16 синтез гомологов бензола способом Вюрца нигде не применяется, поскольку он лишь частично проходит в нужном направлении: наряду с целевым продуктом образуются диарил (дифенил) и продукты взаимодействия алкильных радикалов. Мы думаем, что можно было бы о нем и не упоминать, а вот дополнить раздел «Химические свойства альдегидов» уравнениями реакций полимеризации с образованием параформа, паральдегида и триоксиметилена, наверное, следовало бы.

Некоторые разделы страдают отсутствием логики. Например, в § 17, посвященном спиртам, на
с. 143–144 говорится о том, что спирты имеют более слабые кислотные свойства, чем вода, а уравнение гидролиза алкоголятов приведено только на с. 146. На с. 145 (п. 5) дано уравнение внутримолекулярной дегидратации спиртов, а то, что превращение происходит по правилу Зайцева, и механизм этого процесса обсуждаются только на с. 147.

Ни в одном разделе не упоминается о том, что с изменением типа гибридизации изменяется электроотрицательность атома углерода. Поэтому учащимся крайне сложно объяснить электронные эффекты в молекуле СНС–СН=СН₂ (с. 105).

В учебнике приведено много уравнений окислительно-восстановительных реакций, в том числе и очень сложных, к которым можно отнести реакции окисления алкенов. Но при этом ни разу не приведена электронная схема, с помощью которой выводятся коэффициенты.

К слову сказать, в главах, в которых рассматриваются отдельные классы органических соединений, практически отсутствуют ссылки на сведения общего характера, приведенные в начале учебника. Так, в параграфе, посвященном циклоалканам, не упоминается об их возможной цис- и трансизомерии (нет ссылки на с. 40). Изложение материала о гомологическом ряде алканов на с. 168 следовало бы сопроводить ссылкой на с. 27, где он подробно рассмотрен.

Для решения задания 4 на с. 195 о различии растительного и минерального масел можно было дать ссылку на с. 60, где говорится о продуктах переработки нефти.

В перечне способов получения спиртов отсутствует даже упоминание о синтезе их из альдегидов с использованием реактива Гриньяра и ссылки на последующие разделы, где этот метод рассмотрен подробно. Кстати, материал о химических свойствах спиртов требует структурирования, в основе которого лежит принцип разрыва разных связей: реакции, идущие с участием атома водорода гидроксильной группы (замещение металлом и этерификации); реакции замещения или отщепления всей гидроксигруппы (образование галогенпроизводных, межмолекулярная и внутримолекулярная дегидратация); реакции окисления. Такой подход принят большинством авторов учебников для высшей школы.

Все вышеперечисленные замечания имеют рекомендательный характер и не могли бы служить основанием для отказа использования данного УМК в практике массовой школы, если бы не удручающее количество ошибок и опечаток принципиального характера, которые, увы, повторяются во всех последующих изданиях. Ниже приведены наиболее существенные из них.

На с. 20 упомянуты три 2s-орбитали гантелеобразной формы (?!). В таблице 3 на с. 32 дано неверное название простому эфиру (диметиловый вместо диэтиловый), а на с. 155 (п. 12) вещество должно быть названо пропен-2-ол-1, а не 2-пропенол-1. При обсуждении устойчивости переходного состояния на с. 131 одна из граничных структур содержит пятивалентный (!) атом углерода. На с. 141 ошибочно записана структурная формула двухатомного спирта (вместо одноатомного третичного), на с. 183 – структурная формула уксусной кислоты в реакции с SOCl₂, на с. 212 – структурная формула третичного амина. Следует отметить, что структурную формулу глюкозы принято изображать в форме D-глюкозы. Записанная структурная формула на с. 201 ошибочна и противоречит формулам циклических структур, приведенным далее. Практически во всех уравнениях реакции «серебряного зеркала» не указаны условия (нагревание и аммиачная среда). Некорректно утверждение авторов учебника о том, что изомерия между первичными, вторичными и третичными аминами может быть отнесена к межклассовой, поскольку эти вещества не относятся к одному классу.

Особо следует остановиться на заданиях и задачах после параграфов. В основном они удовлетворяют требованиям дифференцированного подхода в обучении, имеют как теоретико-прикладной, так и расчетный характер. Однако некоторые задания составлены некорректно.

Так, выполняя п. 12 на с. 175, учащиеся испытывают трудности при составлении уравнения реакции пропаналя с подкисленной бромной водой, поскольку в параграфе не описаны условия галогенирования альдегидов (освещение, промотирование кислотами или основаниями).

Комплексные соединения не изучаются в курсе химии 10-го класса, поэтому учащимся сложно выполнить п. 2 на с. 205 и составить уравнение реакции взаимодействия глюкозы с Сu(ОН)₂ без нагревания.

Из числа расчетных задач, приведенных в учебнике, некоторые чрезвычайно сложны: задача № 12 на с. 82 может быть решена только с помощью системы четырех уравнений, которые не рассматриваются в школьном курсе математики; задача № 5 на с. 164 может быть решена только методом подбора; задача № 12 на с. 196 не имеет решения, если в условии не указать, что образуются изомерные эфиры; задача № 9 на с. 220 имеет олимпиадный уровень, и подобные задачи вряд ли целесообразно включать в учебник, рекомендуемый для массовой школы.

Опечатки содержатся в условиях задач № 7 на с. 108 (должно быть указано 4,03 л СО₂, а не 4,03 г), № 8 на с. 108 (масса смеси должны быть 47,2 г, а не 4,72 г), № 4 на с. 211 (20% крахмала, а не 0,2%). В задаче № 7 на с. 226 речь, по-видимому, должна идти о смеси аминоуксусной и уксусной кислот, а не аминоуксусной кислоты и ацетальдегида. В том виде, в котором задача сформулирована, она не имеет ни смысла, ни решения.

В методическом пособии для учителя также встречаются серьезные ошибки. Так, на с. 85 (табл. 2) для алкенов указана типичная (?!) реакция – замещение. На с. 149 в схеме по стероидным гормонам перепутаны функции тестостерона и эстрадиола, а на с. 144 амилаза названа ферментом поджелудочной железы.

В заключение следует отметить, что к учебнику можно было бы составить предметный указатель, а к расчетным задачам необходимо привести ответы.

Мы надеемся, что анализ, приведенный нами, будет способствовать коррекционной работе авторского коллектива и поможет учителям, работающим с данным комплектом, который имеет все основания на лидирующее положение в массиве предлагаемых УМК.

Н.М.ДОРОФЕЕВА,
кандидат химических наук,
И.В.ГОФЕНБЕРГ,
кандидат химических наук,
учителя химии гимназии № 47
(г. Екатеринбург)