ПРОБЛЕМЫ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ
в условиях профилизации
старшей школы

Н.В.БОГОМОЛОВА, к. п. н., ст. н. с.,
П.А.ОРЖЕКОВСКИЙ, д. п. н., профессор
(кафедра методики преподавания химии МИОО)

В течение нескольких лет в Москве активно идет эксперимент по реализации в средней школе концепции профильного обучения [1]. Уже накоплен достаточно большой материал по претворению в жизнь идей данного документа.

Следует заметить, что переход к профильному обучению преследует несколько целей. Среди них – обеспечение углубленного изучения отдельных предметов, расширение возможностей социализации учащихся, обеспечение преемственности между общим и профессиональным образованием, а также более эффективная подготовка выпускников школы к освоению программ высшего профессионального образования. Исходя из этих целей, направленных в том числе и на дифференциацию содержания обучения, основной моделью реализации профильного обучения стало создание образовательного учреждения, обеспечивающего возможность разнообразных комбинаций учебных предметов. Это чрезвычайно сложная задача, т.к. ставит перед современной школой массу проблем.

Предполагается, что профилизация старшей ступени среднего образования позволит оптимальным образом сочетать базовые и профильные учебные предметы, что в конечном итоге будет способствовать достижению целей образования. Для этого Федеральным базисным учебным планом предусмотрено профильное (3 ч в неделю), базовое (2 ч в неделю) и внепрофильное (1 ч в неделю) изучение химии.

Увеличение количества часов на изучение профильных предметов достигается за счет существенного сокращения базового компонента [2, с. 7]. К базовым отнесены русский язык, литература, иностранный язык, математика, история, физическая культура, а также интегрированные курсы «Обществознание» и «Естествознание». Региональный компонент позволяет за счет дополнительного количества часов разнообразить или дополнить федеральный компонент учебного плана. Впервые в базисном учебном плане отводится время для введения элективных курсов.

Таким образом, в действующем базисном учебном плане образовательным учреждениям предоставлена возможность во многом самим определять образовательную стратегию своего учебного заведения [см. 2, с. 14, 16]. Предполагается, что такой подход позволит выбирать различные сочетания базовых и профильных предметов, что поможет реализовать идею индивидуализации образования. Однако первый опыт работы с таким базисным учебным планом выявил массу вопросов, нуждающихся в экспериментальной проверке и коррекции. Так, например, в качестве рекомендации в рамках физико-математического, социально-экономического, индустриально-технологического и некоторых других профилей вместо предметов «Химия», «Физика», «Биология» в 10-х и 11-х классах запланирован курс «Естествознание», на который в целом отведено 3 ч в неделю. В результате учащиеся, выбравшие эти профили, изучают химию по 1 ч в неделю или не изучают вообще. Как правило, под сокращение попадает общеобразовательный курс органической химии.

Стремление к индивидуализации и дифференциации обучения, декларируемое концепцией профильной школы, имеет и негативную сторону. На практике это приводит к существованию огромного количества профилей. В чем их существенное отличие друг от друга, не всегда ясно. Так, например, в Юго-Западном административном округе г. Москвы 81 образовательное учреждение участвует в эксперименте по профилизации, и они работают по 36 различным профилям [3]. Среди них есть банковский, гуманитарно-правовой, художественно-эстетический, юридический, социально-исторический, социально-экологический и др. Такое разнообразие вряд ли способствует продуктивной деятельности школ, а уж о преемственности, возможности безболезненного перехода ученика из одной школы в другую и говорить не приходится.

На наш взгляд, не стоит забывать, что средняя общеобразовательная школа призвана обеспечить среднее образование. Полная индивидуализация возможна лишь при индивидуальном обучении, поэтому следует найти оптимальное сочетание массовой школы с индивидуальным подходом к учащимся. Излишняя индивидуализация приводит к огромному разнообразию профильных направлений, иногда совершенно неоправданному. Например, практически все профильные направления, упомянутые выше, можно объединить в следующие четыре: физико-математическое (35 школ), гуманитарное (21 школа), социально-экономическое (19 школ), естественно-научное (15 школ). Как видно, три направления представлены почти одинаково
(22–26%), лидируют же классы физико-математического профиля – 43%.

В последние годы конкурс в технические вузы неуклонно растет, повышается спрос на инженерные специальности. Изучение химии для учащихся, выбравших этот профиль и в дальнейшем техническую специальность, является необходимым. Химия – одна из наук, формирующих грамотное, сознательное поведение личности в окружающем мире. Поэтому химия важна и для учащихся, выбравших физико-математический, биолого-географический, технологический или другой профиль, после которого выпускники выбирают технические вузы. Изучение химии необходимо старшеклассникам еще и потому, что в течение первых нескольких лет обучения в вузе она преподается в довольно большом объеме, поскольку закладывается фундамент научно-технического образования инженера, технолога, работника сельского хозяйства.

Однако тревожным является тот факт, что на старшей ступени из числа обязательных учебных предметов исключены химия, физика и биология. В настоящий момент в школах г. Москвы химия в старших классах изучается в объеме 1–2 ч в неделю. Со временем это может привести к тому, что эти предметы вообще исчезнут из сетки часов старшей школы. Во всяком случае из некоторых профилей. Мириться с такой ситуацией нельзя, поэтому на базе кафедры методики преподавания химии Московского института открытого образования в 2005 г. было проведено исследование с целью обоснования доли предмета химии в базисном учебном плане, а также увеличения объема изучения химии в рамках технических и технологических профилей.

В целом количество часов, отводимых на изучение химии в технических вузах, колеблется от 100 до 500, в зависимости от специальности. Все первокурсники изучают курс общей и неорганической химии (100–120 ч) в течение двух семестров, по результатам которых они сдают экзамен. Студенты некоторых специальностей (например, БМТ – медицинская техника, Э9 – экологи в Бауманском университете) изучают химию более подробно вплоть до третьего курса включительно (500 ч). Так, например, для факультетов МГТУ им. Н.Э.Баумана (кроме БМТ и Э9) – это 17 лекций и 12 лабораторных работ по общей химии и столько же по неорганической химии дополнительно для студентов факультета медицинской техники и экологического [см. 3, с. 97]. Содержание курсов не является новым для первокурсников, однако оно предусматривает значительное углубление и дополнение тех знаний, которые должны присутствовать у выпускников средней общеобразовательной школы.

Каждый вуз имеет свои особенности при обучении. Они касаются химии металлов побочных подгрупп, химии растворов (МИФИ), различных материалов и сплавов, а также особых разделов химии, носящих прикладной характер (например, спецкурсы «Химия в микроэлектронике», «Органическая химия в инженерных вузах» и т.д.). Так, по мнению преподавателей МИФИ [4, с. 75], при изучении микроэлектроники студентам необходимы прочные знания по химии. Основной элемент современной интегральной микроэлектроники – монокристаллический кремний. Развитие технологии интегральных схем – это совершенствование способов получения бездефектных кристаллов, а также разработка приемов изготовления элементов микросхем, создание изолирующих и контактных слоев. Для решения этих задач учащимся необходимы знания химии
р-элементов.

Другой пример. Знание закономерностей органической химии в инженерных вузах может наглядно продемонстрировать студентам специфику проявления в химии ряда общенаучных принципов [см. 4,
с. 80], что необходимо при подготовке специалистов по биохимии мембранных взаимодействий и других наукоемких направлений.

Особенностью изучения химии в технических вузах является и то, что этот процесс имеет свернутый характер. Большой теоретический и фактологический материал необходимо изучить за достаточно короткое время при минимальном количестве семинарских занятий. Для успешного усвоения химии при таких условиях студенты должны обладать прочными знаниями и умениями в объеме школьной программы (общеобразовательного стандарта), а также уметь решать различные расчетные задачи и самостоятельно работать с литературой. В противном случае они будут испытывать значительные трудности при изучении химии в инженерном вузе.

С целью выявления уровня подготовки по химии студентов первых курсов технических вузов мы провели анкетирование. В нем приняли участие 436 студентов факультетов энергомашиностроения МГТУ им. Н.Э.Баумана, факультета кибернетики МИФИ, ряда факультетов МГУ им. М.В.Ломоносова (почвоведение, геологический и инженерно-геологический, факультет биоинженерии и биоинформатики). Подавляющее большинство студентов не сдавали химию как выпускной экзамен (71,5%), не пользовались они и услугами репетиторов (81%). Результаты опроса показывают, что количество часов, отводимых на изучение химии в старших классах московских школ, далеко не всегда соответствует базисному учебному плану (рис. 1, см. с. 10).

Тот факт, что 25% студентов МГТУ им. Н.Э Баумана и МИФИ изучали химию 1 ч в неделю и менее, не может не сказаться на качестве их подготовки – оно очень низкое. Если учесть, что и в МГТУ, и в МИФИ более 70% студентов – выпускники физико-математического профиля (рис. 2, см. с. 10), то становится понятным, что именно в его рамках изучение химии осуществляется не на должном уровне.

Как видно из диаграммы (см. рис. 2), большинство студентов являются выпускниками классов или школ физико-математического профиля (56%). Однако довольно широко представлены и другие направления: 12% – естественно-научный и биолого-химический профили, 10% - гуманитарный, 20% - общеобразовательный. Есть даже представители спортивного и театрального профилей. Это означает, что нельзя лишать химии (равно как и других предметов естественно-научного цикла) учащихся гуманитарного, экономического и любого другого профиля. Профиль, который выбирают школьники, должен способствовать дальнейшей профориентации, но не жестко фиксировать их на определенных профессиях. В настоящий момент нет данных о том, сколько выпускников поступает в вузы по своему профилю, поскольку реализация концепции профильной школы находится на самой ранней стадии. Однако уже сейчас можно сделать вывод о недостаточном количестве часов, отводимых на изучение химии в классах физико-математического и технологического профилей (да и других тоже). В результате при обучении в вузе существенная часть студентов испытывает большие трудности как при изучении теоретических разделов химии, так и при решении расчетных и практических задач.

Рис. 2. Распределение по профилям обучения в школе ее выпускников – студентов 1-го курса

Приведенная ниже таблица наглядно демонстрирует связь между снижением школьной нагрузки по химии (объем содержания) и знаниями студентов. Малое количество часов и большой объем знаний и умений, которые должны быть сформированы у учащихся старших классов, приводят к излишней интенсивности в изучении материала, но не способствуют формированию знаний.

Таблица

Данные ответа на вопрос
«Умеете ли вы решать расчетные задачи по химии
и составлять уравнения химических реакций?»

Большинство студентов инженерных специальностей испытывают сложности при изучении различных тем. Прежде всего курсов общей и органической химии, химической термодинамики и кинетики. Это понятно, поскольку значительная часть вузовской программы по химии приходится именно на эти разделы (120–140 ч).

Для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана наиболее сложными для изучения являются: весь курс химии – 26,5%, органическая химия – 25%, строение атома и общая химия – 14%. У первокурсников МИФИ затруднения возникают при изучении: органической химии – 19,4%, строения атома и общей химии – 19,4%, всего курса химии – 17,5%. Учащимся МГУ им. М.В.Ломоносова (нехимических специальностей) труднее других даются: строение атома и общая химия – 32%, термодинамика и химическая кинетика – 16%.

Нельзя не отметить следующий факт: в среднем 19,5% студентов первого курса затрудняются даже назвать разделы химии, которые им менее всего понятны. Это лишний раз подчеркивает то, что первокурсники в целом с трудом ориентируются в нашем предмете. У многих студентов подобные проблемы возникают именно из-за несформированности основных знаний и умений по химии в средней (главным образом, старшей) школе. Ведь на первых этапах изучения химии в вузах нужны общие умения – расставлять коэффициенты в уравнениях химических реакций, составлять формулы химических соединений по степеням окисления элементов; востребуются основные знания о строении атомов химических элементов, закономерностях протекания химических реакций. Так насколько же продуктивен курс общей химии, который завершает изучение химии в средней школе? Ведь студенты первых курсов испытывают большинство затруднений именно по общей химии и по всему курсу химии в целом.

Как видно из диаграммы (рис. 3), сами студенты уровень своей химической подготовки оценивают как крайне низкий. Более половины первокурсников отмечает, что им не хватает знаний, полученных в школе, что школьного курса недостаточно для успешного усвоения вузовской программы по химии. Особенно это характерно для студентов МГТУ им. Н.Э.Баумана и МГУ им. М.В.Ломоносова (68% и 81% соответственно).

Подобного мнения придерживаются и преподаватели кафедр химии технических вузов. Нами были опрошены 19 преподавателей химии МГТУ им. Н.Э.Баумана. Все они заинтересованы в совершенствовании качества химического образования в целом. Многие выражают готовность сотрудничать, отмечая, что между учителями общеобразовательных школ и преподавателями вузов прервана связь (так, например, большинство вузовских преподавателей не знают, сколько часов отводится на изучение химии в школе).

Многие из опрошенных отмечают снижение числа часов, отводимых на изучение химии в технических вузах, а также резкое ухудшение качества подготовки студентов по химии.

Полученные данные позволяют сделать вывод о необходимости более тщательной проработки курсов общей и органической химии. А для этого необходимо сохранить минимальный объем – 2 ч в неделю в 10-м и 11-м классах. Для учащихся физико-математических профилей целесообразно увеличить занятия химией до 3 ч в неделю.

В настоящее время профильная школа нацелена, главным образом, на подготовку к поступлению в вузы. Выпускники школ осваивают предметы, по которым сдаются вступительные экзамены в вузы, а остальным учебным предметам, являющимся не менее важной составной частью федерального компонента стандарта [5], уделяется минимальное внимание или вообще не уделяется. Таким образом, попытка подготовить учащихся к продолжению образования в высших или средних профессиональных учебных заведениях вредит в первую очередь самим школьникам. Учащиеся готовятся только к поступлению, но не к обучению в вузах. Узкая специализация ставит будущих студентов в сложное положение, т.к. в первые годы обучения в вузах им приходится повторить и изучить большой объем информации по предметам, важным для данной специальности. Сохранение предметных дисциплин в старшей школе, на наш взгляд, необходимо, ведь именно базовый компонент обеспечивает качественное общее среднее образование в школе.

Л и т е р а т у р а

1. Концепция профильного обучения старшей ступени общего образования. Журнал «Химия. Методика преподавания в школе», 2003, № 1, с. 3–18.

2. Федеральный базисный учебный план и примерные учебные планы для образовательных учреждений РФ, реализующих программы общего образования. М.: Министерство образования Российской Федерации, 2004, 32 с.

3. Планы учебных занятий студентов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2005, 112 с.

4. Сборник научно-методических статей по курсу «Общая химия». Под ред. В.В.Сергиевского.
М.: Изд-во МИФИ, 1996, 119 с.

5. Федеральный компонент государственного стандарта общего образования. М.: Министерство образования Российской Федерации, 2004, 266 с.