Знания, необходимые для формирования основных химических понятий

К основным химическим понятиям относятся вещества и химические реакции.

Формирование научно-химических понятий у учащихся в процессе изучения химии в средней школе проходит несколько стадий. На первой стадии они формируются на основе рассмотрения предметов и процессов с внешней стороны и последующего обобщения без теоретического объяснения. Например, понятие "вещество" определяется как то, из чего состоят физические тела. Понятия "вещество" и "тело" различаются лишь по наличию признака формы. Так же формируются понятия о смеси, чистом веществе. Затем углубляются знания учащихся о сущности изучаемых объектов на основе теории строения вещества; сначала на основе атомно-молекулярной теории, затем электронной, включая теорию электролитической диссоциации. По тем же ступеням формируются понятия о химических реакциях. Образование понятий проходит в соответствии с законами формальной логики. Поэтому необходимо изучать такие объекты, которые, обладая варьирующими признаками, имели бы и общие, существенные признаки.

Количество объектов, подлежащих изучению при формировании понятия, должно быть необходимым и достаточным для выделения общих существенных признаков. Игнорирование этого требования логики приводит к образованию неправильных понятий. При недостатке объектов учащиеся могут отнести к общим существенным признакам и вариативные. Например, после изучения состава и свойств только двух кислот (соляной и серной) учащиеся относят к общим свойствам кислот жидкое состояние, хорошую растворимость в воде, реакцию замещения водорода кислоты металлами. Этой ошибки не было бы, если бы. изучались, кроме этих кислот, и другие - азотная, щавелевая, стеариновая. Примером избыточного количества реакций, приводимых для химической характеристики веществ, могут служить лишние демонстрации эффективных опытов горения различных веществ в хлоре или кислороде. Для формирования же понятия о хлоре как представителе семейства галогенов, необходимо и достаточно показать два или три опыта взаимодействия хлора с одним каким-либо металлом, с водородом и с одним из углеводородов. На этих примерах можно выявить типичное для галогенов взаимодействие их атомов с атомами металлов и водорода.

Формирование понятия о химической реакции проходит также несколько ступеней на протяжении всего курса химии средней школы. Первоначальное понятие о химической реакции характеризуется лишь одним признаком - превращением одних веществ в другие, что отличает химические реакции от механических изменений и других физических явлений. Затем следует ознакомление еще с двумя признаками: 1) с изменением внутренней энергии в системе, 2) с определенными отношениями между массами реагирующих веществ. Следующая ступень в развитии понятия о химических реакциях - рассмотрение их на основе атомно-молекулярной, а затем и электронной теории. Для формирования понятия о химической реакции на каждой ступени его развития необходимо изучение целесообразно подобранных фактов в количестве необходимом и достаточном.

Некоторые из приобретаемых учащимися знаний в процессе формирования этих понятий имеют сами по себе образовательное значение, например, знание свойств кислот, оснований, солей, другие же служат лишь дидактическим средством. Например, реакция разложения окиси ртути и основной углекислой меди, реакция соединения серы с железом не имеют практического применения, но они являются весьма ценным дидактическим материалом при изучении типов реакций разложения и соединения.