ФОРМИРОВАНИЕ НАУЧНОГО МЫШЛЕНИЯ У СТУДЕНТОВ НА ОСНОВЕ ОСВОЕНИЯ МЕТОДОВ АНАЛИЗА ВЕЩЕСТВА

Введение. В федеральных государственных стандартах высшего образования (ФГОС ВО) естественнонаучного и технического направлений подготовки, а также в ряде соответствующих профессиональных стандартов компетентность в области аналитической химии указывается как одна из основных квалификационных характеристик специалиста / выпускника вуза. Это обусловлено междисциплинарностью аналитической химии и широким спектром применения методов анализа, которые используются сегодня не только непосредственно на химическом производстве, но и в энергетике, строительстве, металлургии, материаловедении, стандартизации, сертификации и многих других сферах. Однако в настоящее время существует большой разрыв между достижениями химической науки и содержанием вузовской дисциплины, что снижает качество подготовки кадров, востребованных на рынке труда. Данное несоответствие обусловлено как сохранением традиционной методологии преподавания химии, так и причинами методического плана.

Цель описанного в публикации исследования – поиск более продуктивных, формирующих научное мышление студентов способов освоения содержания химических дисциплин.

Методология и методы. Методологической базой работы являлись концепции химического и естественнонаучного образования в высшей школе; принципы системного, когнитивного, практико-ориентированного и компетентностного обучения.

Результаты исследования и научная новизна. На основе обзора и обобщения научных и методических источников по теории и практике применения методов анализа вещества с дидактических позиций выделен и сопоставлен ряд этих методов, показаны их роль и особенности в определении структуры молекулы и других характеристик индивидуального вещества и его растворов. Несмотря на то, что в работе рассмотрены известные методы анализа, такое обобщение позволяет более четко понять их предназначение и 

принципы выбора в зависимости от целевых установок и специфики изучаемого объекта, что крайне важно для формирования исследовательских навыков в период обучения, становления научного мышления и приобретения выпускниками естественнонаучных и технических направлений подготовки требующейся квалификации. С целью актуализации приобретаемых знаний подобраны примеры, иллюстрирующие прикладное использование различных методов анализа в современной научно-производственной практике. Для более эффективного восприятия учебного материала предлагаются таблицы, помогающие обоснованно выбрать адекватный поставленным задачам метод анализа объекта. Табличный сбор сведений делает учебную информацию компактной и удобной для восприятия, дает возможность преподавателю снизить трудозатраты, а студентам – сократить время и облегчить процедуры определения соответствующих ситуации методов химического, физико-химического и/или физического анализа.

Практическая значимость. Работа подготовлена в соответствии с требованиями ФГОС ВО и адресована практикующим и начинающим преподавателям вузов, а также аспирантам химических специальностей. Представленные в статье материалы могут служить подспорьем при составлении учебных планов химических дисциплин или формировании модулей образовательных программ.

 

методология преподавания химии, метод, анализ, спектроскопия, оптические спектры, растворы, структурное строение вещества

1. Вершинин В. И. Аналитическая химия в системе взаимосвязей учебных дисциплин в классических университетах // Журнал аналитической химии. 2003. Т. 58, № 1. С. 97–104.

2. Сироткин О. С., Сироткин Р. О. О концепции химического образования // Высшее образование в России. 2001. № 6. С. 137–139.

3. Сироткин О. С. Традиционная методология преподавания химии: проблемы, недостатки и причины ее использования в XXI веке (обзор) // Инновации в преподавании химии: сборник научных и научно-методических трудов V Международной научно-практической конференции, г. Казань, 27– 28 марта 2014 года / под ред. С. И. Гильманшиной. Казань: Казанский университет, 2014. С. 272–277.

4. Вершинин В. И., Власова И. В., Никифорова И. А. Аналитическая химия: учебник для студентов учреждений высшего профессионального образования. Москва: Академия, 2011. 448 с.

5. Золотов Ю. А. О преподавании аналитической химии // Журнал аналитической химии – Journal of Analytical Chemistry [Электрон. ресурс]. 2011. Т. 66, № 3. С. 3. Режим доступа: http://www.zhakh.ru; http://жах.рф (дата обращения 03.11.2017).

6. Мычко Д. И. Вопросы методологии и истории химии: от теории научного метода к методике обучения: пособие. Минск: БГУ, 2014. 295 c.

7. Имашев У. Б., Журкин О. П., Бежан Д. И. Методологические особенности изложения трудновоспринимаемых студентами тем в курсе органической химии // Башкирский химический журнал. 2010. № 2. С. 43–49.

8. Вершинин В. И. Содержание и методическое обеспечение базового курса аналитической химии // Журнал аналитической химии. 2005. Т. 60, № 9. С. 992–1003.

9. Иванова Т. В. Методика преподавания химии в техническом вузе // Педагогическое образование и наука. 2011. № 10. С. 100–102.

10. Крахт Л. Н. Некоторые особенности преподавания химии в техническом вузе // Современные наукоемкие технологии. 2006. № 3. С. 78–79.

11. Глаголева М. А., Ананьева Е. А. Особенности преподавания химии в физическом вузе // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 2. С. 270.

12. Тарасенко О. В., Пакусина А. П. Особенности преподавания дисциплины «Химия» на направлениях инженерного профиля // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2014. № 2/2. С. 189–192.

13. Боркоев Б. М., Салиева К. Т. Совершенствование методики преподавания химии для подготовки инженеров // Международный журнал экспериментального образования. 2012. № 6. С. 96–98.

14. Болвако А. К., Радион Е. В. Организация учебного процесса при изучении аналитической химии в Белорусском государственном технологическом университете // Информатизация образования и науки. 2013. № 2 (18). С. 121–132.

15. Полунина О. А. Преподавание дисциплины «Аналитическая химия и физико-химические методы анализа» в СибУПК // Актуальные вопросы моделирования российского образования: материалы XVII Международной научно-практической конференции. Москва, 2014. С. 240–246.

16. Тихомирова И. Ю., Шилов С. М. Опыт преподавания аналитической химии в РГПУ им. А. И. Герцена // Актуальные проблемы модернизации химического и естественнонаучного образования: материалы 54-й Всероссийской научно-практической конференции химиков с международным участием. С.-Петербург: РГПУ, 2007. С. 220–221.

17. Чернова Р. К., Кулапина Е. Г. Преподавание аналитической химии на химическом факультете Саратовского государственного университета // Журнал аналитической химии. 2003. Т. 58, № 9. С. 998–1000.

18. Прохоренко Л. А., Незаментимова Л. Е. Преподавание общей химии в условиях сокращения объема часов на изучение дисциплины // Проблемы высшего образования. 2012. № 1. С. 211–213.

19. Новопольцева В. М., Усова Е. Н., Полянсков Р. А. Приемы рационального изучения некоторых тем аналитической химии // Интеграция образования. 2004. № 4 (37). С. 55–59.

20. Тарасевич Б. Н. Первоначальные сведения о методах ЯМР, масс- спектрометрии и ИК-спектроскопии: учебные материалы [Электрон. ресурс] / МГУ им. М. В. Ломоносова, кафедра органической химии. Режим доступа: http://www.chem.msu.ru/rus/teaching/tarasevich/Tarasevich_NMR_3.pdf

21. Мягков А. Ю., Григорьева М. В., Журавлева И. В., Журавлева С. Л. Производственная практика глазами студентов технического вуза (по материалам социологического исследования) // Образование и наука. 2015. № 4 (123). С. 100–113.

22. Золотов Ю. А. О химическом анализе и о том, что вокруг него. Москва: Наука, 2004. 477 с.

23. Льюис М. Химия. Школьный курс в 100 таблицах. Москва: АСТ-Пресс, 1999. 128 с.

24. Льюис М. Химия в диаграммах. Москва: АСТ; Астрель, 2004. 160 с. (Оксфордские учебные пособия).

25. Байкова Л. А., Косарева М. А. Химия металлов: учебно-методическое пособие. Екатеринбург: УрФУ, 2015. 100 с.

26. Терехин В. В., Зайцева А. В., Дементьева О. В., Рудой В. М. Новые «двумерные» композиты полимер-металл на основе высокоупорядоченных ансамблей наночастиц: конструирование и оптические свойства // Коллоидный журнал. 2013. Т. 75, № 6. С. 786–791.

27. Потапова Е. Н.. Манушина А. С., Урбанов Ф. В. Влияние термообработки каолина на его свойства // Новые огнеупоры. 2017. № 10. С. 26–30.

28. Ouyang Z., Liu D., Cai Y., Yao Y Investigating the Fractal Characteristics of Pore-fractures in Bituminous Coals and Anthracites through Fluid Flow Behavior // Energy and Fuels. 2016. Vol. 30, № 12. P. 10348–10357.

29. Лебедев А. Т. Масс-спектроскопия в органической химии: 2-е изд., перераб. и доп. Москва: Техносфера, 2015. 704 с.

30. Тарханова И. Г, Анисимов Ф. В., Буряк А. К., Брыжин Ф. Ф., Али-За- де А. Г., Акопян А. В., Зеликман В. М. Строение и каталитические свойства иммобилизованных ионных жидкостей на основе Мо- и W-содержащих гетерополикислот в окислении тиофена // Нефтехимия. 2017. Т. 57, № 5. С. 536–544.

31. Турсунов М. А., Авезов К. Г., Умаров Б. Б., Парпиев Н. А. Спектры ПМР и кристаллическая структура комплекса никеля (II) с ароилгидразонами этилового эфира 5,5-диметил-2,4-диоксогексановой кислоты // Координационная химия. 2017. Т. 43, № 2. С. 99–102.

32. Rantitsch G., Lammerer W., Fisslthaler E., et al. Оn the discrimination оf semigraphite аnd draphite by Raman Specroscopy // International Journal of Coal Geology. 2016. Vol. 159.1, April. P. 48–56.

33. Марков В. Ф., Маскаева Л. Н., Косарева М. А. Вода, водные растворы: эффекты разбавления и памяти. Екатеринбург: Уральский институт ГПС МЧС России, 2016. 204 с.