Развитие познавательной самостоятельности старшеклассников в деятельности на основе межпредметных связей происходит в тесной взаимосвязи с формированием мировоззренческих, ценностных ориентации личности, регулирующих ее социальную активность.
§3 ПРИНЦИП ОТБОРА УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА ПО ХИМИИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РАЗДЕЛА МОЛЕКУЛЯРНОЙ ФИЗИКИ.
В основе молекулярной физики лежит представление об атомно-молекулярном строении материи, которое позволяет объяснить макроскопические свойства вещества в различных агрегатных состояниях и закономерности перехода веществ из одного состояния в другое. Химия - это наука, исследующая состав, строение и превращение одних веществ в другие. Иначе говоря и в молекулярной физике, и химии за основу взяты строение и свойства вещества, хотя в химии преимущественно внимание уделяется влиянию состава «строения вещества на его химические свойства, а в молекулярной физике - на физические свойства вещества.
В связи с этим возникает необходимость рассмотрения вопроса взаимосвязи молекулярной физики и химии в курсе средней школы.
При изучении молекулярной физики взаимосвязь ее с химией проявляется в двух главных направлениях. Первое из них заключаются в использовании знаний учащихся, полученных ими в процессе изучения химии в качестве материала для доказательства основных положений молекулярной физики. Второе направление заключается в дополнении знаний о молекулярной физике рядом фактических сведений, изучаемых на уроках химии.
Характерно, что по ныне действующим программам учебникам, начиная с VII (в химии - с VIII) и кончая XI классом, атомно-молекулярное учение получает свое развитие, как в физике, так и в химии, при этом соответствующий материал в учебниках базируется на ранее рассмотренных сведениях той или иной дисциплины. Поэтому знание преподавателем содержания учебного материала и практических навыков учащихся, полученных ими при изучении смежной дисциплины, является одним из главных факторов, позволяющих обеспечить прочное усвоение той или иной темы и кура в целом.
Важным звеном в организации межпредметной связи является наглядное сопоставление взаимосвязанных тем с указанием времени их прохождения, глубина изучения вопросов в смежных курсах и перечнем демонстраций, практических лабораторных работ, предусмотренных программами этих предметов.
Практика работы показала, что наиболее удобным в этом отношении является план межпредметной связи, составленный нами по теме «Молекулярная физика», изучаемое в X классе по новым программам и новому учебному пособию.
| Физика | Химия | |||
| Время изучения | Программные вопросы | Время изучения | Программные вопросы | |
| X‑I | I. Тепловые явления Температура. Тепловое равновесие. Уравнение состояния. Газовые законы. Закон Бойля-Мариотта. Закон Гей-Люссака Закон Авогадро Уравнение состояния идеального газа Количество переданной теплоты. Теплоемкость. Внутренняя энергия. Закон сохранения энергии в механических и тепловых процессах Тепловые двигатели | |||
| VIII‑I | Реакции экзо - и эндотермические | |||
| VIII‑II | Кислород и его физические свойства. Воздух. Состав воздуха. Инертные газы, их свойства, а применение Горение в воздухе простых и сложных веществ | |||
| VIII‑II | Водород Физические свойства водорода. | |||
| Тепловые явления при растворении | ||||
| VIII‑III | Грамм-атом и грамм-молекула. Объем г-моля газа при нормальных условиях Закон Авогадро. Тепловой эффект химической реакции | |||
| IX‑III | 5Основные виды топлива. Способы сжигания твердого жидкого и газообразного топлива. Роль химии в энергетике | |||
| X‑I | II. Основы молекулярно-кинетической теории. Строение газообразных, жидких и твердых тел. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов. Температура – мера средней кинетической энергии молекул. Броуновское движение. Взаимодействие атомов и молекул в веществе. | |||
| VIII‑I | Молекулы и атомы. Атомно-молекулярное учение. Роль М.В. Ломоносова и Д. Дальтона в создании основ, атомно-молекулярного учения. Молекулярная масса. | |||
| VIII‑II | Ионная связь. Ковалентная связь. Полярная и неполярная ковалентная связь. Значение периодического закона Д.И. Менделеева для научно – материалистического мировоззрения и развития науки и техники. | |||
| X‑I | Теория химического строения. | |||
| X‑I | III. Взаимные превращения жидкостей и газов Силы взаимодействия молекул. Испарение жидкостей. Кипение. Зависимость температуры кипения от давления. Влажность. | |||
| VIII‑II | Ионная связь, механизм ее образования. Ковалентная связь, механизм ее образования. Полярная и неполярная ковалентная связь. | |||
| VIII‑II | Вода и ее свойства. | |||
| IX‑III | Адсорбция и абсорбция. | |||
| X‑I | IV. Свойства жидкостей и твердых тел Особенности жидкого состояния. Поверхностное натяжение. Капиллярные явления. Смачивание. Кристаллы. Анизотропия кристаллов. Поликристаллы. Аморфные вещества и их свойства |
| VIII‑II | Ионная связь. Ковалентная связь. Полярная и неполярная ковалентная связь. Значение периодического закона Д.И. Менделеева для научно – материалистического мировоззрения и развития науки и техники. |
| VIII‑III | Вода и ее свойства. |
| VIII‑IV | Виды химической связи. Ионные, атомные и молекулярные кристаллы. |
| IX‑III | Углерод. Аллотропия углерода. Уголь. Адсорбция. |
| IX‑III | Металлическая связь. Кристаллическое строение металлов. Сплавы |
| IX‑IV | Алюминий и железо, их сплавы и применение. |
| X‑I | Теория химического строения вещества |
Следует заметить, что такого рода план не в состоянии полностью удовлетворить требования реализации межпредметной связи в преподавании физики и химии, т.к. он не отражает особенностей изложений взаимосвязанных тем в учебниках и других учебных пособиях, не включает вопросов комплексного характера, совершенно обходит вопросы межпредметной связи при решении задач в смежных курсах.
Анализ ныне действующих задачников по физике и химии показал, что имеется целый ряд задач и упражнений, развивающих у учащихся представления, одинаково ценные как для молекулярной физики, так и для химии, и что осуществление межпредметной связи при решении позволит в значительной степени дополнит, и углубить взаимосвязанные разделы смежный курсов.
Предварительное знакомство учителя физики с содержанием используемых задач смежного курса дает в одних случаях богатый иллюстративный материал для разъяснения сущности физико-химических процессов, а в других - позволяет при изложении определенной темы полностью базироваться на этом материале.
Прежде чем приступить к изучению молекулярной физики, следует иметь в виду, что этой теме предшествует ряд разделов физики и химии, описывающих различные стороны строения вещества и представляющих достаточную теоретическую и экспериментальную основу для изложения молекулярно-кинетической теории на более высоком уровне.
Учитывая разбросанность пропедевтического материала молекулярной физики смежных курсах по времени изучения в VIII‑X классах, следует внимательно продумать методику его повторения и систематизации с тем, чтобы учащиеся в момент ссылки учители на известные факты могли быстро воспроизвести их в памяти и установить взаимосвязь с изучаемой темой.
Перед научением основных положений кинетической теорий газов мы готовили учащихся к восприятию этой темы. Всему классу предлагалось повторить те разделы смежных курсов, которые могли быть использованы при изложении настоящей темы.
Так, по физике нужно было повторить следующие вопросы: первоначальные сведения о строении вещества, хаотическое (тепловое) движение молекул и внутренняя энергия (из раздела «Тепловые явления»), вес воздуха и атмосферное давление, строение атома; из химии: молекулы и атомы, атомно-молекулярное учение, роль М.В. Ломоносова и Д. Дальтона в создании основ атомно-молекулярного учении атомный и молекулярный вес; кислород и водород, их физические свойства; состав воздуха; грамм-атом, грамм-молекула и закон Авогадро.
Практика показала, что нельзя ограничиваться одним только повторением, необходимо обобщать и систематизировать накопленные сведения об атомно-молекулярной структуре вещества и характере движения частиц в различных агрегатных состояниях.
Для этого некоторым (более подготовленным) ученикам было предложено подготовить 7‑12 минутные сообщения по отдельным темам смежных курсов, а другая группа учеников готовила экспериментальное обоснование изученные теоретическим вопросам. Нами были даны задания сделать сообщения по следующим разделам:
а) роль М.В. Ломоносова и Д. Дальтона в создании основ атомно-молекулярного учения;
б) опытное обоснование строения вещества из атомов и молекул;
в) факты, подтверждающие непрерывность движения и взаимодействие частиц, из которые состоит вещество в различных агрегатных состояниях;