ГАОУ ДПО «Саратовский институт повышения квалификации

и переподготовки работников образования»

Кафедра естественнонаучного образования

Использование методов проблемного обучения на уроках химии

Автор: Мясникова Лариса Юрьевна,

 учитель химии МОУ «Средняя

общеобразовательная школа № 56

 с углубленным изучением отдельных предметов»

Ленинского района города Саратова,

слушатель КПК учителей химии

2011-2012 учебный год

Саратов 2012

Оглавление:

1. Введение…………………………………………………………….3
2. Проблемное обучение

2.1 История развития представлений о  проблемном   обучении….........................................................................................4

2.2  Сущность проблемного обучения……………………………5

2.3  Способы организации проблемного обучения……………....6

2.4  Условия и приемы осуществления проблемного            обучения…………………………………………………………….6

3. Использование методов проблемного обучения на уроках химии (из опыта работы)……………………………….............................7
4. Заключение………………………………………………………...13
5. Библиография……………………………………………………...14
6. Приложения………………………………………………………..15

1. Введение

Большинство современных публикаций по теории  обучения  связано с идеей активизации учебного процесса и учебной деятельности учащихся.

Цель активизации путем  проблемного   обучения  состоит в том, чтобы обучить не отдельным мыслительным операциям, а системе умственных действий для решения не стереотипных задач. Эта активность заключается в том, что ученик, анализируя, сравнивая, синтезируя, обобщая, конкретизируя фактический материал, сам получат из него новую информацию. Другими словами, это расширение, углубление знаний при помощи ранее усвоенных знаний или новое применение прежних знаний. Нового применения прежних знаний не может дать ни учитель, ни книга, они ищутся и находятся учеником, поставленным в соответствующую ситуацию.

Высокие результаты обучения не могут быть достигнуты без активной познавательной деятельности самих учащихся, без сосредоточения их внимания на изучаемом предмете, без желания познать неизвестное. Мышление начинается с вопроса, требующего разрешения. Поэтому, чтобы ученик начал, активно мыслить, перед ним следует поставить познавательную задачу. Причём она должна быть осознана как действительно требующая выяснения, ми этот процесс выяснения нового должен представлять для него личный интерес. Проблемное обучение как раз и предполагает последовательное и целенаправленное выдвижение перед учащимися познавательных задач, разрешая которые они под руководством учителя активно усваивают новые знания.

Проблемные ситуации позволяют, опираясь на непроизвольное внимание учеников, постепенно вырабатывать у них произвольное внимание к объекту изучения, стремление овладеть предметом, несмотря на имеющиеся трудности.

2. Проблемное обучение

2.1 История развития представлений о  проблемном   обучении 

Идея активизации  обучения  имеет большую историю. Еще в древние времена было известно, что умственная активность способствует и лучшему запоминанию, и более глубокому проникновению в суть предметов, процессов и явлений. Так, постановка  проблемных  вопросов собеседнику и его затруднение в поисках ответов на них были характерны для дискуссий Сократа, этот же прием был известен в пифагорийской школе.

В новой истории стремление к активному  обучению  восходит к философским взглядам Ф. Бэкона. Эмпиризм критически относится к истинам, имеющим «словесное» происхождение, он требует истины путем изучения действительности.

В дальнейшем идею активного  обучения  развивали такие педагоги и философы, как Я.А. Коменский, Ж.Ж. Руссо, И.Г. Песталоцци.

Во второй половине XIX века с критикой схоластических методов  обучения  выступал английский педагог Армстронг. Опытным путем он ввел в преподавание  химии  эвристический метод, развивающий мыслительные способности учащихся.

В американской педагогике сложились две основные концепции  проблемного   обучения. Автором одной из них является Джон Дьюи. Это еще не теория  проблемного   обучения, но это попытка применить в педагогике выводы психологов о том, что мышление есть решение проблемы.

Автором другой, наиболее существенной концепции  проблемного   обучения  является Дж. Брунер. В основе его теории лежат идеи структурирования учебного материала и доминирующей роли интуитивного мышления в процессе усвоения новых знаний.  

В нашей стране идею развивающего обучения впервые выдвинул Л.С. Выготский.

В центре своих исследований Выготский ставит вопрос об отношении обучения и развития ребенка. По его мнению, вопрос об отношении обучения и развития ребенка в школьном возрасте представляет собой самый центральный и основной вопрос, без которого проблема педагогической психологии и анализа педагогического процесса не могут быть не только правильно решены, но даже поставлены.

Наиболее известной в настоящее время является дидактическая система развивающего обучения, которая разработана под руководством Л.В. Занкова. Она основана на следующих принципах:

– построение обучения на высоком, но посильном уровне трудности;

– изучение материала быстрым темпом, но с учетом доступности;

– резкое повышение удельного веса теоретических знаний;

– осознание учащимися процесса учения.

Другая система развивающего обучения разработана группой психологов под руководством Д.Б. Эльконина и В.В. Давыдова. Она также направлена на использование резервов интеллектуального развития учащихся.

Таким образом, все существующие теории развивающего  обучения  направлены на активизацию мыслительной деятельности учащихся в процессе  обучения. Первостепенное значение среди методов и приемов при этом занимают эвристическая беседа,  проблемное  изложение, дедуктивный подход. На широком использовании этих методов и строится современная теория  проблемного   обучения, разработанная М.И. Махмутовым, заслуга которого заключается в том, что он дал научное обоснование  проблемному   обучению  как дидактической системе.

2.2 Сущность  проблемного   обучения 

 Проблемным   обучение  называется не потому, что весь учебный материал учащиеся усваивают только путем самостоятельного решения проблем и открытия новых понятий. Здесь есть и объяснение учителя, и репродуктивная деятельность учащихся, и постановка задач, и выполнение учащимися упражнений. Однако организация учебного процесса базируется на принципе проблемности, а систематическое решение учебных проблем – характерный признак этого типа  обучения. Поскольку вся система методов при этом направлена на всестороннее развитие школьника, развитие его познавательных потребностей, на формирование интеллектуально активной личности,  проблемное   обучение  является подлинно развивающим  обучением.

В педагогической литературе имеется ряд попыток дать определение этому явлению. Под  проблемным   обучением  В. Оконь понимает совокупность таких действий, как организация  проблемных  ситуаций, формирование проблем, оказание ученикам необходимой помощи, проверка этих решений и, наконец, руководство процессом систематизации и закрепления приобретенных знаний. Основной недостаток этого определения состоит в том, что процесс  обучения  выступает здесь как процесс приобретения всех знаний только путем решения проблем.

Т.В. Кудрявцев суть  проблемного   обучения  видит в следующем:  проблемное   обучение  заключается в создании перед учащимися  проблемных  ситуаций, в осознании, принятии и разрешении этих ситуаций учащимися в ходе совместной деятельности школьников с учителем при оптимальной самостоятельности первых и при общем руководстве последнего. Однако подобное определение не отражает всего объема понятия  проблемное   обучение.

Наиболее полное определение понятия  «проблемное   обучение», по моему мнению, дает М.И. Махмутов, который считает, что  проблемное   обучение  – это тип развивающего  обучения, в котором сочетаются систематическая самостоятельная поисковая деятельность учащихся с усвоением ими готовых выводов науки, а система методов построена с учетом целеполагания и принципа проблемности; процесс взаимодействия преподавания и учения ориентирован на формирование познавательной самостоятельности учащихся, устойчивых мотивов учения и мыслительных, включая и творческие способности в ходе усвоения ими научных понятий и способов деятельности, детерминированного системой  проблемных  ситуаций.

 2.3 Способы организации  проблемного   обучения 

Наиболее эффективны следующие три способа  проблемного   обучения:

-  проблемное  изложение это способ организации  проблемного   обучения  наиболее уместен в тех случаях, когда учащиеся не обладают достаточным объемом знаний, когда они впервые сталкиваются с тем или иным явлением и не могут установить необходимые ассоциации;

-  поисковая беседа это такая беседа, в процессе которой учащиеся, опираясь на уже известный им материал, под руководством учителя ищут и самостоятельно находят ответ на поставленный  проблемный  вопрос;

- самостоятельная поисковая и исследовательская деятельность учащихся является высшей формой самостоятельной деятельности и возможна лишь тогда, когда они обладают достаточными знаниями, необходимыми для построения научных предположений, а также умением выдвигать гипотезы.

2.4 Условия и приемы осуществления  проблемного   обучения 

Осуществление  проблемного   обучения  возможно при следующих условиях:

– наличие  проблемной  ситуации;

– готовность ученика к поиску решения;

– возможность неоднозначного пути решения.

При этом выделяют следующие приемы осуществления  проблемного   обучения:

1. приёмы создания проблемных ситуаций – постановка проблемных вопросов, задач, опытов;
2. приёмы формирования учебных гипотез по разрешению проблемных ситуаций – высказывание предположений о причинах явлений, о связях между понятиями, величинами;
3. приёмы доказательства учебных гипотез – доказательства на основе сравнений, логических рассуждений, результатов учебно-исследовательских опытов;
4. приёмы формирования новых учебных выводов и обобщений.

Проблемное обучение рассчитано на всех, а не только на хорошо успевающих учащихся. Проблемный подход призван заинтересовать всех школьников предстоящей проблемой, позволяет управлять размышлениями учащихся, быстро получать информацию от учащихся и оперативно реагировать на неё. К слабоуспевающим учащимся нужен особы подход. При постановке проблемных задач необходимо привлекать их к ответам на более лёгкие вопросы, поощряя их ответы и создавая тем самым стимулы для дальнейшего участия в размышлениях над более сложными проблемами.

Наиболее эффективное применение методов проблемного обучения возможно в тех случаях, когда содержание учебного материала направлено на формирование понятий, законов и теорий в соответствующей области науки; когда содержание учебного материала не является принципиально новым, а логически продолжает ранее изученное на базе которого, ученики могут сделать самостоятельные шаги в поиске знаний; когда содержание доступно для самостоятельных поисков учащихся.

3.  Использование методов проблемного обучения на уроках химии

     (из опыта работы)

Курсы неорганической и органической химии, построенные на идеях зависимости свойств веществ от их строения, представляют особенно широкие возможности для использования методов проблемного обучения. Поэтому изучение всего основного содержания предмета можно построить как систему познавательных проблем и способов их решения, но масштабы проблем будут различны. Одни из них широкого плана, и решению их подчиняется изучение отдельных тем или целых разделов химии, другие более узкие, охватывающие содержание нескольких уроков или одного, являющиеся ступенями к решению более общих проблем.

Использование методов проблемного обучения, по моему мнению, следует начинать уже на первом году обучения химии, то есть с восьмого класса. С первых уроков учащиеся знакомятся с основными химическими понятиями и законами, расширяют знания о строении веществ и их свойствах. Таким образом, оперируя основными положениями «Атомно-молекулярного учения», учащиеся достаточно активно участвуют в решении проблемных вопросов и задач при изучении основных законов химии: сохранения массы веществ, постоянства состава вещества и других.

Например, урок в 8 классе «Закон сохранения массы веществ». Проблемная задача мною ставится в форме демонстрационного опыта: в замкнутой системе взвешиваются вещества, вступающие в реакцию, растворы сульфата меди (II) (CuSO4) и гидроксида калия (m1) (KOH) и образующиеся в результате реакции вещества, гидроксид меди (II) (Cu(OH)2) и раствор сульфата калия (m2) (K2SO4); по одному из признаков протекания реакций учащиеся убеждаются в том, что химическая реакция прошла - выпал осадок голубого цвета. Результаты взвешивания веществ до и после реакции подтверждают закон сохранения массы веществ. Учащиеся стоят перед решением проблемной задачи: почему m1=m2? Благодаря актуализации ранее полученных знаний о строении веществ, учащиеся сравнительно легко приходят к следующему выводу: m1=m2, так как  атомы и их количество в результате химических превращений не изменяются, а только соединяются по-другому с образованием новых веществ.

Очень часто для решения проблемных ситуаций на уроке требуется от учащихся привлечения не только ранее изученных внутрипредметных связей, но и межпредметных связей (природоведение, биология, физика и др.). Например, уроки по круговороту веществ в природе в  8 и 9 классах. При изучении вопроса о круговороте кислорода в природе (8 класс) я ставлю проблемный вопрос: «Почему запасы атмосферного кислорода остаются на постоянном уровне (21% по объёму), не смотря на огромный расход этого вещества в различных процессах (дыхание, горение)? Используя сведения о кислороде, полученные на уроках биологии и химии, учащиеся приходят к выводу о том, что постоянное содержание кислорода в атмосфере является следствием равновесия двух процессов противоположных по действию, так как продукты одного процесса служат исходными веществами для другого, это окисление (дыхание, горение) и фотосинтез.

Для более успешного подхода при изучении веществ как неорганических, так и органических, очень важно с первых шагов изучения химии показать на примере водорода наличие причинно-следственных связей различных сторон окружающего мира:

                        строение                                                способы

                                                                                получения        

                                                нахождение                

состав                                          в природе

                            свойства                                                применение        

Поэтому уже при изучении следующего вещества водорода, можно ставить перед учащимися вопросы проблемного характера. Например, урок «Применение водорода», решая ряд проблемных вопросов на зависимость свойств водорода и возможным его применением, ученики заполняют таблицу:

На уроках по изучению свойств оксидов, оснований, кислот и солей целесообразней ставить проблему перед учащимися в ходе выполнения исследовательских, лабораторных задач с последующим обобщением знаний по этим темам. Так, например, на уроке «Соли аммония» (9 класс) мною предлагается задания по ознакомлению со свойствами солей аммония:

1. Изучите внешний вид и растворимость солей аммония в воде -   NH4Cl

(1 вариант), (NH4)2SO4 (2 вариант).

При обсуждении результатов опытов делается вывод об общих физических свойствах солей аммония.

2. Составьте уравнения диссоциации этих солей.

Следует вывод, на основании анализа уравнений диссоциации, о схожем механизме с другими солями и возможности проявления общих с ними свойств.

3. Исследуйте, как эти соли относятся к действию щелочей. К растворам солей добавьте 3 - 4 капли раствора гидроксида натрия, встряхните и определите запах.

Обсуждение результатов опытов позволяет сделать выводы: об общем признаке протекания реакций между солями аммония и щелочами (появление запаха аммиака); о возможном использовании данной реакции для качественного определения  катионов аммония.

 4. Составьте молекулярное и ионные уравнения данной реакции.

Большое значение в химии имеет понимание генетической связи между неорганическими и органическими веществами. Добиться положительных результатов можно быстрее, если вначале выяснить характерное строение веществ данного класса и их химические свойства, а потом на этой основе выявить генетические связи с другими классами соединений. Если в основу урока (8 класс) по теме «Генетическая связь между различными классами неорганических соединений» заложить проблемную задачу в форме демонстрационного опыта, то ученики сами придут к выводу о существовании взаимосвязи между веществами разных классов в их строении и свойствах.

Задача.

 Экспериментально докажите принадлежность оксида фосфора (V) и оксида кальция к определённым группам оксидов. Установите взаимосвязь их состава и свойств с представителями других классов.

Решение:

Опытным путём учащимися осуществляются реакции:

1. СаО + Н2О = Са(ОН)2 – лакмус меняет цвет на синий, значит, образовалось растворимое основание, следовательно, оксид кальция – основный оксид;
2. Р2О5 + 3Н2О = 2Н3РО4 - лакмус меняет цвет на красный, значит, образовалась кислота, следовательно, оксид фосфора(V) – кислотный оксид;
3. при сливании полученных растворов, лакмус принял первоначальный цвет – фиолетовый, значит, при взаимодействии основания и кислоты образуется соль

          3Са(ОН)2 + 2Н3РО4 = Са3(РО4)2 + 6Н2О.

Анализируя результаты опытов, учащиеся, под моим руководством, составляют схему, отражающую генетическую связь между различными классами неорганических соединений:

   Са   →   СаО    →   Са(ОН)2 

металл       основный           основание

                      оксид

                                                           Са3(РО4)2

                                                                 соль

   Р     →    Р2О5   →   Н3РО4

неметалл    кислотный     кислота

                         оксид

На втором и третьем году обучения учащиеся знакомятся с промышленным осуществлением важнейших химических процессов и в связи с этим – с общими научными принципами производства, что показывает тесную связь науки и практики.

Проблемный подход к изучению химических производств позволяет наиболее полно привлекать весь объём знаний полученный ранее. Он включает в себя решение следующих задач:

5. установление связей между свойствами веществ и их применением: выбор сырья для данного производства;
6.  рассмотрение физико-химических основ реакций и выбор оптимальных условий их проведения;
7. определение соответствия устройства аппаратов и приборов выбранным условиям.

Первый опыт по изучению промышленных производств учащиеся приобретают в 9 классе при изучении промышленного получения серной кислоты контактным способом, поэтому эту тем целесообразно разобрать подробно не на одном,  а на двух уроках.

Урок 1. «Сырьё, основные стадии и химизм производства серной кислоты»

Перед классом  на обсуждение ставится проблема – как можно получить серную кислоту? (анализ формулы, предложение и обоснование гипотез)

а) анализ состава вещества – Н2SО4;

б) как можно получить – Н2О + SО3;

в) как можно получить кислотный оксид – SО2 + О2;

г) сырьё для получения SО2: S0, S-2 → S+4О2;

     д)оптимальные условия проведения реакции: температура, концентрация веществ, площадь поверхности соприкосновения реагирующих веществ

S0, S-2 → S+4О2;

катализатор, химическое равновесие и условия его смещения

S+4О2 → S+6О3;

обсуждение способов повышения выхода продукта реакции

SО3 → Н2SО4  .

Урок 2. «Основные технологические принципы промышленного производства серной кислоты контактным способом»

В начале урока уточняется проблема -  как осуществить химические реакции и стадии получения серной кислоты в промышленных условиях (химические реакции и условия их осуществления, промышленная аппаратура и её моделирование, технология и принципы производства)?

1) при обсуждении выделяются три стадии:

а) окисление сырья с образованием оксида серы (IV)

FeS2 + О2 →

б) окисление оксида серы (IV) до оксида серы (VI)

     SО2 + О2 ↔

           в) образование основного продукта

SО3 + Н2О →

2) оптимальные условия проведения реакций:

- анализ научных принципов производства;

- способы достижения высоких скоростей химических          реакций;

- условия смещения химического равновесия в сторону продукта реакции.

3) конструкционные особенности аппаратов в соответствии с технологическими требованиями производства и использование основных научных принципов (противотока, теплообмена, непрерывности и другие).

Курс органической химии даёт ещё более широкие возможности для развития познавательной активности учащихся с использованием проблемного подхода. Изучая неорганическую химию, учащиеся соотносят свойства веществ с их составом, в химических превращениях усматривают, прежде всего, перегруппировку атомов и ионов, изменение степеней окисления элементов. Изучение органической химии требует более глубокого проникновения в мир молекул, атомов и электронов. Наблюдая те или иные превращения веществ, учащиеся должны постоянно представлять себе разнообразные явления, в какой последовательности соединяются атомы в молекулах, как они располагаются в пространстве, какие электронные процессы происходят при разрыве и образовании химических связей, в чём проявляется взаимное влияние атомов.

Изучение органической химии учит отыскивать причинно-следственные связи в явлениях и рассматривать их не как случайные, а как вызываемые действием определённых факторов. На первый план выдвигаются проблемы, обуславливаемые логикой развития самого учебного процесса, поскольку интерес учащихся в старших классах к теоретическим вопросам становится явно выраженным. Уже из содержания первых уроков возникает ведущая познавательная проблема: почему органических веществ значительно больше, чем неорганических, и чем объясняется огромное значение их в нашей жизни. Более конкретные проблемы возникают при переходе к теории химического строения веществ и изучению основных классов органических соединений.

Так, например, при изучении непредельных углеводородов ряда этилена (10 класс) возникает целая цепь проблемных ситуаций:

1. анализ молекулярного состава этилена приводит к противоречию с валентностью элементов – СII2НI4, но углерод в органических соединениях всегда четырёхвалентен;

Какова же структурная формула этилена?

         Н        Н                         Н                  Н

          ‌׀           ‌ ׀

Н ― С  ―   С ― Н     →              С =  С

          ‌              ‌                                            

                                          Н                  Н

2. двойная связь между атомами углерода требует более глубокого рассмотрения электронного строения  - SP2 гибридизация, каждый атом углерода участвует в образовании трёх σ-связей и одной

π-связи;

3. возникает понятие о π- связи – образуют Р-негибридные электронные облака, менее прочная, чем σ- связь;
4. установление особого характера химической связи требует выяснение влияния её на свойства веществ – характерны реакции присоединения по месту разрыва π- связи.

При изучении кислород -     и азотсодержащих органических соединений учащиеся знакомятся с новыми для них понятиями органической химии «функциональная группа», «бифункциональные соединения» и другими. Углубляются понятия о гомологии, о взаимном влиянии атомов в молекулах, об изомерии, генетической связи между различными классами соединений, о полимерах.

У учащихся к этому времени накоплен определённый опыт. Они владеют многими теоретическими понятиями курса, поэтому возникает больше возможностей на уроках ставить проблемы, которые побуждают, активно мыслить (Приложение1, Приложение 2).

4. Заключение

Разрешение проблемных ситуаций под руководством учителя заставляет учащихся сравнивать, обобщать, анализировать явления, а не просто их механически запоминать. Процессы выдвижения и разрешения проблемных ситуаций, представляют собой непрерывную цепь, так как при выдвижении проблемы одновременно начинается её решение, которое в свою очередь, ведёт к постановке новых проблем. То есть осуществляется противоречивый и непрерывный процесс активного познания новых научных понятий. Используя на уроках методы проблемного обучения, убеждаешься на опыте, что они способствуют развитию познавательной активности, творческой самостоятельности учащихся, формированию их мировоззрения, интеллектуальному развитию, и как следствие этого, повышению качества знаний.

Исходя из результатов своей работы, предлагаю более широко применять методы проблемного обучения при изучении школьного курса химии:

чтобы добиться большей эффективности их использования в старших классах, вводить уже на первом году обучения  (8 класс) при изучении общих законов химии, применения веществ, генетической связи между различными классами неорганических соединений;

изучение тем, связанных с рассмотрением химических производств (9, 10 класс), строить на использовании методов проблемного обучения, так как именно они способствуют наибольшей актуализации знаний учащихся об основных закономерностях протекания химических реакций (химического равновесия, кинетики химических реакций), что позволяет самим учащимся найти оптимальное решение, аргументировать его, обобщить изученные ранее закономерности управления реакциями и применить их к новым процессам;

при выяснении строения веществ и их свойств (9-11 классы), ставить задачи проблемно-поискового характера, решая которые, учащиеся используют и закрепляют знания об электронном строении молекул, о функциональных группах, химических свойствах веществ, отрабатывают навыки практического осуществления реакций, подтверждающих состав и свойства данных веществ, что позволяет глубже понять взаимосвязь состава и свойств различных классов органических и неорганических соединений.

5. Библиография

1. Брунер Дж. Психология познания: За пределами непосредственной информации. – М.: Прогресс, 1977. – С. 412.
2. Выготский Л.С. Мышление и речь. Психологические исследования. –М.–Л., 1934.
3. Выготский Л.С. Умственное развитие детей в процессе  обучения . – М.–Л., 1935.
4. Ганиченко Л.Г., Мочалов Ю.Е. Использование элементов  проблемного   обучения  при проведении  уроков-лекций  //  Химия  в школе. – 1990. – № 5. – С. 28–30.
5. Гаркунов В.П. Проблемность в  обучении   химии  //  Химия  в школе. – 1971. – № 4. – С. 25–30.
6. Геращенко И.Г. Из опыта  проблемного   обучения  занятий по  химии  //  Химия  в школе. – 1988. – № 5. – С. 44–45.
7. Занков Л.В. Развитие учащихся в процессе  обучения . – М.: АПН РСФСР, 1963.
8. Кудрявцев Т.В. Психология технического мышления. – М., 1971.
9. Махмутов М.И.  Проблемное   обучение : Основные вопросы теории. – М.: Педагогика, 1975.
10. Оконь В. Основы  проблемного   обучения . М.: Просвещение, 1968.

11. Эльконин Д.Б., Давыдов В.В. Возрастные возможности усвоения знаний. – М.: Просвещение, 1966

Приложение 1 (фрагмент урока).

Урок «Строение и свойства глюкозы» (10 класс) мною проводится в форме эвристической беседы с выдвижением гипотез и проверкой их демонстрационным и лабораторным экспериментами.

Перед учащимися ставится задача – установление и доказательство состава и химического строения глюкозы (С6Н12О6). Для решения этого вопроса учащимся необходимо вспомнить кислородсодержащие функциональных групп и экспериментальным путём  установить, какие функциональные группы и в каком количестве имеются в молекуле данного вещества.

 Ярко синее окрашивание, которое даёт раствор глюкозы в реакции со свежеосаждённым гидроксидом меди (II), является доказательством того, что в молекуле имеется несколько гидроксильных групп. Реакция «серебряного зеркала», которую даёт раствор глюкозы, свидетельствует о наличии в молекуле альдегидной группы. После чего, делается вывод, что глюкоза является бифункциональным соединением – альдегидоспиртом. Учащиеся легко составляют структурную формулу, исходя ещё и из того, что известно существование пяти-уксусного эфира  глюкозы и атомы углерода в ней образуют неразветвлённую цепь:

                                Н      Н      Н    ОН   Н    О

                          │      │            │     │     │    ║

                         Н ─ С ─  С ─  С ─ С ─ С ─ С ─ Н

                                │      │      │     │     │

                                ОН   ОН   ОН   Н    ОН  

Таким образом, подобные проблемные ситуации могут быть созданы в каждой учебной теме при изучении всех наиболее важных вопросов органической и неорганической химии. Они связаны с основными проблемами самой науки – зависимостью свойств веществ от строения и обусловленностью этим их практического применения.

Приложение 2 (фрагмент урока).

Урок «Свойства альдегидов» (10 класс).

Повторив строение альдегидов, учащимся предлагается высказать предположение об их  химических свойствах:

8. возможность присоединения по месту двойной связи (С=О);
9.  дальнейшее окисление атома углерода альдегидной группы, основой для чего служит известная способность к окислению атома углерода в спиртах (R-СН2-ОН). Восстановление альдегидов до спиртов и окисление до кислот наглядно подтверждают это предположение:                        

                            О

                      ║

                   а)   Н─С─Н + Н2 → СН3─ОН

                    О                                    О

                        ║                                    ║

           б) СН3─С─Н + Аg 2O →  СН3─С─ О Н + 2 Аg↓

                                 аммиачный

                                                    раствор

Используя знания о функциональных группах, учащиеся активно участвуют в решении проблем зависимости свойств веществ от наличия тех или иных функциональных групп.