30 марта 2011

30 марта — День учителя химии

Педагогический марафон 2011

О вызовах времени размышлял Владимир Еремин, профессор химфака МГУ (лекция «Подготовка к олимпиадам»).

- Невозможно угадать, какие профессии будут востребованы через десять лет, - заметил он. - Но можно выделить наиболее перспективные направления.

Профессор Еремин примерно очертил содержание элективных курсов, которые будут нужны нынешним старшеклассникам. Во-первых, это материаловедение.

- Никакая интернет-технология не заменит специалистов по материаловедению, - сказал он. - Это тема будет вечной, поскольку человечеству постоянно требуются новые материалы: в строительстве, промышленности, да что там - во всех областях нашей жизни.

Во-вторых, дал прогноз Владимир Владимирович, в XXI-м веке активно будет развиваться биохимия и энергетика. Вопрос доступной и дешевой энергии - это вопрос жизни и смерти для современной цивилизации. По оценке профессора Еремина, наиболее востребованными в этой области будут переработка нефти, новые технологии по использованию природного газа и, конечно же, водородная энергетика.

- Водород - наиболее перспективная замена углеводородному сырью. Почему? - И пояснил. - Во-первых, водород наиболее распространенный элемент во Вселенной. Во-вторых, при его сжигании образуется вода, а не вредные выхлопные газы, и, в- третьих, КПД топливных элементов выше, чем КПД всех известных типов двигателей.

Перед будущими химиками, которые выберут элективный курс по водородной энергетике, встанут серьезные проблемы: разработать экологически безопасную технологию производства водорода; удешевить производство топливных элементов; придумать эффективные способы хранения водорода.

- Нефти хватит на нас и наших детей, - заметил Владимир Еремин. - А потом она кончится. Поэтому над этой проблемой думать надо уже сейчас.

Тема еще одного элективного курса, как ни странно, информационные технологии.

- Каждые два года объем информации, известной человечеству, удваивается, - сказал он. - За сутки появляется от 15 до 20 тысяч новых веществ. Всю эту информацию надо собирать, обрабатывать и работать с ней. Так что курсы информационной технологии будут очень востребованы.

Особое внимание Владимир Еремин уделил катализу, одной из наиболее востребованных областей химии. 80 % объектов, производимых с помощью химических процессов, создаются при участии каталитических технологий. Катализ - это и переработка нефтепродуктов, и выхлопных газов, и многое другое.

- Катализ наиболее полным образом характеризует суть химии, - заметил он. - Наверное, в какой-то степени катализ можно считать искусством, вершиной химии. Поэтому его можно изучать и четыре часа, и сорок, и даже весь учебный год.

- Химфак готов помогать учителям не только в решении задач и подготовке к олимпиадам, - заверил участников Марафона профессор Еремин. - Но и в разработке элективных курсов, учебных программ, пособий. Обращайтесь.

Еще одна перспективная тема для элективного курса, по словам Владимира Еремина, - «зеленая» химия. Именно этой теме был посвящен семинар Германа Фадеева, профессора МГТУ им. Баумана.

Вообще, понятие «зеленая» химия появилось в 1998 году. А родилась идея в 92-м на конгрессе химиков в Москве, когда ученые озаботились нарастающими процессами загрязнения окружающей среды.

Надо отметить, что хотя разница между понятиями химия окружающей среды, экологическая химия и «зеленая», на первый взгляд не очевидна, на самом деле, разница эта существенная.

- Если задачей химия окружающей среды (экологической химия) является уменьшение вреда, который наносят производства природе, то задача «зеленой» химии - разработка изначально безопасных производств.

Итак, девиз «зеленой» химии - не навредить. А ее будущее, по словам профессора Фадеева, связано с нанотехнологиями.

Какие же направления включает в себя эта наука? На данный момент их четыре:

• поиск альтернативы углеводородным источникам энергии - ведь «жечь нефть, все равно, что топить печь ассигнациями», напомнил Герман Фадеев слова Менделеева;
• создание технологий по использованию возобновляемых ресурсов - таких, как бумажная целлюлоза, которую можно переработать и снова пустить в дело;
• использование «мягких» технологий (прежде всего, биотехнологий) и «мягких» методов синтеза (которые предполагают использование «сверхкритических» жидкостей, таких как углекислый газ под большим давлением, и широкое применение катализаторов).

Все эти направления ждут своих исследователей, и задача учителей - увлечь своих учеников химией, - заметил профессор Фадеев. - Но как же ввести «зеленую химию» в школы? Ведь в учебном плане ей места нет.

С помощью факультативов и метода проектов - тут же последовал ответ из зала. Только вот где бы больше узнать об этом направлении химической науки?

- С 2005 года на химфаке МГУ работает Научно-образовательный центр «Химия в интересах устойчивого развития» (http://www.greenchemistry.ru/), - ответил Герман Николаевич. - Центр выпускает методическую и учебную литературу, проводит учебные курсы для учителей и старшеклассников. Просто зайдите на сайт.

Кстати, в шестом номере газеты «Химия в школе» за этот год есть большой материал, посвященный «зеленой» химии. Спрашивайте в библиотеках ваших школ, коллеги.

К исходу этого дня участников Марафона, уже слегка уставших от обилия новой информации, ждал настоящий фейерверк идей и разработок. Аудитория, где должны были начаться творческие мастерские учителей, гудела от нетерпения.

Мастерские начались с выступления Ирины Котиковой, учителя химии лицея №1524. Вместе со своими учениками она активно осваивает виртуальное пространство Second Life (http://www.secondlife.ru/). Этот трехмерный игровой мир был создан в конце 90-х, и представляет собой фактически вторую реальность, в которой можно строить дома, прокладывать дороги, создавать заводы и организовывать производства, пахать землю, водить грузовик или выращивать цветы - в общем, попробовать себя во всех сферах жизни.

Ученики Ирины Котиковой уже «построили» два завода - по переработке нефтепродуктов и производству кирпича и создали полноценные виртуальные экскурсии по этим производствам. Кстати, эти экскурсии легко можно использовать в качестве наглядного пособия - ученики Ирины Валерьевны ручаются за точность модели: все особенности производства соответствуют реальности.

Подробнее о разработках Ирины Валерьевны вы можете узнать на ее сайте http://chem1524.ucoz.ru/.

В жизни сельского учителя нет места виртуальности - деревенские дети совсем иначе воспринимают материал и к химии часто совершенно равнодушны. Их можно увлечь только предельно наглядными, очень «вещными» методами. Такими, как, например, работа на пришкольном участке. Но как такая деятельность может закрепить знания по химии в буйной детской голове? Об этом рассказывала Татьяна Леснова, учитель химии, биологии и экологии Волченковской средней школы, Наро-Фоминского района.

Ее ученики опытным путем, своими руками определяли уровень кислотности почвы, выясняли необходимость ее известкования, выясняли тип почвенного питания растений и потребность в химических элементах.

- Если у капусты листья краснеют - значит, в почве мало калия, - разъясняла Татьяна Леснова. - А если они с мраморными прожилками, это говорит о нехватке магния.

На основе полученных данных ученики определяли тип почвы, требуемое удобрение, рассчитывали необходимую дозу подкормки и исподволь закрепляли знания, которые обязательно пригодятся им в жизни. Не говоря уже об урожае, который пошел в школьную столовую.

Материал, изложенный простым и понятным языком, химия, которая из скучных формул превращается в практическое, предметное знание, с которым дети уже не расстанутся - это ли не волшебство?

О творческих мастерских можно рассказывать долго. Кто-то из учителей представлял викторины и интеллектуальные лабиринты, которые помогают сельским школьникам подружиться с химией, кто-то показывал мастерскую по ручному изготовлению бумаги из макулатуры, которую организовал с учениками, кто-то…. Да что говорить! Тем, кто там был, рассказ ни к чему, а тем, кто не был, можно посоветовать обязательно завязать узелок на память. Чтобы не пропустить этот день на следующем Марафоне.

Алексей Олейников