Силлабус

Аудиторная работа по освоению содержания дисциплины «История и методология химии» складывается из лекционных и лабораторно-практических занятий. Структура лекционного курса дисциплины  представлена в таблице 1.

Таблица 1

Структура лекционного курса

№ п/п	Тема	Основное содержание	Кол-во часов
Предалхимический период
1	Введение. Химические знания в древности. Химические ремесла.	Выплавка металлов. Изготовление красителей и другие ремесла. Античные учения о веществе. Возникновение атомизма. Элементы-качества Аристотеля. Понятие миксиса.	6
Алхимический период
2	Химические знания в эпоху средневековья (III-XVI века).	Алхимия. Учение об элементах-принципах. Проблема трансмутации. Ятрохимия.	4
Период становления химии как науки
3	Начало формирования химии как науки.	Элементаризм XVII века. Начало переосмысления понятия элемент. Становление аналитического метода. Корпускулярные теории XVII – начала XVIII веков. Возрождение атомизма. Корпускулярная теория Р.Бойля. Корпускулярная теория И. Ньютона.	2
4	Теория Флогистона	Начало систематизации экспериментальных данных. Вопрос о природе горения. Создание теории флогистона. Pro и contra теории флогистона. Пневматическая химия.	2
5	«Химическая революция» XVIII века	Метод А. Лавуазье. Кислородная теория горения. Установление состава углекислого газа и воды. Переосмысление понятия «элемент». Проблема кислотности. Первая классификация химических элементов и новая номенклатура. Основа для составления химических уравнений.	2
Период количественных законов
6	Химическая атомистика Дж. Дальтона	Стехиометрия. Теория Дж. Дальтона. Проблема диффузии газов. Понятие атомного веса. Основные положения химической атомистики Дж. Дальтона. Дискуссия о законе постоянства состава.	2
7	Атомно-молекулярное учение	Развитие химической атомистики в первой половине XIX века. Закон объёмных отношений. Молекулярная концепция А. Авогадро. Реформа системы атомных весов: работы Ш. Жерара и О. Лорана; система химических понятий С. Канниццаро.	2
Период классической химии
8	Теории строения органических молекул	Проблема химического сродства. Электрохимическая теория сродства. Представления о «конституции» органических молекул. Проблема разнообразия органических веществ. «Радикальные» модели органических соединений. Теория типов Ж.Б. Дюма. Унитаристская концепция Ш. Жерара. Структурная теория органических соединений. Понятие о валентности. Путь к представлению о химической структуре. Идеи Г. Кольбе и А.М. Бутлерова. Стереохимическая концепция Вант-Гоффа.	4
9	Физикализация химии в конце XIX начале XX века.	Периодический закон. Попытки систематизации элементов. Система Д.И. Менделеева. Физическая химия. Кинетика и катализ. Химическая термодинамика. Путь к теории электролитической диссоциации. Развитие теории растворов.	6
Современный период: с начала XX века по настоящее время
10	Особенности и тенденции развития химии в XX веке.	Становление квантово-химической теории. Новое понимание периодичности. Электронные теории валентности и химической связи. Методы описания многоэлектронных систем. Достижения различных областей химии в XX веке. Новые направления: физическая химия (статистическая термодинамика, неравновесная термодинамика, работы Л. Онсагера, И. Пригожина, развитие представлений о катализе и т.д.); структурная химия (кристаллохимия, химия полимеров); аналитическая химия; неорганическая химия; органическая и биоорганическая химия; биологическая химия.	6
Всего			36

 

План лабораторно-практических занятий приведен в таблице 2. В графе «Виды учебной работы» указаны формы организации самостоятельной внеаудиторной и аудиторной работы студентов.

Таблица 2

План лабораторно-практических занятий

№ п/п	Тема занятия	Виды учебной работы	Кол-во часов
1	Предалхимический период	Тестовое задание Реферативные сообщения (интернет-обзоры) с РРР Работа на семинаре	4
2	Алхимический период	Тестовое задание Дискуссия Реферативные сообщения (интернет-обзоры) с РРР Контрольная работа	4
3	Период становления химии как науки	Тестовое задание Реферативные сообщения (интернет-обзоры) с РРР Индивидуальная самостоятельная работа	4
4	Период количественных законов	Тестовое задание Реферативные сообщения (интернет-обзоры) с РРР Работа на семинаре Контрольная работа	4
5	Теории строения органических молекул	Тестовое задание Реферативные сообщения (интернет-обзоры) с РРР	4
6	Теории строения органических молекул	Дискуссия Работа на семинаре Индивидуальная самостоятельная работа	4
7	Развитие органической химии в России	Тестовое задание Реферативные сообщения (интернет-обзоры) с РРР Работа на семинаре	4
8	Периодический закон	Тестовое задание Реферативные сообщения (интернет-обзоры) с РРР	4
9	Становление физической химии (химической кинетики и химической термодинамики)	Тестовое задание Дискуссия Реферативные сообщения (интернет-обзоры) с РРР Индивидуальная самостоятельная работа	4
10	Становление квантово-химической теории, развитие учения о строении атома, о химической связи, о периодичности	Тестовое задание Реферативные сообщения (интернет-обзоры) с РРР Контрольная работа	4
11	Современный этап развития физической, аналитической, неорганической химии	Тестовое задание Реферативные сообщения (интернет-обзоры) с РРР Работа на семинаре	4
12	Современный этап развития органической, биологической химии	Дискуссия Реферативные сообщения (интернет-обзоры) с РРР Работа на семинаре	4
13	Защита проектных работ	Защита проектных работ	4
14	Защита проектных работ. Подведение итогов освоения дисциплины.	Защита проектных работ	2

 

Оценка успешности освоения курса «История и методология химии» осуществляется при помощи балльно-рейтинговой системы [Таблица 3].

Таблица 3

Балльно-рейтинговая система

№ п/п	Вид учебной работы	Max оценка	Кол-во заданий	Max кол-во баллов
1	Тестовые задания (самоконтроль)	5	10	50
2	Подготовка сообщения (интернет обзора)/с РРР	5/7	11	77
3	Ответ на семинарском занятии	5	6	30
4	Участие в дискуссиях	5	4	20
5	Контрольная работа	10	3	30
6	Самостоятельная работа (аудиторная)	5	3	15
7	Реферат	30	1	30
8	Проект	50-70	1	50-70
Сумма				322

 

Обязательные виды работы:

• Ø тестовые задания для самоконтроля (выполняются внеаудиторно в рамках электронного учебного пособия после ознакомления с содержанием темы);
• Ø письменные контрольные работы (контроль в конце изучения содержательного блока; рассчитаны на 2 часа, выполняются в аудитории);
• Ø письменные самостоятельные работы (тематический контроль, выполняются в аудитории, рассчитаны на 1 час).

Виды учебной работы, которые частично обязательны для выполнения:

• Ø подготовка сообщения (интернет обзора) для лабораторно-практического занятия (на 5-7 минут) по выбору из числа предложенных тем или в рамках индивидуального проектного задания (презентация желательна); в течение семестра необходимо подготовить 5 сообщений (из 11 возможных); подготовка сообщения входит в содержание внеаудиторной самостоятельной работы, краткое устное сообщение – элемент аудиторного лабораторно-практического занятия;
• Ø устный ответ на лабораторно-практическом занятии по итогам работы малой группы (всего запланировано 6 лабораторно-практических занятий с использованием интерактивных методов обучения; обязательно требуется выступить на трех из них);
• Ø участие в дискуссиях осуществляется в рамках внеаудиторной самостоятельной работы с использованием элемента электронного учебного пособия «Форум» (всего предусмотрено 4 дискуссии, обязательно принять участие в 2-х из них).

Виды учебной работы по выбору:

• Ø реферат (предполагает углубленное изучение темы по выбору студента, сбор и систематизацию информации из различных источников; оформление работы, подготовку выступления на семинарском занятии (10-15 минут), которое сопровождается демонстрацией презентации);
• Ø индивидуальное проектное задание (разработка темы, охватывающей все периоды истории химии, возможна подготовка и демонстрация эксперимента, инициация дискуссий по отдельным вопросам среди студентов группы; обязательна подготовка выступления (15 минут) с презентацией).

Таким образом, максимальное количество баллов, которое может быть набрано студентом при выполнении абсолютно всех видов учебной работы составляет  322 балла, тогда как норма оценки составляет 180 баллов [Таблица 4]. Это значит, что для получения оценки «отлично» необходимо набрать 162-180 баллов (90-100% от нормы). Оценка «хорошо» выставляется в случае, когда студент набрал 135-161 балл (75-89%), оценка «удовлетворительно» соответствует интервалу 108-134 баллов (60-74%). Таким образом, минимальное количество баллов, достаточное для получения допуска к экзамену и оценки «удовлетворительно» составляет 108 баллов. Из приведенных расчетов следует, что в балльно-рейтинговую систему заложено избыточное количество баллов, что даёт возможность студенту выбирать различные виды учебной работы для получения желаемой оценки.

Таблица 4

Перевод результатов БРС в традиционную систему оценивания

Интервал		Оценка	0
180	162	5	90%
161	135	4	75%
134	108	3	60%
107	27	2	15%

 

Из данных, приведенных в таблице 3, следует, что выполнение только обязательных видов работы (при условии получения максимальной оценки) даёт возможность набрать 95 баллов, т.е. менее порогового уровня, тогда как выполнение ещё и частично обязательных видов работы с максимальной оценкой обеспечивает 155 баллов (оценка «хорошо»). Для получения оценки «отлично» необходимо выбрать ещё какие-либо виды учебной работы. Выполнение частично обязательных видов учебной работы может быть заменено написанием реферата или выполнением проектного задания.

Критерии оценивания различных видов учебной работы:

Оценка тестовых заданий производится по 5-балльной шкале. Тестовое задание содержит 10 вопросов, оценка каждого из них составляет 0,5 балла. Таким образом, каждые 2 правильные ответа приносят 1 балл.

Оценка индивидуальных самостоятельных работ. Самостоятельные работы проводятся в конце изучения определенных тем курса. Для каждого студента предлагается индивидуальный вариант самостоятельной работы, составленный преподавателем. Работа включает 5 заданий – правильный ответ на каждое задание оценивается в один балл, ошибка при выполнении задания лишает студента 1 балла.

При выполнении работ по истории и методологии химии ошибками считаются: 1) неверное указание дат открытий или временных интервалов каких-либо событий существенных для истории химии (в зависимости от формулировки вопроса).

2) Неверное соотнесение открытий и фамилий ученых, которые эти открытия совершили.

3) Неправильное толкование сущности химического открытия или экспериментов, приведших к открытию.

4) Незнание или непонимание методологического значения того или иного открытия в области химии.

Оценка контрольных работ осуществляется по 10-балльной шкале. Работа выполняется по вариантам, каждый вариант содержит 5 вопросов или заданий. Верный и правильный ответ на каждый вопрос или задание оценивается в 2 балла. Неполный ответ или ответ полный, но содержащий 1 существенную ошибку оценивается в 1 балл. Если ответ не раскрывает суть вопроса (ошибочный) или содержит 2 и более существенные ошибки (в датах, именах, описании опытов, сущности открытия, формулировке методологического значения), то балл не начисляется.

Оценивание устных сообщений (интернет обзоров). Максимальный балл 7 выставляется при наличии устного сообщения (5-7 минут) с презентацией. Без презентации максимальный балл за сообщение составляет 5. В содержании представленного сообщения

• Ø должна быть полностью раскрыта тема (использовано не менее 3-х литературных источников с указанием ссылок на них),
• Ø логически последовательно изложены этапы научного открытия или творческого пути ученого,
• Ø приведены описания и результаты экспериментов,
• Ø дан всесторонний анализ проблемы (какие научные вопросы удалось разрешить с помощью данных исследований, а какие остались нерешенными, либо возникли новые проблемы перед наукой),
• Ø сделаны выводы, показывающих методологическое значение тех или иных научных работ, экспериментов, открытий.

Оценка выступления на семинарском занятии производится по 5-балльной шкале. Выступление является итогом работы студентов в малой группе. Оно должно содержать четкое изложение точки зрения малой группы на обсуждаемую проблему, аргументы в поддержку излагаемой точки зрения (не менее трех), а также всесторонний анализ сильных и слабых сторон предлагаемой концепции. В завершении выступления должны быть сформулированы выводы.

Темы семинарских занятий с использованием интерактивных методов обучения:

1. Элементы-стихии в античной натурфилософии (античные представления о природе вещества);
2. Кто же прав? Спор К.Л. Бертолле и Ж. Пруста о постоянстве состава веществ.
3. Какова химическая природа цвета?
4. Развитие структурной теории строения органических соединений в трудах А. Байера.
5. Связь между открытиями в области физики и развитием теоретических представлений в химии.
6. Что такое жизнь с точки зрения химика?

Оценка участия в дискуссии осуществляется по тем же критериям, что и устного выступления. Особенность участия в дискуссии состоит в том, что личная точка зрения на проблему излагается в письменном виде и может дополняться новыми аргументами, а также корректироваться в ходе обсуждения.

Примерная тематика дискуссий:

1. Алхимия – поиск истины или блуждание во тьме.
2. Развитие технологий производства красителей, как часть истории культуры Человечества.
3. Справедливо ли утверждение: «Происхождение жизни – это химическая проблема».
4. Что такое нанохимия?

Оценка за реферат (30 баллов) складывается из следующих компонентов:

• Ø наличия работы, оформленной в соответствии с определёнными требованиями (структура работы включает: введение, главы, заключение, список использованной литературы) – 20 баллов;
• Ø введение содержит описание актуальности работы, её целей и задач – 5 баллов;
• Ø в содержании глав логично и доказательно раскрывается тема исследования – 10 баллов;
• Ø в заключении сформулированы выводы, соответствующие целям и задачам работы, приведен список литературы – 5 баллов;
• Ø на основании реферативной работы составлено устное сообщение (доклад) по теме (от 10 до 15 минут) – 5 баллов;
• Ø доклад снабжен презентацией – 5 баллов.

Оценка индивидуального проектного задания (максимум – 70 баллов):

• Ø введение к работе содержит обоснование выбора темы проектной работы, актуальность проекта, его цели и задачи – 5 баллов;
• Ø рассмотрение исторического и методологического аспекта решения проблемы в науке (анализ изменения взглядов на решение избранной проблемы в связи с открытием определённых законов и становлением теорий химии), построение линии времени, отражающей ключевые события, открытия и поворотные моменты в решении данной проблемы – 10 баллов;
• Ø анализ вклада отдельных ученых в решение изучаемой проблемы, описание содержания наиболее значимых работ и экспериментов – 10 баллов:
• Ø освещение современного состояния проблемы – 10 баллов;
• Ø заключение и выводы (+ список использованной литературы) – 5 баллов;
• Ø доклад (до 15 минут) – 5 баллов;
• Ø презентация к докладу – 5 баллов;
• Ø инициация дискуссии по проблеме – 10 баллов;
• Ø демонстрация эксперимента – 10 баллов.

Выбор студентом индивидуальной образовательной траектории обеспечивается, во-первых, возможностью выбора тематики сообщений (интернет обзоров),  рефератов, индивидуальных проектных заданий. Во-вторых, избыточность балльно-рейтинговой системы позволяет выбирать виды учебной работы.