Содержание:
- Как проходят турниры по сборке молекул
- Что показал камчатский эксперимент
Состязания по конструированию химических молекул способны занять место черчения и практических уроков технологии, которые были исключены из школьной программы. К такому заключению пришел исследователь из Камчатского государственного университета имени Витуса Беринга, изучавший эту методику в течение трех лет и подтвердивший ее результативность на соревнованиях среди старшеклассников.
Станислав Рогатых, доцент кафедры биологии и наук о Земле КамГУ им. Витуса Беринга и кандидат биологических наук, представил результаты своего исследования, посвященного соревнованию по оперативной сборке моделей, в публикациях в журналах «Наука и школа» и «Химия в школе». По мнению исследователя, обучение в игровой форме столь же эффективно способствует развитию пространственного мышления и мелкой моторики, как и обычные занятия.
Как проходят турниры по сборке молекул
На командных соревнованиях школьники демонстрируют скорость сборки молекулярных моделей из шаростержневых наборов. Соревнование состоит из четырех этапов, усложняющихся по мере прохождения.
На первом этапе участники формируют модель определенного вещества, такого как пропенол или этаналь. Затем они воспроизводят изомер того же соединения. Далее задание становится сложнее: школьники работают, используя только изображение молекулы на экране. В заключительной части им предстоит создать модель, имея лишь название вещества, например, аспирин, фруктоза или сложные соединения, такие как 1-амино-5-гидрокси-3-нитро-2-фенилциклогексан.
Формирование мышления обусловлено параллельной работой нескольких когнитивных процессов. Чтобы ученики смогли представить трехмерную структуру молекулы, им необходимо перенести плоское изображение в объемную модель и воплотить задуманное точными движениями рук. Для этого требуется понимание типов химических связей, пространственной геометрии молекул и знание валентных углов между атомами.
Что показал камчатский эксперимент
В рамках проекта состоялось шесть турниров, в которых состязались команды из двенадцати школ Камчатского края, в том числе из сельских населенных пунктов. Каждая команда состояла из трех учеников, представляющих одно учебное заведение, и включала в себя учащихся, не ограничивающихся химико-биологическим уклоном. Например, в 2023 и 2025 годах учащиеся гуманитарных классов продемонстрировали результаты, сопоставимые с результатами учащихся, выбравших естественно-научный профиль.
Сокращение учебных программ в школах, в частности, исключение черчения и практических занятий по технологии, оказывает влияние на развитие мелкой моторики и пространственного мышления учащихся.
Камчатский эксперимент подтвердил результативность использования игровых методик. Составление моделей активирует работу мозга в различных плоскостях: требуется анализ химической формулы, визуализация пространственного строения и точная координация движений рук. Это представляет собой комплексную тренировку, аналогичную той, что ранее обеспечивалась одновременным изучением нескольких школьных дисциплин.
Подробнее
Соревнования также могут служить инструментом профориентации. Шесть из 120 участников турнира выбрали КамГУ им. Витуса Беринга для обучения по биологическим и химическим специальностям. В регионе, где не хватает практических конкурсов по естественным наукам, подобные мероприятия пользуются повышенным спросом.
Так выглядит собранная молекула