В главе четвертой было разъяснено, что мы понимаем под основными химическими понятиями и какие понятия надо дать учащимся при изучении химии в средней школе.

Возникнув в процессе обобщения знаний об отдельных веществах и их превращениях, общие химические понятия стали опорой, орудием в изучении химических элементов и их соединений. В процессе дальнейшего исследования веществ и их превращений основные понятия конкретизировались и углублялись, все более правильно отражая явления объективной реальности.

Аналогичную роль основные понятия играют в приобретении знаний об отдельных химических реакциях, веществах и элементах в процессе обучения.

Ученики IV класса, которым мы показывали разложение окиси ртути на ртуть и кислород, выразили полное недоумение, когда их спрашивали: «Что можно сказать о составе окиси ртути на основании данного опыта?» Учащиеся не имели ранее возможности узнать, что вещество может иметь состав, и потому не могли ответить на наш вопрос.

Когда учащимся V класса мы показывали взаимодействие металлической меди с концентрированной азотной кислотой и затем спрашивали, что это,— они не высказывали никакого суждения, так как не имели никаких подходящих понятий, чтобы правильно подвести данный случай под более общие понятия, осознать, понять его. В лучшем случае они говори ли: «Идет дым».

Когда учащимся VI класса мы показывали взаимодействие растворов серной кислоты и хлористого бария или уксуснокислого свинца и иодистого калия, то они воспринимали это отнюдь не как химическую реакцию, а как интересные фокусы секрет которых им хотелось бы узнать, чтобы затем где-нибудь достать эти чудесные жидкости и показать фокусы товарищам. На вопрос, что они видят, они отвечали: «Это - фокусы», «Это — молоко», «Это — золото». Учащиеся в своей жизни видели фокусы, молоко, золото, имеют понятия о них, но не имеют понятия о химической реакции и подводят данный случай под понятие «фокус» или понятия «молоко», «золото», а не под понятие «химическая реакция».

Когда ученикам VI класса мы показывали без всяких объяснений взаимодействие цинка с серной кислотой, то они воспринимали это отнюдь не как химическое явление, а как необычный случай кипения, который не вызывается нагреванием. Учащиеся имеют понятие о кипении и данный случай образования и пробулькивания газа через кислоту пытаются осознать, используя это понятие.

Но когда учащимся VI класса без объяснения мы показали растворение в воде селитры, то это явление они воспринимали правильно, именно как растворение. Ученики имеют понятие о растворении и данный случай воспринимают как растворение.

Когда в VII классе после усвоения общего понятия о химической реакции учащимся показывается взаимодействие меди с концентрированной азотной кислотой или взаимодействие растворов хлористого бария и серной кислоты, они уже безошибочно говорят, что это химические реакции. После образования общих понятий «химический элемент», «реакция соединения» учащиеся воспринимают и осознают горение фосфора в кислороде и образование при этом белого твердого вещества как реакцию соединения, в результате которой получается новое вещество, состоящее из двух элементов: фосфора и кислорода. С помощью общих понятий «вещество», «химический элемент», «реакция соединения» ученики осознают и определяют горение фосфора в кислороде.

Когда в VII классе учащимся, имеющим общие понятия «химическая реакция», «реакция окисления», «реакция восстановления», «атом», молекула», «атомно-молекулярное учение», «химический элемент», «химическое уравнение», показывается взаимодействие окиси меди с углем и улавливание при этом углекислого газа с помощью известковой воды, то ученики легко осознают это явление как химическую реакцию, в Результате которой получается металлическая медь и углекислый газ, истолковывают ее с точки зрения атомно-молекулярных воззрений, выражают химическим уравнением и относят окислительно-восстановительным реакциям.

Таким образом, общие понятия, отражающие независимо от сознания человека существующие предметы и явления и возникающие в процессе познания человеком природы, являются в процессе обучения основой успешного восприятия, различения и осознания конкретных явлений. Они входят неотъемлемой частью в метод формирования и усвоения понятий о конкретных явлениях, изучаемых в курсе химии.

Как же объяснить, что общие понятия имеют такое значение для изучения отдельных явлений?

Это объяснение дал В. И. Ленин, Он показал, что «отдельное не существует иначе как в той связи, которая ведет к общему. Общее существует лишь в отдельном, через отдельное. Всякое отдельное есть (так или иначе) общее. Всякое общее есть (частичка или сторона или сущность) отдельного» (В. И. Ленин, Сочинения, т. 38, стр. 359).

В другом месте В. И. Ленин так определяет значение общего. «Значение общего противоречиво: оно мертво, оно нечисто, неполно etc. etc., но оно только и есть ступень к познанию конкретного, ибо мы никогда не познаем конкретного полностью. Бесконечная сумма общих понятий, законов etc. дает конкретное в его полноте» (там же, стр. 275).

Но, помогая понять отдельные реакции, вещества и химические элементы, основные химические понятия не могут дать полного знания конкретных явлений во всем их своеобразии, так как каждое отдельное явление, вещество, каждый отдельный химический элемент богаче общего понятия о них. Когда мы составляем общее понятие, мы отбрасываем ряд признаков, имеющихся в отдельных явлениях, и удерживаем лишь общие существенные признаки. Разъясняя взаимоотношение общего и отдельного в философском плане, В. И. Ленин говорит: «Всякое общее лишь приблизительно охватывает все отдельные предметы. Всякое отдельное неполно входит в общее и т. д. и т. д.» (там же, стр. 359).

Значение общих понятий и абстракций для конкретного познания и в то же время ограниченность этого значения показывает также К- Маркс в своем «Введении к Критике политической экономии». Он говорит:

«Производство вообще — это абстракция, но абстракция разумная, поскольку она действительно выделяет общее, фиксирует его и потому избавляет нас от повторений. Между тем это всеобщее или выделенное путем сравнения общее само есть нечто многократно расчлененное, выражающееся в различных определениях» (К. Маркс и Ф. Энгельс, Сочинения, т. 12, стр. 711).

И несколько дальше: «...есть определения, общие всем ступеням производства, которые фиксируются мышлением как всеобщие; однако так называемые общие условия всякого производства суть не что иное, как эти абстрактные моменты, с помощью которых нельзя понять ни одной действительной исторической ступени производства» (там же, стр. 714).

Поэтому, опираясь на общие химические понятия, необходимо конкретно изучать химические элементы, вещества и их превращения, чтобы действительно понять их. Не заменяя знаний об отдельных явлениях и веществах, общие химические понятия являются необходимым средством и методом их быстрого, легкого и эффективного изучения. Поэтому с формирования этих основных понятий начинается все изучение химии.

Как показывает история науки, основные понятия химии вменялись по мере все более широкого и глубокого изучения химических реакций, элементов и их соединений. Огромное значение здесь сыграли теория строения вещества и периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева.

Теория строения вещества разъясняет сущность реакций, и она выражается принятыми в химии способами (формулами и уравнениями). Переход от доступных наблюдению изменений веществ к сущности реакции есть переход от видимого к невидимому (молекулам, атомам, ионам, электронам). Видимые изменения свойств веществ учащиеся должны представить себе как изменение состава или структуры молекул исходных веществ, в результате чего возникают качественно новые молекулы. Этот переход от видимого к невидимому, от конкретного к абстрактному составляет основную трудность в изучении химии. Если этот переход освоен учащимися, если они научились мыслить молекулами, атомами, ионами и электронами, химия становится простым, понятным и интересным для учащихся предметом. Но если этим переходом учащиеся не овладели, химия становится трудной, малопонятной и неинтересной.

Все, что приобретается учащимися путем наблюдения,— это исходный эмпирический материал. Современные научные химические понятия образуются лишь с того момента, когда материалы наблюдения осознаются в свете теории строения вещества, а материалы, характеризующие элементы и их соединения,— в свете периодического закона. Осознание учащимися сущности химических реакций с точки зрения теории строения вещества, а научных данных о химических элементах и их соединениях с точки зрения периодической системы является решающим моментом формирования понятий. Теория строения вещества, соответствующий ей химический язык и периодическая система Д. И. Менделеева вначале составляют предмет изучения. Но когда они усвоены учащимися, они становятся основой, принципом, методом дальнейшего преподавания и усвоения химии.

Использование теории строения вещества и периодического закона в обучении имеет огромное значение не только для формирования всех химических понятий, но и для систематизации знаний, так как именно теория строения вещества раскрывает единство во многообразии веществ и их превращений.

Овладение теорией строения вещества и периодической системой имеет также большое воспитательное значение. Материализм был всегда связан с атомистикой. Ознакомление учащихся с периодической системой является серьезным вкладом в понимание всеобщей связи и развития в неорганической природе, т. е. в воспитании диалектико-материалистического мировоззрения.

Изучая химию, учащиеся больше всего интересуются вопросами строения вещества и периодической системой. 2000 учащихся VII—X классов, опрошенных нами в разных школах, указали, что их больше всего интересуют вопросы строения вещества. Даже такие яркие и эффектные опыты, как сжигание в кислороде веществ, алюминотермия и др., интересуют учащихся меньше. Объясняя этот повышенный интерес к теории строения вещества, учащиеся приводят разные соображения, но основное и чаще всего встречающееся следующее: «Теория строения вещества дает объяснение химическим реакциям. Они становятся простыми и ясными». Учащиеся X класса, кроме того, называют периодический закон и периодическую систему элементов как наиболее интересные вопросы курса химии средней школы.

Из всего того, что было сказано выше, следует, что формирование основных химических понятий и теоретических воззрений является большой и ответственной задачей учителя.