Наблюдения на уроках химии, на занятиях химического кружка и на индивидуальных занятиях показали, что учащиеся применяют четыре метода решения задач: а) метод проб; б) аналитико-синтетический метод; в) метод гипотез; г) метод решения по памяти. Эти методы замечены при решении задач всех типов, но подробно исследованы ори решении задач на получение веществ.

Материалы наблюдений за процессом индивидуального решения одних и тех же задач с 90 учащимися VIII, IX и X классов (по 30 человек из каждого класса) показывают, что чаще всего учащиеся решают задачи аналитико-синтетическим методом. Это видно из прилагаемой ниже таблицы 16.

Метод проб. При отсутствии знаний учащиеся или вовсе отказываются от решения задач, или решают их методом проб. Испытав этот метод, учащиеся чаще всего все же отказываются от решения задачи. Иногда методом проб они доходят до правильного решения, что происходит или случайно, или потому, что у них имелись знания, необходимые для решения ее, но они вначале не могли их применить.

К методу проб прибегают в одинаковой мере учащиеся VIII, IX и X классов.


Название метода

% от общего числа учащихся, решавших задачи

классы

VIII

IX

X

Метод проб

6

6

6

Аналитико-синтетический метод

80

77

61

Метод гипотез

14

14

23

Метод решения задач по памяти

-

3

10

Итого

100

100 (

100

Аналитико-синтетический метод решения задач имеет наибольшее применение. Этот метод проявляется в нескольких вариантах. Характерная особенность всех вариантов заключается в том, что учащиеся не приступают к практическому решению задач, прежде чем не наметят хода решения ее и не дадут ему всестороннего обоснования. Наиболее часто встречающимся и интересным для разработки методики обучения решению задач является вариант, в котором наблюдаются следующие операции:

1. Чтение условия задачи.

2. Написание формулы вещества, которое надо получить, и отнесение его к определенному классу веществ (последнее далеко не всегда). «Надо получить сернокислый барий. Формула его BaSO4 (пишет). Это соль бария и серной кислоты».

3. Осмотр выданных веществ. «Выданы серная и соляная кислоты, азотнокислый барий, сернокислый натрий, едкий барит, едкий натр и т. д.».

4. Выбор из этих веществ тех, которые содержат элементы или группы элементов, входящих в состав заданного вещества (Ba(NO3)2, H2SO4, Ва(ОН)2 и Na2SO4).

5. Определение способа получения вещества из выданных путем рассмотрения возможных случаев их взаимодействия. «Сернокислый барий можно получить при взаимодействии серной кислоты с азотнокислым барием или с едким баритом и при взаимодействии сернокислого натрия с этими же веществами», так как «кислоты взаимодействуют с солями и основаниями, а соли тоже взаимодействуют с солями и основаниями».

6. Проверка правильности намеченных путей получения вещества написанием уравнения реакции:

Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HNO3 и т. д.

7. Практическое получение вещества и наблюдение хода реакции.

8. Определение, где находится полученное вещество (в растворе, в осадке). Определение проводится путем сопоставления свойств полученных веществ или путем справки по таблице растворимости.

9. Выделение полученного вещества из смеси (фильтрование, промывание на фильтре, высушивание, выпаривание и т. д.).

Особенностью этого варианта является большое развитие предупредительного самоконтроля. Последний осуществляется путем написания формулы заданного вещества и уравнения реакции получения его. Это делается до получения вещества: «Написал формулу вещества, чтобы проверить себя, какой состав будет иметь вещество, которое надо получить». Этот вариант чаще всего применяют учащиеся VIII класса и реже ученики старших классов.

Другие варианты отличаются от только что описанного тем, что предупредительный самоконтроль правильности решения задач заменяется заключительным или вовсе не применяется.

Метод гипотез. Этот метод имеет два варианта. Первый вариант характеризуется тем, что учащиеся сразу выдвигают одну или несколько гипотез относительно того, как получить вещество, и, обосновав гипотезу написанием уравнений реакций или рассуждением, а иногда и без предварительного обоснования гипотезы, получают вещество, наблюдают за ходом решения, определяют вещество, наблюдают за ходом реакции, определяют вещество, выделяют его из смеси. Если предварительно было дано обоснование, то оно производится позднее.

Второй вариант характеризуется тем, что, прочтя условие задачи, учащиеся излагают теорию получения вещества и затем определяют пригодность намеченного способа в данном случае. Самоконтроль правильности выбранного метода бывает как предупредительный, так и заключительный. Данный способ решения задач применяли главным образом учащиеся X класса. Это показывает, что учащиеся X класса гораздо лучше, чем учащиеся VIII и IX классов, умеют теоретически рассмотреть вопрос, планомерно подвергнуть анализу ситуацию и подвести данный способ под общее положение (синтез).

Второй вариант отличается от первого тем, что в нем гипотезы выдвигаются на основе общей теории вопроса, т. е. как научные гипотезы. В первом варианте они выступают вначале как догадки и лишь позднее получают теоретическое обоснование.

Метод гипотез сходен с аналитико-синтетическим методом в том, что и при этом методе анализ-синтез имеет место. Но отличается он от него тем, что анализ-синтез проводится не только в форме умозаключения, но и в форме обоснования выдвинутой гипотезы.

Метод решения задач по памяти. Когда учащиеся решают задачу этим методом, то они вспоминают, как получали заданное вещество раньше, а затем практически получают его. По данным наших наблюдений, этот способ решения задач применяется главным образом учащимися X класса. И это понятно. Чтобы пользоваться им, надо иметь активный запас фактических сведений, который, конечно, увеличивается от VIII к X классу. Решение задач этим путем требует главным образом работы памяти.

Одни и те же учащиеся применяют различные способы решения задач в зависимости от того, имеют ли они необходимые теоретические знания и опыт решения задач данного типа, и от того, насколько трудна задача. Если знаний нет или учащиеся не умеют их применить, задача или вовсе не решается, или решается методом проб. Если знания имеются, но они еще недостаточно действенны, или подход к решению задач данного типа еще не освоен, или задача трудна, она решается аналитико-синтетическим способом. Если имеются прочные и в достаточной степени действенные знания и тип задачи знаком, задача решается методом гипотез. Если же учащиеся знают, как получается заданное вещество, то задача становится простым вопросом.

Вначале типичным способом решения задач для всех классов является аналитико-синтетический. Затем начинает играть заметную роль метод гипотез и метод решения задач по памяти, так как ученики приобретают опыт в решении задач и задачи становятся для них легкими. Но как только попадается трудная задача или задача нового вида, они начинают снова пользоваться аналитико-синтетическим методом.

Поскольку аналитико-синтетический метод решения задач наиболее часто применяется учащимися и учащиеся переходят к нему от других методов всякий раз, когда дается трудная задача, надо учить решать задачи аналитико-синтетическим методом.

Если учащиеся начинают решать задачи методом гипотез, то этому надо радоваться. Следует только требовать обоснования выдвигаемых гипотез. Учить решать задачи методом гипотез можно только после того, как учащиеся научились решать их аналитико-синтетическим методом. Метод проб (по понятным причинам) непригоден для обучения. Учить решать задачи по памяти бессмысленно.