Сучасний процес навчання — це, насамперед, спілкування між учителем та учнем, у процесі якого відбувається кероване пізнання, засвоєння суспільно-історичного досвіду, відтворення, оволодіння тією чи іншою конкретною діяльністю, що лежить в основі формування особистості. Головним завданням школярів  має  стати  не  механічне  запам’ятовування  отриманих знань, а їх глибоке розуміння, що вимагає, у свою чергу,  заміни  домінуючого  методу  пояснення  на  метод  розуміння.  

Таким чином, однією з проблем, що постає перед сучасним  процесом навчання, є формування особистісного ставлення  учнів до процесу пізнання та одержаних  знань. Навчальна інформація, яку надає вчитель, має бути певною мірою «відкритою» для можливих доповнень її власними знаннями, особистим досвідом шляхом пошуку аналогів, додаткових прикладів. Необхідно надавати учням можливість оцінювати значущість навчальної інформації з власної точки зору. Результатом такого підходу стане сприйняття, осмислення та розуміння навчальної інформації в більш широкому значенні.

Показниками здатності учня розуміти значення матеріалу, що вивчається,  можуть бути [3]:

-перетворення (трансляція) матеріалу із однієї форми в іншу;
-інтерпретація припущень про подальший  хід явища, події;
-передбачення наслідків, результатів, що перевищує звичайне запам’ятовування  навчального  матеріалу. 

Саме проблема розуміння навчального матеріалу і його усвідомлення часто виникає на  уроках   хімії.  Вивчення  предмету починається в 7 класі. Більшість учнів з нетерпінням чекають на нього.  В їх уявленні на кожному уроці  мають бути цікаві досліди з  перетвореннями речовин. Хімія для них здається казковою наукою. Але з часом, на жаль, їх ставлення змінюється. Адже на  них чекають не лише практичні роботи та лабораторні досліди, а й вивчення  складних  понять, термінів,  формул, хімічних реакцій тощо. Хімія з «казкової» науки перетворюється на достатньо складний навчальний предмет. Ускладнює ситуацію те,  що вивчення деяких тем має виключно теоретичний характер і вимагає від учнів абстрактного мислення, розуміння абстрактних понять та оперування ними. Так, при  вивченні тем “Будова атома”, “Періодичний закон і періодична система хімічних елементів”,  “Хімічний зв’язок і будова речовини” в учнів можуть виникати  труднощі через неповне  розуміння навчального матеріалу, а саме через нерозуміння тих процесів, об'єктів, що вони вивчають. Завдяки сучасним інформаційно-комунікативним технологіям і програмам можна продемонструвати  моделі будови атомів, пояснити принципи і правила заповнення електронами орбіталей.  Але й такі прийоми не завжди гарантують рівень розуміння та усвідомлення учнями теоретичного матеріалу. Успіх залежить від того, який саме “малюнок” або “образ” створить  учень у своїй свідомості, як він це зрозуміє. Часто від учнів  можна  почути  таке зізнання, що вони вивчили, можуть переказати, але  не усвідомили до кінця,   не розібралися,  що і як. Саме тут  починаються проблеми: втрачається інтерес до предмету - і як закономірний наслідок отримуємо невисокий  рівень знань і сформованих умінь учнів. 

Одним із можливих  варіантів  вирішення таких  проблем є використання на уроках методу аналогій з елементами сторітелінгу. Суть методу полягає в тому, щоб розглянути нову інформацію або задачу з позиції порівняння з вже відомим процесом, явищем, об'єктом з будь-якої сфери життя, виявити паралелі і знайти можливі підказки. Застосування аналогії є проміжною ланкою між інтуїтивними і логічними процедурами мислення [6]. А елементи педагогічного сторітелінгу як техніки подачі інформації дозволяють керувати увагою слухачів, викликаючи у них певні почуття до почутого. Навчальний  матеріал, поданий у формі цікавої історії,   має залишитися в пам'яті на довгий час. 

Пропонуємо приклади  використання таких прийомів і методів  при  вивченні теми  “Хімічний зв'язок”. Вивчення розпочинаємо  з повторення будови електронних оболонок атомів, поняття про валентні електрони  і  електронегативність елементів. Підводимо учнів до висновку, що при утворенні хімічного зв'язку електронні оболонки зазнають певних змін, а саме: атоми прагнуть до створення стійкого восьмиелектронного шару інертного газу - октету. 

Наведені далі  приклади можна розглядати як доповнення до класичного викладання навчального матеріалу  (матеріалу підручників).

1. Електронегативність

Так, електронегативність визначається як  фундаментальна хімічна властивість атома, кількісна характеристика здатності атома в молекулі відтягувати на себе електронну густину.

За методом аналогій  електронегативність можна порівняти з любов'ю  до електронів або жадібністю (в залежності від настрою учнів). Флуор можна назвати президентом або королем електронегативності, а Оксиген - віцепрезидентом. 

2. Правило октету

У шкільних підручниках пояснюється, що зовнішня 8-електронна оболонка є для атома вигідною і стійкою (оболонки атомів інертних газів). Атоми всіх інших елементів при утворенні  хімічного зв'язку прагнуть змінити свою електронну оболонку до конфігурації найближчого інертного газу, віддаючи або приєднуючи електрони. Атоми металічних елементів містять на зовнішньому енергетичному рівні невелику кількість електронів (від одного до трьох)  і здатні віддавати їх, перетворюючись на катіони. Атоми неметалічних елементів мають на зовнішньому рівні від 4 до 7 електронів і здатні приєднувати електрони, перетворюючись на аніони [2, с.89; 4, с.69, 70].

За методом аналогій  цю історію можна назвати “Мрія про октет”.

Кожна людина має мрію. У більшості випадків це добрі мрій про щасливу родину, любов, успіх. Хімічні елементи не є винятком.  Вони теж мріють. І пріоритетною їхньою мрією є  восьмиелектронний зовнішній шар (для елементів  2 і 3 періодів). Тому найбільш привабливими для них є атоми інертних газів, у яких є той самий омріяний октет.  Для  здійснення будь-якої  мрії потрібні певні дій, старання, наполегливість.  Але ніхто не може розраховувати на гарантований результат. Адже є й об'єктивні фактори, перешкоди на шляху до здійснення мрій. Деяким пощастить - і вони зможуть досягти  своєї мети. А деяких, на жаль,  на шляху чекають труднощі. Для атомів елементів вирішальними факторами є число електронів на зовнішньому енергетичному рівні і значення електронегативності. 

Так, атоми металічних елементів  мають  на зовнішньому енергетичному рівні один - три  електрони, а мріють про вісім. На жаль, їхня мрія нездійсненна. Знайти й утримати необхідну  кількість електронів вони не здатні через слабку електронегативність. Тому вирішують віддати свої зовнішні електрони.  При цьому оголюється їх внутрішній октет, а самі вони перетворюються у позитивні йони. Чи не образливо їм? Для пояснення ситуації можна навести приклад з недобудованим будинком. Атом елемента розпочав будівництво багатоповерхового будинку.  Але через певні труднощі добудувати останній поверх не є можливим. Тоді краще його зруйнувати, мати будинок менший, але завершений. Атоми металічних елементів приймають саме таке рішення. Атоми неметалічних елементів намагаються знайти електрони, яких не вистачає до октету. Завдяки своїй значній електронегативності та наполегливості їм це вдається. 

Один з учнів запропонував грошовий варіант  порівняння. Хтось мріє  про щось нове, але дуже дороге. У нього  є лише 100 гривен, а потрібно 1000. То краще купити на ці гроші щось інше  або віддати батькам. А якщо у тебе вже є 900, то  мрія майже  досяжна.  Просто потрібно ще  небагато часу і зусиль. Ось такі різні можливості в атомів металічних і неметалічних елементів.

Можна знову згадати про інертні гази. Саме тому вони і називаються  інертними, тобто пасивними, бездіяльними. Всі їхні електрони на місцях. Прийняти вони більше нічого не можуть, але і віддавати не збираються. Ось так і живуть,  спостерігаючи за іншими. А через таку спокійність і стриманість ще їх  називають  благородними.

3. Ковалентний полярний зв'язок

Утворення такого типу зв'язку розглядається на класичному прикладі молекули хлороводню HCl. В атомі Гідрогену міститься один електрон, в атомі Хлору на зовнішньому електронному рівні  - сім, один із яких є неспареним. Атому Гідрогену вигідно віддати свій електрон, атому Хлору - прийняти. У результаті зближення атомів відбувається перекривання 1s-орбіталі атома Гідрогену і  3p-орбіталі атома Хлору. З відповідних неспарених електронів формується спільна електронна пара. Але електронегативність у Хлору більша, ніж у Гідрогену, тому атоми Хлору сильніше притягують спільну електронну пару, ніж атоми Гідрогену. Це призводить до зсуву спільної електронної пари у бік атома Хлору і збільшення на ньому електронної густини. Внаслідок цього на атомі Хлору з'являється частково надлишковий негативний заряд, а на атомі Гідрогену, навпаки, позитивний заряд [1, с.252; 4, с.80].

Таке пояснення є зрозумілим і легко сприймається учнями. Але вони  можуть  на основі даного сюжету створити свій сценарій подій. Можна порівняти утворення спільної електронної пари с заключенням бізнес-договору між атомами. Оскільки даний тип зв'язку утворюється між атомами неметалічних елементів, які відрізняються за електронегативністю, то  можна назвати їх далекими родичами із родини Неметалів. Кожен із партнерів зробив свій,  але відмінний  внесок у спільну справу - створення  електронної пари.  Тому і  право на прибуток має бути різним. У даному випадку більша частина  права    на спільну електронну пару і, відповідно, на прибуток належить більш електронегативному Хлору. А щоб контролювати ситуацію,  він  перетягує її ближче до себе, на свій бік, тобто полюс. Використовуючи значення відносних електронегативностей елементів, знаходимо різницю електронегативностей: Cl - Н = 3,16 - 2,2 = 0,96 [2, с.100]. Припустимо, що Хлор забирає 96 % прибутку, а Гідроген - лише 4%.

4. Ковалентний неполярний зв'язок

За методом аналогій утворення ковалентного неполярного зв'язку можна розглянути  як союз між братами-близнюками, оскільки вони мають  однакову електронегативність. Тоді їх права на спільну  електронну  пару теж будуть однаковими. І, як наслідок, спільна електронна пара буде розташована на однаковій відстані від кожного з них, тобто на екваторі. Тоді прибуток брати-атоми ділять навпіл - 50 % на  50%.

5. Йонний зв'язок 

Йонний зв'язок розглядається як  крайній випадок ковалентного полярного, коли спільна електронна пара повністю перейшла до одного з атомів.  Зазвичай він утворюється між атомами типових металічних та неметалічних елементів, які сильно відрізняються за   електронегативністю [2, с.104]. Тому його можна порівняти з договором  між металічним (слабким) і неметалічним (сильним) атомами елементів. Спільна електронна пара повністю належить неметалічному  елементу. Деякі учні називають це рейдерським захопленням, а деякі з гуманних міркувань просто добрим подарунком металічного елемента неметалічному. Він начебто захотів повністю вийти з бізнесу і почати нове життя. Таким чином, розподіл буде 0% на 100% на користь неметалічного. У даній ситуації атоми перетворюються на йони, між якими виникає електростатичне притягання.

Далі необхідно додати, що у речовин з йонним зв'язком атоми жорстко не з’єднуються один з одним, а просто притягуються один до одного електростатичними взаємодіями. Тому для характеристики йонних сполук  використовують  поняття “формульна одиниця” замість “молекула”

[4, с.74]. Якщо молекулу можна порівняти з родиною, де кожний атом - член цієї родини, займає певне місце у її складі,  має свої права, обов'язки і зв'язаний з іншими атомами, то між йонами виникають лише взаємні симпатії і бажання бути поруч один з одним.  Ось і притягуються  катіони до аніонів. Але при цьому вони залишаються  лише друзями.

Такі історії про перехід електронів від одного атома до іншого   можна використати при вивченні окисно-відновних реакцій, які  можна представити як ринок електронів, де одні атоми  бажають продати свої електрони, а інші - придбати. Саме на цьому принципі домовленості грунтується метод електронного балансу (відновник віддає - окисник приймає). Відновника можна порівняти з героєм - рятівником, який спасає інші атоми, віддаючи їм свої електрони (інколи навіть останні).  А окисник  - це той  нещасний, що потрапив у біду і потребує допомоги. Можна пояснювати на прикладах найсильніших окисників. Як-от,  калій хлорат KClO₄. Ступінь окиснення Хлору +7. Хлор теж мріяв про октет і мав усі шанси його досягти. Але чотири Оксигени забрали всі його зовнішні електрони. Не важко уявити емоційний стан Хлору. Він розлючений, він готовий до бою, щоб повернути втрачене. Аналогічним чином можна пояснити долю відновників. Вони, навпаки, часто мають чужі електрони, тому  приходить час їх  повертати. 

Як доводить власний досвід, такі прийоми дозволяють вчителю спростити  викладання  матеріалу,  надати  емоційне забарвлення його змісту, скоригувати,  враховуючи вікові особливості учнів, їхній інтелектуальний та емоційний рівень розвитку. А головне, дозволяє учням легко зрозуміти новий навчальний матеріал і запам'ятати його, викликає зацікавлення до вивчення наступних  тем. Урок несе не просто хімічну інформацію, а хімічну «історію» про життя хімічних елементів і сполук. Однак це відбувається обов'язково  з використанням термінологічного і понятійного апаратів і має бути коректним з погляду науки.

Література

1. Григорович О.В. Хімія. 8 кл. Плани-конспекти всіх уроків / О.В.Григорович, А.В.Віценцик, О.М.Гостиннікова. – Х.: Вид-во  «Ранок», 2008. – 288 с.
2. Григорович О.В.  Хімія : підручник для 8 кл. загальноосвіт. навч. закл. / О.В.Григорович. – Х. : Вид-то «Ранок», 2016. – 256 с.
3. Оржековский П.А. Как помочь учащимся в ходе творческого процесса.  // Химия в школе. – 2001. – №1. – С. 44-51.
4. Попель П.П. Хімія : підручник для 8 кл. загальноосвіт. навч. закл. / П.П.Попель, Л.С.Крикля. – К. : ВЦ «Академія», 2016. – 240 с.
5. Попель П.П. Хімія учителю: 7-8 кл.: навч.-метод. посіб. / П.П.Попель. - К. : ВЦ “Академія”, 2009. - 168 с.

Електронний ресурс. Режим доступу до джерела інформації: https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B4_%D0%B0%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D1%96%D0%B9