Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №7

Преподавание химии

взгляд научного работника В.Н. Витер

Хотел бы привлечь внимание читателей к следующему вопросу. Упрощенное изложение учебного материала значительно повышает его усвоение. Но злоупотребление этим может привести к ошибочным или оторванным от практики знаниям. А к чему ведет потеря связи с реальностью и практикой можно легко себе представить, вспомнив средневековую схоластику. С другой стороны, нынешнее "усложнение" школьной программы понижает и доступность знаний, и их адекватность.

Поясню примерами. Всех нас учили в школе, что кислоты-неокислители не реагируют с металлами, более электроположительными, чем водород. Правильно? Конечно.

В институте мы узнаем, что водные растворы НВг и HI растворяют Сu, Нg и Аg с выделением Н₂. Даже золото способно вытеснять водород из воды в присутствии цианида и в отсутствии кислорода. Про неводные растворы я вообще молчу. Экзотика? Не совсем. Для некоторых технологов и исследователей подобные процессы не более чем обыденная работа. Продолжим.

Учась на 5-м курсе института, я прочитал, как в промышленности получают медный купорос. Сырьем служат: отходы меди, разбавленная серная кислота и воздух. Процесс идет при комнатной температуре. Все это школьных догм никак не опровергает. Но специалист, вооруженный только этими догмами не смог бы предложить столь простой и эффективный метод. На основе школьных и университетских знаний велик соблазн использовать концентрированную H₂SO₄ при нагревании. Соответственно возникнут проблемы с SO₂ и аэрозолем серной кислоты. Все это в промышленных масштабах…

Таким образом, путь получения химических знаний можно упрощенно разделить на этапы:

1. Школа. Тут даются основы. Появляется реальный шанс заинтересовать ученика предметом. В тоже время, полученная информация зачастую не совсем правильна или оторвана от практики.

2. Университеты. Происходит расширение и углубление знаний. А часто и простое опровержение материала, выученного в школе.

3. Работа химика. Наконец, бывшие студенты осознают как все на самом деле. Но только в своей узкой области.

Можно провести массу других примеров из школьной химии (слава Богу, не все из них вошли в учебники):

• кислород всегда имеет степень окисления (-2);

• при действии азотной кислоты на металлы никогда не выделяется водород;

• гидрооксид аммония (NH₄OH);

• анион F — не может быть окислен химическим путем, т. к. фтор — самый сильный окислитель;

• углерод всегда четырехвалентен (органическая химия);

Тем, кто сдал и забыл химию, это не вредит. Но, оказывается, есть некоторые "несознательные" люди, которые хотят стать химиками. И они потом узнают, например, что этан конечно можно получить из хлористого метила и натрия, но на практике так никто не делает. Ведь есть же природный газ. Или из дешевого вещества А можно получить дорогое вещество Б, но это нерентабельно, поскольку образуется трудноразделимая смесь продуктов. Пример из сферы техники безопасности. Выпускники школ и ВУЗов, как правило, имеют понятие про последствия острого действия того или иного опасного вещества. Но они часто даже не подозревают про наличие хронического действия. А его последствия могут быть еще более плачевны.

Отдельно следует вспомнить замысловатые цепи превращений веществ, которые так любят давать на уроках органической химии. И в школе и в ВУЗе. С одной стороны, это очень помогает изучить свойства разных классов соединений. Но с другой стороны, у студентов и учеников часто формируется убеждение, что именно так и получают вещества — в промышленности и лаборатории. А потом удивляешься, слыша вопросы: "Как в промышленности синтезируют пропан и бутан? По какой реакции получают природный газ?". Вспомним, какое внимание уделяется изучению правил Марковникова и Зайцева. А ведь на практике их реальное применение значительно скромнее. Особенно для соединений с несколькими разными заместителями при кратной связи.

Есть и другая сторона медали. Не давать же детям с нуля "высшие материи". Иначе усвояемость материала упадет до нуля. А если давать упрощенные, не строгие и оторванные от практики знания, то так легче — и преподавателю и ученикам.

Где тут компромисс, чтобы знания имели доступную форму и вместе с тем реальную ценность. Чтобы не пришлось сначала учить, а потом переучивать (или переучиваться). Ответ на эти вопросы дать объективно трудно. Возможно, оптимальной является форма изложения, которую принял в своем учебнике "Общая и неорганическая химия" Б.В. Некрасов. Сначала основы, а дальше мелким шрифтом необязательные подробности. Кто заинтересовался — прочитает. Время не стоит на месте. Теперь появилась очень удобная возможность давать дополнительный материал в форме гиперссылки. И в любом случае не лишним будет изложение материала в легкой, увлекательной форме. Разумеется, не всегда это возможно, и не все это могут. Но вполне хватило бы хотя бы несколько таких учебников.

К сожалению, современные тенденции в школьном образовании полностью противоположны данным пожеланием. Яркий пример — учебная литература О.С. Габриеляна для 8-11 классов. Открываем учебник за 8-й класс (а заодно и материал по домашним заданиям) и что мы видим? Почти в начале курса дается строение атома, изотопы, трубка Томсона, исследование радиоактивности. Далее все это плавно переходит в квантовую химию. А закон сохранения массы? Так оказывается его излагать ученикам совсем не нужно. Но еще больше бросается в глаза другое — бессистемность изложения материала, почти полное отсутствие логической связи между разделами. И даже на этом фоне выделяются отдельные "перлы". Например, молекулы Li₂ и Na₂. Это же "экзотика". Не каждый химик про них знает, а дети в 8-м классе знать должны. Да еще и указывается, что связь в них ковалентная. Кто же спорит, только, как это поможет освоить тему про металлическую связь — можно себе представить. Кроме того, оказывается связь металл-неметалл (всегда) ионная. А ковалентная связь в фосфине — неполярная! Электоотрицательности водорода и фосфора, видите ли, равны — но это смотря какую шкалу использовать. А металлический водород? По моему, его "закрыли" не успев открыть. Изучать биологические свойства дейтериевой воды без сомнения интересно, но стоит ли давать этот материал в начале курса химии? Подобные факты можно было бы приводить еще долго. Отдельного внимания заслуживает стиль изложения материала. Приведу только одну цитату: "Оба атома осуществляют свою "заветную мечту" — получают столь желанную восьмерку на внешнем уровне. Но какой ценой? Разноименно заряженные ионы в полном соответствии с законом притяжения противоположных зарядов тут же соединяются…" (Габриелян О.С. Химия. 8 класс. Учебник для общеобразовательных учебных заведений. — М.: Дрофа, 2002. стр. 37).

Я попытался рассказать вышеизложенные факты знакомому физику. Химию он знал, но всей серьезности ситуации не ощутил. Тогда, собрав все свои скудные знания физики, я постарался сформулировать аналогичную ситуацию. Представьте себе, что детям, которые только начинают изучать физику, дают уравнение Максвелла для N-мерного пространства. Ответом было: "Неужели все это так серьезно. Не может быть! Я подумаю над этим.". А подумав, он рассказал мне про большое количество недостатков в самой концепции преподавания физики. Но это уже другой разговор.

Много преподавателей считают, что в Украине ситуация с программой для 12-ти летней школы ничуть не лучше. А в некоторых отношениях даже хуже. Например, не предусмотрено изучение закона Авогадро, взаимодействия кислорода с металлами. Одни авторы учебников, в меру своих сил, исправляют эти "провалы". Другие же излагают материал об углероде и кремнии или этилене и ацетилене в одном (!) параграфе. Отдельного внимания достойна "новая" химическая номенклатура на Украине. Конечно — своя номенклатура просто необходима, но зачем же ее так усложнять, что путаются даже профессиональные химики?

Разумеется, подобное положение вещей может привести только к одному. У детей сформируется непреодолимое отвращение к химии на всю жизнь. А тех, кто все-таки освоит подобный материал путем механического заучивания, будет невозможно научить мыслить творчески. И не воспринимать теорию как абсолютную догму.

Так мы получим полуграмотных исполнителей, которые ни над чем не будут задумываться. Как утверждают, обществу нужны и такие. Но именно они и "организовали" аварию на Чернобыльской АЭС, составили проект вышеупомянутой станции на месте современного киевского массива Троещина (Господи, чтобы было, если бы его утвердили!?), приказали засыпать горящий реактор свинцом и сделали еще многое другое… Без людей творческих движение общества вперед невозможно. А как раз таких людей и пытаются перевоспитать с самого начала. Чтобы отбить у них и желание, и возможность. Процитирую доктора физмат наук В. Доценко, преподавателя, который переехал во Францию уже в зрелом возрасте "Мне кажется, что в подобной системе таланты никуда не пробьются, и тогда люди, точнее — роботы-исполнители очень быстро разучатся строить "Великие пирамиды" (Открытия и гипотезы № 5, 2005 г.). Сказано это было про образование во Франции, и с явной ностальгией за советской системой обучения. Но разве в Украине и России сейчас не то же самое? И разве такие тенденции не были заложены еще в той старой системе? Естественно, были.

Напоследок добавлю, что, несмотря на полученные аттестаты, дипломы и научные звания, далеко не все прошли все вышеизложенные три стадии образования. Многие остановились на полпути, и не имеют желания и/или возможности двигаться дальше. Где я сам? Затрудняюсь ответить.

Взгляд российского шахтера на систему образования по химии

Himeck

Есть интересный способ преодолеть недостатки и пробелы в современной методике преподавания химии. Взято из личного педагогического опыта.

В своем голоштанном детстве, то бишь в школьные годы, запомнился такой момент, учитель химии проводит демонстрационный опыт по горению железа, серы, угля в кислороде. Помню свой эмоциональный подъем от этого, какой интерес это во мне вызвало. Именно с того момента и началась моя еще не осознанная тяга к химии. Даже при отсутствии литературы удавалось из учителя, ярого последователя ТБ, вытянуть интересные сведения.

Рано еще мемуары писать, поэтому вернусь к реалиям сегодняшних дней. В своей педагогической деятельности я использовал именно этот метод, который на меня так сильно повлиял. Чего мы только с учениками не сжигали, и не взрывали. Цель моя была одна — вызвать интерес у учеников. Только при сильнейшем интересе можно добиться эффекта губки. После интересного эксперимента ученики буквально впитывают огромные массивы информации, предпринимают самостоятельные попытки в объяснении тех или иных явлений.

Но это было тогда, а сейчас… В той моей школе появился мультимедийный класс. Теперь детям демонстрационный эксперимент показывают не руками, а на планшете. Как это ужасно, когда самая "ручная" наука становится визуализацией. Во многом "благодаря" этому, ученики уходят в пиротехнику, так ТАМ, по их мнению, и есть химия, ручная и настоящая. Если раньше были химические кружки, то теперь внеклассная работа по химии ограничивается решением задач, и повторением пройденного.

А кто воспитывает современных учеников? Очень часто это совместители, биологи и географы, которые ограничиваются каким-нибудь пособием для учителя, соответствующего автора. Считаю, что недостатки учебников должен компенсировать сам учитель. Должен пользоваться массой литературы, но происходит другое. Авторы рождают на свет целые дидактические комплекты, от учебников и задачников до методических пособий для учителей и комплексов подготовки к поступлению в высшую школу. А к чему это приводит? К субъективизму в оценке тех или иных явлений, к слепому копированию авторских знаний.

Почему же тогда Минобраз рекомендует в школы конкретных авторов, почему ограничивают литературные источники для учеников? Не могу найти ответ. Получается замкнутый круг, низы не могут, верхи не хотят. Получается, что только со стороны можно повлиять на эту систему. Должно произойти нечто, что взбудоражит всех. И начаться это должно с низов, как и обычно это происходило. Точнее начаться должно со стороны, а продолжиться с низов.

Аж появилась крамольная мысль, может пиротехника это и не плохо? Вспомните себя, почти все через это прошли. Конечно, порой, пули свистели над головой. Понимаю, что опасно, но во многом благодаря этому, многие химики и становятся химиками. Возможно, пиротехника под присмотром это и не плохо. А? Я не призываю к увлечению пиротехникой. Считаю, что должны быть альтернативы ей, но что-то не могу их найти.

Многие слышали о непрямом гипнозе и скрытом манипулировании. Если бы можно было переработать учебники так, чтобы от главы к главе в учениках подсознательно рос познавательный интерес. Все эти методы давно отработаны в мировых масштабах, вспомните выборы, бывшие и предстоящие. Скажете, это кощунство, манипулировать над сознанием учеников? Отнюдь. Цель должна оправдать средства. На фоне постоянного роста требований к знаниям учеников, скрытое внушение — есть наверно единственная возможность использовать скрытые возможности мозга в усвоении информации. Вкупе с экспериментальным интересом это вызовет вполне естественный рост познавательного интереса, а значит и рост знаний и умений для формирования полноценных специалистов.

Да здравствуют пираты!

Вадим Пономарев (открытое письмо)

Иногда простые вещи при помощи крючкотворов и мошенников делаются своей противоположностью. Много веков ходил по пыльным дорогам уличный музыкант, пел свои и чужие песни, получал денежки за свою игру и пение. И все были довольны. Моцарт получал побольше, а раздолбай на расстроенной мандолине — поменьше.

Но в 1831 году американские композиторы получили право на копирайт. Нотные записи их произведений запрещено перепечатывать и продавать без разрешения.

Затем в 1897 году сами произведения запретили исполнять без разрешения автора. А авторские права сначала держались 14 лет, в 1908 их продлили до срока жизни автора плюс (!!!) 50 лет. И это не предел. Сейчас в России и США они защищены 70 лет после смерти автора, а в США права компаний на творческий продукт продлены до 95 лет с момента публикации.

Отчасти это, конечно, смешно. Продление срока действия копирайта в Америке лоббировал Уолт Дисней, у которого заканчивались права на образ Микки-Мауса.

При этом сам Дисней образ Микки-Мауса взял из народного фольклора, а для первого мультфильма «Пароходик Вилли» позаимствовал сюжет у великого комика Бастера Китона «Пароход Билл». Об этом одна из самых крупных кинокорпораций в мире предпочитает не вспоминать.

Разница между копирайтом и мошенничеством

Так для чего же придумали копирайт (право на воспроизведение)? Этого монстра, пожирающего ныне самого себя, придумали в надежде заработать больше, чем стоит любой другой товар. Рабочий сделал колбасу, продал, и ее съели. Музыкант сделал песню, и продает ее каждый день до смерти и еще 70 лет после. Отлично задумано! Если вы видели сияющие физиономии владельцев музыкальных лейблов, их особняки, вертолеты и пантагрюэлевские фуршеты-пьянки хотя бы по телевизору — то знайте, что за эту безалаберную роскошь заплатили вы, когда покупали CD по несусветной цене. Музыканту-звезде из этой суммы тоже немного досталось, но это уже объедки с барского стола. Остальные же — малоизвестные музыканты, дизайнеры, саунд-продюсеры — получили шиш с маслом по тарифу обычного трудяги. Но ведь это распределение явно несправедливо! Как же быть? Вернемся к вопросу, который задан в самом начале этой колонки. Воровство или не воровство? Конечно, мы просто проверяем закон на здравый смысл. Ведь понятно, что плохой закон рано или поздно исчезнет. Так вот, когда человек идет в магазин и покупает колбасу, он имеет массу прав и возможностей.

Колбасу можно посмотреть, понюхать, если она негодная — отказаться от покупки сразу или вернуть товар в магазин позже. А теперь попробуйте вернуть в магазин пластинку или книгу на том основании, что музыка оказалась никудышной или книга бездарной. Обворован-то оказывается покупатель. Однако если он перед походом в магазин скачает в Интернете песню для ознакомления, назовут вором именно его.

Я же говорил — мы имеем дело с мошенниками. Плохой закон, конечно, исчезнет. Но представлять себе нынешнюю картину всеобщего обмана все-таки надо. Как только появились средства распространения музыки, то есть пластинки, за счет понятия копирайта возникли империи, делающие деньги буквально из воздуха. Ведь система распространения дисков по магазинам хороша тем, что ее можно монополизировать. Невозможно представить себе монополиста по производству колбасы или шкафов. А вот названия всего нескольких мейджоров, монополизировавших 75 % издаваемой в мире музыки, известны всем. За такие многомиллиардные прибыли стоит биться.

За целый XX век при помощи воровского копирайта были возведены музыкальные империи и отстроена система сливов доходов почти от любой издаваемой музыки в воровской по сути «общак». Задавить всех независимых производителей музыки не удалось только по политическим причинам. Зато было сделано буквально всё, чтобы честный независимый музыкант вообще оказался лишен аудитории, радио- и телеэфиров, места на магазинных полках, и даже имя его не появлялось на газетных страницах.

Логику копирайта понять невозможно потому, что ее просто нет. Копирование и ознакомление признается незаконным. Почему? Колбасу скопировать нельзя, а музыка копируется. Но разве культура не принадлежит всему человечеству? Не каждый может купить картину Пикассо, но каждый может ее увидеть в репродукции или музее. Поборники копирайта с хитрой ухмылкой требуют заплатить даже за просмотр. Понятно, что эти требования чудовищны, потому что безнравственны. Копирайт находится в противоречии с базисным нравственным понятием о воровстве, потому что при свободном распространении ничего у создателя музыки не пропадает. Его музыка, а также любовь зрителей, честь, авторство, достоинство остаются при нем. Произведение же пускается в свободное плавание.

Кому выгодно и кому невыгодна отмена копирайта

Это самое страшное для мошенников — свободное распространение искусства.

Музыкант ведь ничего не теряет — он продолжает давать концерты, его имя становится при свободном распространении музыки всё более известным (если он талантлив), поклонники покупают его шикарные диски в магазинах. В проигрыше остается только тот нахлебник, который сидит в офисе и считает на калькуляторе прибыли от прав на перепродажу прав. Деньжищи тут такие, что можно перевернуть вверх дном и Госдуму РФ, и сенат США. Кстати, гимн США написан на мелодию английской застольной песни без всякого согласия автора, и копирайт лишил бы страну своего гимна. Но тогда, слава американской демократии, копирайта попросту не было.

Не все знают, что в Уголовном кодексе РФ нарушение авторских прав карается грознее, чем убийство и изнасилование. По статье 107 за убийство, совершенное в состоянии аффекта, дается до 2 лет, двух и более лиц — до 5 лет. А по статье 146 за приобретение, хранение, перевозку контрафактных экземпляров произведений или фонограмм в целях сбыта, совершенные в крупном размере, дается до 2 лет, в особо крупном — до 6 лет. Это как же надо все извратить, чтобы человеческую жизнь и честь оценивали дешевле, чем перевозку чьих-то пластинок.

Кто дал музыке свободу

Все изменилось в конце прошлого века. Когда появился Интернет, очень быстро оказалось, что посредник между музыкантом и слушателем больше не нужен. Или нужен, но в микроскопических дозах — издать подарочный диск покрасивее или мишуру на магазинные полки навесить. Грозные и всесильные лейблы вдруг оказались не у дел. Словно переписчики книг с изобретением книгопечатания, или сапожники с появлением обувных фабрик. Музыкант выкладывает альбом на свой сайт, и уже через считанные минуты его песни слушают миллионы людей.

Всё, можно ехать в тур и зарабатывать честные деньги.

Так и произошло. При помощи Интернета новые альбомы распространяются с невиданной скоростью. Фолк-певица с Островов Зеленого мыса, которую лейбл даже не думал продавать в России, становится звездой, и Сезария Эвора неожиданно получает множество денег за концерты в ранее неизвестной для нее северной стране. Малоизвестные ранее американские и английские поп-исполнители начинают каждый день приезжать в Россию за миллионы долларов гонорара, и с удивлением узнают о том, что их узнали только по «пиратским» дискам и бесплатным интернет-скачиваниям. Один концерт в Москве дает им больше денег, чем они получили от своего лейбла за многие годы на легальных рынках. Более того, и в Америке за годы после появления массового Интернета гонорары ведущих музыкантов утроились. Каждый год артисты соревнуются — кто заработает самую головокружительную сумму на своем турне.

Скрипят зубами только крысы из небоскребов. Они же не сапожники! Они бегают по коридорам парламентов и министерств, подсовывают лукавые бумажки на подпись. Американская ассоциация звукозаписывающих компаний (RIAA) погрязла в сутяжничестве. Она пытается засудить студентов за скачивание песен в файлообменниках, объединяет в одно дело не связанные между собой иски, что ведет к удорожанию юридической защиты ответчиков. Требует еще более ужесточить наказания за нарушения авторского права, придуманного другими мошенниками. Требует в судах несусветные суммы за скачивание и при этом даже не может посчитать сколько-нибудь реальный ущерб. Скажем, с Мари Линдор Universal Music Group потребовал от 750 до 150 тыс. долларов за каждую песню, выложенную в файлообменник. Когда суд потребовал объяснить, откуда взяли такие цифры, RIAA не смогла объяснить их природу. Потому что никакого ущерба не существует в природе.

Как-то один американский профессор ради интереса взялся подсчитать, на какую сумму он нарушает закон об авторских правах, ведя самый обычный образ жизни. Получилось 12,45 млн долларов ежедневно. Ежедневно! Татуировка с Микки-Маусом на плече подпадает под публичную демонстрацию несанкционированно скопированного изображения. Споешь на дне рождения Happy BirtHday — это несанкционированное публичное воспроизведение защищенной авторским правом мелодии, и т. д. Несоответствие между законами о копирайте и элементарным здравым смыслом — невероятное. И сложности они создают самым простым людям, слушателям — нам с вами.

Музыканты страдают от копирайта. Копирайт закабаляет обычного человека в самых элементарных потребностях.

Музыка — это стихия чувств, но закон разлагает человеческие эмоции на компоненты и ставит клеймо авторских прав на каждую эмоцию в отдельности. Я редко соглашаюсь в экспрессивных оценках со своими коллегами, музыкальными обозревателями, но не могу не привести слова Артемия Троицкого: «Распространение через Интернет — подчеркну — бесплатное! — на руку 99 % музыкантов. 99 из 100 музыкантов в области поп- и особенно рок-музыки, электронной, альтернативной — не имеют ничего против того, чтобы люди по максимуму скачивали их продукцию. Те музыканты, интересы которых реально ущемляются, — это так называемые звезды. Вот по ним это бьет: У ребят типа Элтона Джона или Маккартни состояние уже зашкаливает за миллиард — думаю, им вполне хватило бы и сотни миллионов. Я не вижу трагедии в том, что «звезды» недосчитаются каких-то процентов. Голодать они от этого не станут. На буклете к обложке альбома CHumbawamba (1997) была подборка из множества кратких цитат из газетных статей. В США этот буклет пришлось опубликовать вообще без цитат, поскольку цитирование даже одной фразы необходимо письменно согласовывать. Мейджор Sony решил, что это невыгодно. Воры запутались в собственных воровских законах.

Конечно, пора менять эту устаревшую феодальную систему защиты авторских прав на новую. Несмотря на яростное сопротивление всяких мошенников и прихлебателей. И кое-что делается.

Наступление новой эпохи

В 2002 году группа из 17 выдающихся ученых современности обратилась в Верховный суд США, возражая против продления срока действия авторских прав.

Среди протестующих были нобелевские лауреаты Р. Коуз, М. Фридман, К. Эрроу, Дж. Бьюкенен и Дж. Акерлоф. Верховный суд отказал им.

Совершенно очевидно, что отмена копирайта и направление всех средств напрямую в культурный ландшафт даст огромный оздоровительный эффект для цивилизации. Особенно учитывая экономию на администрировании и полицейских издержках от охраны копирайта.

В противовес копирайту появилось юридическое понятие копилефт (copyleft). Авторский материал можно бесплатно копировать, публиковать и даже видоизменять. Однако необходимо соблюсти условия распространения — указывать первоисточник и не приписывать авторства измененной копии себе. Программисты стали активно использовать лицензию открытого кода GNU GPL, и на его базе появилось множество превосходных свободно разрабатываемых веб-сервисов, браузеров, сайтов и энциклопедий.

Будущее — за свободной музыкой

Покупая шкаф, мы получаем утилитарную вещь. Покупая музыку, мы должны получить точно такую же утилитарную вещь — диск в красивой подарочной упаковке, с бонусами. Книгу на хорошей бумаге или плохой (для чтения в электричке). Художественный альбом с превосходным качеством полиграфии. Гипсовую копию любимой статуэтки на полку.

А удовольствие от искусства, которое мы испытываем при прослушивании музыки или рассматривании картины, должно быть бесплатным. Так по-честному.

И удовольствие от искусства будет бесплатным. Как бы невероятно сейчас это ни казалось.