В работе круглого стола приняли участи ведущие преподаватели Ярославских вузов и техникумов.

Одним из вопросов, обсуждавшимся на круглом столе, был анализ результатов ЕГЭ по химии в 2008 году. Выступил председатель предметной комиссии по химии Абрамов И.Г. Он указал на следующие пробелы в знаниях учащихся:

Несмотря на то, что задания с развернутыми ответами единого экзамена по химии отличаются высоким уровнем сложности по сравнению с заданиями частей "А" и "В", их содержание в основном не выходит за рамки "Обязательного минимума содержания образования по химии" и не зависит от того, по какой программе и по какому учебнику ведется преподавание в школе. Причем к выполнению заданий С1-С3 приступили даже слабые учащиеся, набравшие в целом за выполнение заданий части "С" очень малое количество баллов - от 0 до 3 баллов из 19 возможных. Это говорит о том, что предложенные задания по форме и содержанию оказались знакомыми даже для слабых учащихся, т.к. задания подобного типа входят в программу обучения химии в средних учебных заведениях. В то же время, анализ результатов выполнения заданий части "С" позволил выявить типичные затруднения выпускников в овладении элементами содержания, усвоение которых проверяется на высоком уровне сложности.

Средний первичный балл за задания части "С" составил 6,77, что составляет 35,6 % выполнения от общего результата выполнения заданий с развернутыми вопросами. Во многом невысокие оценки ответов определяются недостаточной глубиной усвоения курса химии, недостаточным умением письменно излагать свои знания, применять их для успешного выполнения заданий высокого уровня сложности.

С заданием "С1" большая часть экзаменуемых справилась успешно (средний балл составил 1,56). При его выполнении экзаменуемые должны были правильно составить электронный баланс окислительно-восстановительной реакции, составить общее уравнение, определить окислитель и восстановитель. Большинство учащихся успешно справились с данным заданием. Сложным моментов при ответе на вопрос С1 было то, что в некоторых вариантах тестов необходимо было дописать уравнение реакции до конца, определив конечные продукты. Основные ошибки учащиеся допустили именно при ответе на эту часть вопроса.

Различный уровень знаний экзаменуемые показали при выполнении задания С2 на установление генетической связи между основными классами неорганических соединений (средний балл задания составил 1,34). При этом необходимо было показать знание не только кислотно-основных свойств веществ, но и их окислительно-восстановительной способности. Данная тема подробно разбирается на уроках химии в школе. Отсюда и большой процент учащихся, приступивших к выполнению этого задания. Однако только часть учащихся правильно ответила на данный вопрос. Остальными экзаменуемыми были сделаны грубые ошибки при написании уравнений реакций, которые свидетельствовали о полном или частичном отсутствии представлений о свойствах и методах получения неорганических соединений. В анкетах для членов предметной комиссии по химии большая часть экспертов отметили слабую подготовку учащихся именно по этой теме. Вероятно, изучая тему "Основные классы неорганических соединений" в 8 классе и имея недостаточное время на повторение этой темы в старших классах, учащиеся просто забывают основные свойства и методы получения неорганических соединений к выпускным экзаменам. Учитывая то, что подобные задания являются характерными для школьной практики, относительно низкий процент правильных ответов свидетельствует о том, что необходимо совершенствовать методику изучения указанной темы в школе.

Наибольший процент правильных ответов пришелся на задания со свободным ответом базового уровня "С3". Средний балл составил 1,89. Вероятно, это связано с тем, что со свойствами и получением органических соединений учащиеся знакомятся в 10 и 11 классах и хорошо помнят этот материал. Кроме того, данная тема изучается и повторяется в школе практически в течение 3 полугодий, этого вполне достаточно для усвоения и закрепления материала учащимися. Безусловно, при ответах на задание С3 имеются недостатки, но они в основном относятся к тем учащимся, которые либо не приступали к ответу т.к. плохо знают химию, либо слабо подготовились к экзамену. Затруднения при ответах на данный вопрос вызвали реакции окисления различных классов органических соединений, а также электролиз растворов солей карбоновых кислот.

Наиболее сложными оказались в 2008 году задания С3 и С4 - задачи. В половине вариантов задания С4 содержалась расчетная комплексная задача олимпиадного уровня. В основном это были задачи на вычисление массы раствора, растворенного вещества, или массовой доли растворенного вещества, а также массы, объема или количества продуктов реакции, если одно из веществ дано в избытке. Только очень малая часть экзаменуемых полностью справилась с ее решением (средний балл задания составил 1,01).. Необходимо отметить общую слабую практическую подготовку школьников по вопросам связанным с решением расчетных задач. Очевидно, это связано с малым объемом часов по химии в школе. На такие фундаментальные естественные дисциплины как химия, физика и биология необходимо отводить в учебных программах минимум по 4 часа в неделю.

В то же время с решением задачи С5 на нахождение молекулярной формулы органического соединения справилось больше учащихся. И хотя средний балл за задание С5 составил 0,97, многие их них не только составляли уравнение химической реакции, но и выполняли необходимые стехиометрические расчеты и правильно записывали общую формулу соединения или определенного класса органических соединений (например, аминокислот или алканов). Следует отметить, что при оформлении решения задач (задания С4 и С5), в отличие от прошлых лет, не наблюдалась запись окончательного ответа без фиксации промежуточных этапов решения задачи, составления пропорций, запись общих формул, выполнения промежуточных вычислений. Вероятно, учителя школ учли недостатки предыдущих экзаменов и обратили внимание выпускников на правильное оформление решения задач.

Наибольший интерес у участников круглого стола вызвало выступление преподавателей ЯрГУ им. П.Г. Демидова Орлова В.Ю., Волковой И.В. Выступающие отмечали проблемы освоения первокурсниками химических курсов на профильном уровне.

Химия как фундаментальная наука окончательно сформировалась лишь в начале двадцатого века, когда три главных постулата квантовой механики

• уравнение Шредингера как квантовый наследник уравнений классической механики (уравнений Гамильтона-Якоби);
• принцип Паули, организующий электроны по спиновым состояниям и энергетическим уровням; - волновая функция
• носитель информации о плотности распределения заряда и спина составили надежный и прочный физический фундамент химии. Именно они наполнили физическим содержанием Периодическую систему элементов Д.И. Менделеева - величайшее открытие прошлого века, значение которого вышло далеко за рамки химии. С позиций этих трех постулатов химическую реакцию следует рассматривать как физический процесс перестройки электронных оболочек и перегруппировки ядер.

Понимание и осознание значимости этих трех принципов для химии делает химическую науку ясной и предсказуемой в главном; из них рождается все ее богатство, многообразие, стройная, изящная логика и красота.

Двадцатое столетие сделало химию точной наукой: установлено множество количественных закономерностей, точных законов (включая "электронную периодичность" закона Менделеева), достигнут высочайший метрологический уровень определения атомно-молекулярных, термодинамических и кинетических констант, характеризующих вещество и химический процесс.

За этот век химия превратилась в разветвленную науку. Сегодня многие ее области существуют как самостоятельные: неорганическая, органическая, физическая химия, радиохимия, биохимия, аналитическая химия, геохимия и т. д. Каждая из них имеет собственный предмет и собственную область исследования, свои проблемы и свои экспериментальные методы. Но к восьмидесятым годам на смену профессиональному "дроблению" химии пришло осознание необходимости совместного решения общих фундаментальных проблем химической науки.

Сегодня, в начале двадцать первого века, иерархия общих проблем химии может быть представлена в следующем виде:
- химическая структура и функция;
- искусство химического синтеза;
- управление химическими процессами;
- химическое материаловедение;
- химическая технология;
- химическая энергетика;
- химическая аналитика и диагностика;
- химия жизни.

Это главные стратегические магистрали современной химии, по которым она развивается. Они отражают ее движение и ее прогресс.

Атомно-молекулярная архитектура и электронное строение вновь синтезированных соединений бесконечно разнообразны, настолько же разнообразны их физические и химические свойства и, следовательно, их функции. Установление связи между структурой вещества и его функциональным поведением составляет предмет второго направления.

Химический синтез - ключевое направление химии, источник всех ее сокровищ. Это направление делает ее самой созидательной наукой. Химия поставляет материалы для всех отраслей науки и производства, и в этом смысле можно сказать, что она стоит в центре естественных наук. Особую интригу вносит то обстоятельство, что наряду с научными принципами химического синтеза здесь остается простор для игры ума и интуиции. Это сближает химический синтез с искусством.

Управление химическими процессами, их молекулярными механизмами, использование химических факторов (комплексообразования, сольватации, молекулярной организации, катализа) и физических воздействий (от света до механики) для регулирования химических процессов - таково содержание третьего направления.

Вещество - не материал, а лишь его предшественник. Надо научить вещество работать как материал, определить его характеристики и границы применимости - это задача химического материаловедения.

Задача химической технологии - обеспечить технологический дизайн процесса, его оптимизацию и масштабирование, низкие энергозатраты, высокую безопасность и экологическую чистоту.

Разработка высокоэффективных способов преобразования химической энергии в другие виды энергии, накапливание энергии в энергоемких веществах и материалах (включая лазеры с химической и солнечной накачкой), преобразование солнечной энергии, химические источники тока, сопряжение энергопроизводящих и энергозатратных процессов - все это составляет предмет химической энергетики.

Прогресс химического материаловедения и химической технологии невозможен без надежной химической аналитики и диагностики. Это - бурно развивающееся направление (включающее химическую сенсорику и химию запаха) с огромными техническими "выходами" во все области - от систем техногенного контроля до медицины и экологии.

Нет нужды доказывать, что все эти направления связаны не только логикой. Их внутренне объединяет сама методология химического исследования: в хорошей научной статье можно найти элементы нескольких направлений. И это великолепное сочетание дифференциации и интеграции - результативный и созидательный стиль современной химии.

Наконец, химия живого - это гигантская химическая галактика, которую еще предстоит осваивать. На нее работают биохимия и химия природных веществ, фитохимия, наука о ферментах, медицинская и фармацевтическая химия, генная инженерия, биотехнология и многие другие. Это направление с ярко выраженными ожиданиями, гигантским потенциалом, бесспорными перспективами и огромным будущим; его контуры и масштабы уже сегодня просматриваются в трансгенной технологии.

Отсюда, проблемы химического образования на уровне первого курса базовой подготовки.

Понимание центральной проблема химии - установление связи между структурой вещества и его функциональным поведением (связь структура – свойства) и реализация в разнообразных преврапщениях.

Структура (язык химии как науки) – брутто-состав, структурная формула, пространственное строение, атомно-молекулярная архитектура и электронное строение отдельных молекулярных объектов, надмолекулярные объекты.

Поэтому – четкое владение языком формул, понимание связи формулы и строения. Свойства – реализация особенностей строения. Характер связи – понимание природы процессов, которые реализуются в химических превращениях, основные понятия, которые с этим связаны.

Другой вариант связи – математические зависимости (проблема – знание основ математики). Остро проявляются в таких разделах как термодинамика, кинетика, растворы.

Основные проблемы в адаптации первокурсников. Слабое знание основных понятий химии, недостаточное знание и понимание представления структуры химических объектов через формулы как языка химии, слабое понимание природы и закономерностей процессов, которые реализуются в химических превращениях. Избыточность надежд на «алгоритмы» (решения задач, составления уравнений) в ущерб пониманию природы основных понятий и процессов химии.

Мнение преподавателей ЯрГУ о качестве подготовки выпускников разделяют и представители других вузов.