Сутягин Андрей Александрович – кандидат химических наук, доцент, заведующий кафедрой химии, экологии и методики обучения химии
454074, г. Челябинск, ул. Бажова, д 46а
Andrey A. Sutyagin – Cand. Sci. (Chemistry), Assoc. Prof., Head of the Department of Chemistry, Ecology and Methods of Teaching Chemistry
ul. Bazhova, 46a, Chelyabinsk, 454074
Меньшиков Владимир Владимирович – старший преподаватель кафедры химии, экологии и методики обучения химии; Заслуженный учитель Российской Федерации
454074, г. Челябинск, ул. Бажова, д 46а
Vladimir V. Menshikov – Senior Lecturer at the Department of Chemistry, Ecology and Methods of Teaching, Honored Teacher of the Russian Federation
ul. Bazhova, 46a, Chelyabinsk, 454074
Лисун Наталья Михайловна – кандидат педагогических наук, доцент, доцент кафедры химии, экологии и методики обучения химии
454074, г. Челябинск, ул. Бажова, д 46а
Natalya Mikhailovna Lisun – Cand. Sci (Pedagogy), Assoc. Prof., Department of Chemistry, Ecology and Methods of Teaching Chemistry
ul. Bazhova, 46a, Chelyabinsk, 454074
Цель. Целью статьи является демонстрация возможности использования лабораторных работ, выполняемых в рамках учебных дисциплин химической подготовки учителя, для визуализации эффектов межмолекулярных взаимодействий, лежащих в основе формирования супрамолекулярных структур, с целью расширения представлений в области супрамолекулярной химии.Методология и методы. Для достижения поставленной цели использовались теоретические и практические методы: анализ и синтез методической литературы; апробация химического лабораторного эксперимента.Результаты. Отобраны темы учебных дисциплин плана подготовки бакалавров по направлению «Педагогическое образование, профиль «Биология. Химия», в содержание которых могут быть включены вопросы, раскрывающие общие представления о формировании, особенностях строения и функционирования супрамолекулярных систем. Предложены примеры лабораторных работ, выполнение которых позволяет продемонстрировать проявления отдельных видов межмолекулярных взаимодействий как основы существования супрамолекулярных систем.Теоретическая и/или практическая значимость. Отобраны примеры лабораторных работ, демонстрирующих проявления отдельных видов межмолекулярных взаимодействий (водородные связи, ион-дипольные, диполь-дипольные), на основе которых происходит формирование молекулярных ансамблей, обуславливающее изменения свойств системы. По мнению авторов, выполнение представленных лабораторных работ будет способствовать развитию у будущих учителей химии базовых представлений об особенностях строения и функционирования супрамолекулярных систем и формированию ключевых понятий супрамолекулярной химии для дальнейшего переноса полученных знаний в информационное пространство школьного химического образования. Возможность реализации предложенных лабораторных работ в рамках школьного курса химии как на уроках, так и во внеурочной работе при организации проектной и исследовательской деятельности, может позволить обучающимся ознакомиться с вопросами супрамолекулярной химии, как одного из крупнейших направлений развития химической науки на современном этапе.Выводы. Влияние роли выполнения предложенных в статье вариантов лабораторных работ на сформированность у студентов представлений о химии супрамолекулярных систем требует дальнейшей экспериментальной проверки. Обоснование визуальных эффектов, наблюдаемых при выполнении данных работ, с позиции проявления различных вариантов межмолекулярных взаимодействий может выступать основой для развития представлений о структурной организации супрамолекулярных систем и их функционировании как на уровне химических реакций, так и на уровне работы молекулярных ансамблей в процессе жизнедеятельности высокоорганизованных биологических систем.
Aim. To present the possibility of using the content of laboratory works carried out within the framework of the academic disciplines of chemical training to demonstrate the effects of intermolecular interactions underlying the formation of supramolecular structures in order to expand the future chemistry teachers’ understanding of ideas about supramolecular chemistry.Methodology. To achieve the set goal, theoretical and practical methods were used: analysis and synthesis of methodological literature; testing of a chemical laboratory experiment.Results. The topics of the academic disciplines of the bachelor’s degree program “Pedagogical education, profile “Biology. Chemistry” have been selected, the content of which may include questions that reveal general ideas about the formation, structural features and functioning of supramolecular systems. Examples of laboratory work are given, the implementation of which allows demonstrating the manifestations of individual types of intermolecular interactions as the basis for the existence of supramolecular systems.Theoretical and/or practical significance. The authors selected the examples of laboratory works demonstrating the manifestations of individual types of intermolecular interactions (hydrogen bonds, ion-dipole, dipole-dipole) on the basis of which the formation of molecular ensembles occurs, causing changes in the properties of the system. According to the authors, the implementation of the presented laboratory works will contribute to the development of future chemistry teachers’ basic ideas about the features of the structure and functioning of supramolecular systems, and the formation of supramolecular chemistry key concepts for the further transfer of the acquired knowledge to the information space of school chemistry education. The possibility of implementing the proposed laboratory works within the framework of the school chemistry course both in lessons and in extracurricular work when organizing project and research activities can allow students to get acquainted with the issues of supramolecular chemistry as one of the largest areas of development of chemical science at the present stage.Conclusions. The influence of the role of performing the laboratory work options proposed in the article on the formation of students’ ideas about the chemistry of supramolecular systems requires further experimental verification. Substantiation of the practical results obtained during the performance of these laboratory works, from the position of the manifestation of various options for intermolecular interactions, can serve as a basis for developing ideas about the structural organization of supramolecular systems and their functioning both at the level of chemical reactions and at the level of the work of molecular ensembles in the process of vital activity of highly organized biological systems.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.