Kimia dan pendidikan kimia pada pergantian abad: mengubah tujuan, metode, dan generasi.

Yuri Alexandrovich Ustynyuk – Doktor Kimia, Profesor Terhormat Universitas Negeri Moskow, Kepala Laboratorium NMR Fakultas Kimia Universitas Negeri Moskow. Minat penelitian - kimia organologam dan koordinasi, kimia organik fisik, spektroskopi, katalisis, masalah pendidikan kimia.

Dalam diskusi tentang apa yang membentuk ilmu kimia secara keseluruhan dan bidang-bidangnya yang terpisah pada pergantian abad, banyak penulis yang sangat otoritatif telah berbicara. Dengan beberapa perbedaan khusus, nada umum dari semua pernyataan jelas utama. Prestasi luar biasa di semua bidang utama penelitian kimia dicatat dengan suara bulat. Semua ahli mencatat peran yang sangat penting yang dimainkan oleh metode baru dan terbaru untuk mempelajari struktur materi dan dinamika proses kimia dalam mencapai keberhasilan ini. Sama-sama bulat adalah pendapat tentang dampak besar pada perkembangan kimia yang telah terjadi selama dua dekade terakhir, di depan mata kita, komputerisasi ilmu pengetahuan yang universal dan menyeluruh. Semua penulis mendukung tesis tentang penguatan interaksi interdisipliner baik di persimpangan disiplin ilmu kimia, dan antara semua ilmu alam dan eksakta pada umumnya selama periode ini. Ada lebih banyak perbedaan dalam perkiraan masa depan ilmu kimia, dalam penilaian tren utama dalam perkembangannya dalam waktu dekat dan jangka panjang. Tapi di sini juga, optimisme berlaku. Semua orang setuju bahwa kemajuan akan berlanjut dengan kecepatan yang dipercepat, meskipun beberapa penulis tidak mengharapkan penemuan mendasar baru dalam kimia dalam waktu dekat, sebanding dalam signifikansinya dengan penemuan awal dan pertengahan abad yang lalu /1/.

Tidak ada keraguan bahwa komunitas kimia ilmiah memiliki banyak hal yang bisa dibanggakan.

Jelas, kimia di abad yang lalu tidak hanya mengambil tempat sentral dalam ilmu alam, tetapi juga menciptakan dasar baru bagi budaya material peradaban modern. Jelas bahwa peran penting ini akan terus berlanjut dalam waktu dekat. Dan karena itu, seperti yang terlihat pada pandangan pertama, tidak ada alasan khusus untuk meragukan masa depan yang cerah dari sains kita. Namun, bukankah itu membingungkan Anda, rekan-rekan terkasih, oleh fakta bahwa dalam paduan suara yang harmonis, yang hari ini menyatakan pujian kimia dan ahli kimia, jelas tidak ada cukup suara serius dari "penyandang balik". Menurut pendapat saya, pemalsu merupakan bagian penting, meskipun tidak terlalu banyak, dari setiap komunitas ilmiah yang sehat. "Kontra-motor skeptis", bertentangan dengan pendapat umum, berusaha untuk memadamkan ledakan antusiasme umum tentang keberhasilan luar biasa berikutnya sebanyak mungkin. Sebaliknya, "motor tandingan yang optimis" menghaluskan serangan keputusasaan yang sama-sama umum pada saat runtuhnya harapan lain yang tidak terpenuhi. Mari kita coba, secara mental menempatkan hampir antipode ini di satu meja, untuk melihat masalah kimia pada pergantian abad dari sudut pandang yang sedikit berbeda.

Usia sudah berakhir. Bersama dengannya, generasi ahli kimia yang brilian mengakhiri kehidupan aktif mereka dalam sains, yang melalui upayanya berhasil mencapai kesuksesan luar biasa yang diketahui semua orang dan diakui oleh semua orang. Generasi baru ahli kimia-peneliti, ahli kimia-pendidik, ahli kimia-insinyur akan datang untuk menggantikan mereka. Siapa pria dan wanita muda hari ini, yang wajahnya kita lihat di depan kita di ruang kelas? Apa dan bagaimana kita harus mengajari mereka agar kegiatan profesional mereka berhasil? Keterampilan apa yang harus melengkapi pengetahuan yang diperoleh? Apa dari pengalaman hidup kita yang dapat kita sampaikan kepada mereka, dan mereka akan setuju untuk menerimanya dalam bentuk nasihat dan instruksi, sehingga impian mereka masing-masing akan menjadi kenyataan - impian kebahagiaan dan kesejahteraan pribadi? Dalam catatan singkat tidak mungkin untuk menjawab semua pertanyaan yang kompleks dan abadi ini. Biarkan itu menjadi undangan untuk diskusi yang lebih dalam dan benih untuk refleksi pribadi yang santai.

Salah satu teman baik saya, seorang profesor kimia yang terhormat dengan pengalaman empat puluh tahun, dengan kesal mengatakan kepada saya baru-baru ini, ketika, sambil memikirkan catatan ini, saya mendaftarkan pertanyaan di atas kepadanya: “Apa yang sebenarnya terjadi yang istimewa dan tidak terduga? Apa yang berubah begitu banyak? Kami semua belajar sedikit demi sedikit dari guru kami, belajar sesuatu dan entah bagaimana. Sekarang mereka, para siswa, belajar hal yang sama dari kami. Dan begitu seterusnya dari abad ke abad. Ini adalah bagaimana itu akan selalu berjalan. Dan tidak ada yang memagari taman baru di sini. Saya berharap apa yang saya katakan sebagai tanggapan saat itu dan apa yang saya tulis di sini tidak akan menjadi alasan pertengkaran kami dengannya. Tapi jawaban saya kepadanya terdengar sangat menentukan. Saya berpendapat bahwa semuanya berubah dalam ilmu kimia pada pergantian abad! Sangat sulit untuk menemukan di dalamnya bahkan area kecil (tentu saja, kita tidak berbicara tentang jalan-jalan belakang di mana relik marginal telah menetap dengan nyaman) di mana perubahan besar tidak akan terjadi dalam seperempat abad terakhir.

^ Gudang Metodis Penelitian Kimia.

Sebagaimana dinyatakan dengan tepat oleh S.G. Kara-Murza /2/, sejarah ilmu kimia dapat dianggap tidak hanya dalam kerangka pendekatan tradisional sebagai evolusi konsep dan ide dasar dengan latar belakang penemuan dan akumulasi fakta eksperimental baru. Ini dapat dinyatakan dalam konteks yang berbeda sebagai sejarah peningkatan dan pengembangan gudang metodologis ilmu kimia. Faktanya, peran metode baru tidak terbatas pada fakta bahwa mereka sangat memperluas kemampuan penelitian komunitas ilmiah yang telah menguasainya. Dalam interaksi interdisipliner, metode itu seperti kuda Troya. Bersama dengan metode, perangkat teoretis dan matematisnya menembus ke dalam bidang ilmu baru, yang secara efektif digunakan dalam penciptaan konsep-konsep baru. Sifat luar biasa dari pengembangan gudang metodologis kimia secara khusus dimanifestasikan dengan tepat pada kuartal terakhir abad yang lalu.

Di antara pencapaian paling mencolok di bidang ini, seseorang tentu harus memasukkan pencapaian praktis batas fisik dalam resolusi spasial, temporal, dan konsentrasi dalam sejumlah metode baru untuk penelitian kimia. Jadi pembuatan mikroskop tunneling pemindaian dengan resolusi spasial 0,1 nm memastikan pengamatan atom dan molekul individu. Perkembangan spektroskopi laser femtosecond dengan resolusi waktu 1 – 10 fs membuka kemungkinan untuk mempelajari tindakan dasar dari proses kimia dalam interval waktu yang sesuai dengan satu periode getaran atom dalam suatu molekul. Akhirnya, penemuan spektroskopi getaran tunneling sekarang memungkinkan untuk memantau perilaku dan transformasi molekul individu pada permukaan padatan. Yang tidak kalah penting, mungkin, adalah fakta bahwa praktis tidak ada kesenjangan waktu antara penciptaan prinsip-prinsip fisika dari masing-masing metode ini dan penerapan langsungnya pada pemecahan masalah kimia. Yang terakhir ini tidak mengherankan, karena semua ini dan banyak hasil terpenting lainnya dalam beberapa tahun terakhir telah diperoleh oleh tim yang bersifat interdisipliner, menyatukan fisikawan, ahli kimia, insinyur, dan spesialis lainnya.

Terobosan ke tingkat resolusi dan sensitivitas yang baru sangat didukung oleh peningkatan yang sangat cepat dari metode fisik yang telah lama menjadi dasar dari gudang senjata kimia penelitian. Selama 10 tahun terakhir, resolusi dan sensitivitas semua metode spektral telah meningkat dengan urutan besarnya atau lebih, dan produktivitas instrumen ilmiah telah meningkat dua atau lebih urutan besarnya. Di laboratorium penelitian terkemuka, sekarang dasar dari taman instrumentasi adalah instrumen generasi ke-5 - sistem pengukuran dan komputasi paling kompleks yang menyediakan otomatisasi penuh pengukuran dan pemrosesan hasil, dan juga memungkinkan untuk menggunakan basis data online dan bank ilmiah data dalam interpretasinya. Seorang ahli kimia penelitian yang menggunakan kompleks perangkat semacam itu menerima sekitar 2000 kali lebih banyak informasi per unit waktu daripada 50 tahun yang lalu. Berikut adalah beberapa contoh.

Analisis difraksi sinar-X dari kristal tunggal 10 tahun yang lalu adalah salah satu eksperimen yang paling padat karya dan memakan waktu. Menentukan struktur molekul dan kristal suatu zat baru membutuhkan kerja berbulan-bulan, dan terkadang berlarut-larut selama bertahun-tahun. Difraktometer sinar-X otomatis terbaru memungkinkan saat ini, ketika mempelajari senyawa dengan berat molekul yang tidak terlalu besar, untuk memperoleh seluruh susunan pemantulan yang diperlukan dalam beberapa jam dan tidak memaksakan persyaratan yang terlalu tinggi pada ukuran dan kualitas kristal. Pemrosesan lengkap data eksperimen menggunakan program modern pada komputer pribadi membutuhkan beberapa jam lagi. Dengan demikian, mimpi "satu hari - satu struktur yang lengkap" yang sebelumnya tidak dapat diwujudkan telah menjadi kenyataan sehari-hari. Selama 20 tahun terakhir, analisis difraksi sinar-X tampaknya telah mengeksplorasi lebih banyak struktur molekul daripada di seluruh periode penggunaannya sebelumnya. Di beberapa bidang ilmu kimia, penggunaan XRD sebagai metode rutin telah membawa terobosan ke tingkat pengetahuan baru. Misalnya, data yang diperoleh tentang struktur rinci protein globular, termasuk enzim yang paling penting, serta jenis molekul biologis penting lainnya, sangat penting untuk pengembangan biologi molekuler, biokimia, biofisika, dan disiplin terkait. Melakukan eksperimen pada suhu rendah telah membuka kemungkinan untuk membangun peta presisi perbedaan kerapatan elektron dalam molekul kompleks, cocok untuk perbandingan langsung dengan hasil perhitungan teoritis.

Meningkatkan sensitivitas spektrometer massa telah memberikan analisis yang andal tentang kuantitas femtogram suatu zat. Metode ionisasi baru dan spektrometer massa waktu terbang beresolusi cukup tinggi (sistem MALDI-TOF) dalam kombinasi dengan elektroforesis dua dimensi sekarang memungkinkan untuk mengidentifikasi dan mempelajari struktur biomolekul dengan berat molekul sangat besar, seperti protein seluler. Ini memungkinkan munculnya daerah baru yang berkembang pesat di persimpangan kimia dan biologi - proteomik /3/. Kemungkinan modern spektrometri massa resolusi tinggi dalam analisis unsur dijelaskan dengan baik oleh G.I. Ramendik /4/.

Sebuah langkah maju baru diambil oleh spektroskopi NMR. Penggunaan metode rotasi sampel sudut ajaib dengan polarisasi silang memungkinkan untuk mendapatkan spektrum resolusi tinggi dalam padatan. Penggunaan urutan kompleks pulsa RF dalam kombinasi dengan gradien berdenyut dari bidang polarisasi, serta deteksi terbalik dari spektrum inti berat dan langka, memungkinkan untuk secara langsung menentukan struktur tiga dimensi dan dinamika protein dengan molekul berat hingga 50 kDa dalam larutan.

Peningkatan kepekaan metode analisis, pemisahan dan studi zat memiliki konsekuensi penting lainnya. Di semua bidang kimia, miniaturisasi percobaan kimia telah atau sedang berlangsung, termasuk transisi dalam sintesis laboratorium kimia dari setengah mikron ke skala mikro. Ini secara signifikan mengurangi biaya reagen dan pelarut, secara signifikan mempercepat seluruh siklus penelitian. Kemajuan dalam pengembangan metode umum sintesis baru yang efektif, memberikan reaksi kimia khas dengan hasil tinggi yang mendekati kuantitatif, telah menyebabkan munculnya "kimia kombinatorial". Di dalamnya, tujuan sintesis adalah untuk mendapatkan bukan hanya satu, tetapi secara bersamaan ratusan, dan kadang-kadang ribuan zat dengan struktur serupa (sintesis "perpustakaan kombinatorial"), yang dilakukan dalam mikroreaktor terpisah untuk setiap produk, ditempatkan dalam wadah besar reaktor, dan kadang-kadang dalam satu reaktor umum. Perubahan radikal dalam tugas sintesis mengarah pada pengembangan strategi yang sama sekali baru untuk perencanaan dan pelaksanaan eksperimen, dan juga, yang sangat penting mengingat masalah yang sedang kita diskusikan, untuk renovasi total teknik dan peralatan untuk implementasinya, benar-benar menempatkan pada agenda pertanyaan pengenalan robot kimia secara luas ke dalam praktik. .

Akhirnya, perubahan terakhir dalam urutan pencacahan di bagian ini, tetapi tidak berarti perubahan terakhir dalam gudang metodologis penelitian kimia, adalah peran baru yang dimainkan dalam kimia hari ini dengan metode perhitungan teoritis dan pemodelan komputer dari struktur dan sifat. zat, serta proses kimia. Misalnya, baru-baru ini seorang ahli kimia teoretis melihat tugas utamanya dalam mensistematisasikan fakta-fakta eksperimental yang diketahui dan dalam membangun konsep-konsep teoretis yang bersifat kualitatif berdasarkan analisisnya. Pertumbuhan pesat yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam kemampuan teknologi komputer telah mengarah pada fakta bahwa metode kimia kuantum tingkat tinggi yang memberikan informasi kuantitatif yang andal telah menjadi alat nyata untuk mempelajari struktur molekul dan supramolekul yang kompleks, termasuk ratusan atom, termasuk atom unsur berat. . Dalam hal ini, perhitungan ab initio dari LCAO MO SSP dengan korelasi dan koreksi relativistik, serta perhitungan kimia kuantum menggunakan metode fungsional densitas dalam pendekatan nonlokal dalam basis yang diperluas dan dibagi, sekarang dapat digunakan pada tahap awal penelitian, mendahului pelaksanaan eksperimen sintetik, yang menjadi jauh lebih terarah. Perhitungan seperti itu mudah ditangani oleh mahasiswa sarjana dan pascasarjana. Perubahan yang sangat khas terjadi dalam komposisi tim ilmiah terbaik yang melakukan penelitian eksperimental. Ahli kimia teoritis semakin organik termasuk di dalamnya. Dalam publikasi ilmiah tingkat tinggi, deskripsi objek atau fenomena kimia baru sering diberikan bersama dengan analisis teoretisnya yang terperinci. Kemungkinan luar biasa dari pemodelan komputer dari kinetika proses katalitik multi-rute yang kompleks dan keberhasilan luar biasa yang dicapai di bidang ini dijelaskan dengan baik dalam artikel oleh ON Temkin /5/.

Bahkan daftar yang sangat singkat dan jauh dari lengkap tentang perubahan utama dalam gudang metodologi kimia pada pergantian abad, yang diberikan di atas, memungkinkan kita untuk menarik sejumlah kesimpulan penting dan cukup pasti:

perubahan-perubahan ini bersifat kardinal dan mendasar;

kecepatan penguasaan metode dan teknik baru dalam kimia dalam beberapa dekade terakhir telah dan tetap sangat tinggi;

Sebuah gudang metodologi baru telah menciptakan kemungkinan berpose dan berhasil memecahkan masalah kimia kompleksitas yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam kerangka waktu yang sangat singkat.

Adalah tepat, menurut pendapat saya, untuk menyatakan bahwa selama periode ini penelitian kimia berubah menjadi bidang aplikasi skala besar dari seluruh kompleks teknologi tinggi baru dan terbaru yang terkait dengan penggunaan peralatan canggih. Jelas, pengembangan teknologi ini menjadi salah satu tugas terpenting dalam melatih generasi baru ahli kimia.

^ 2. Dukungan informasi ilmu kimia dan teknologi informasi dan komunikasi baru.

Waktu penggandaan jumlah informasi kimia ilmiah, menurut perkiraan terbaru oleh IV Melikhov /6/, sekarang 11-12 tahun. Jumlah jurnal ilmiah dan volumenya, jumlah monografi yang diterbitkan dan ulasan berkembang pesat. Penelitian di masing-masing bidang keilmuan yang relevan dilakukan secara serentak di puluhan tim peneliti di berbagai negara. Akses gratis ke sumber-sumber informasi ilmiah, yang selalu menjadi syarat penting untuk karya ilmiah yang produktif, serta kemampuan untuk bertukar informasi terkini dengan rekan-rekan dalam kondisi baru internasionalisasi penuh ilmu pengetahuan, telah menjadi faktor pembatas yang tidak hanya menentukan keberhasilan, tetapi juga kelayakan proyek ilmiah apa pun. Tanpa komunikasi operasional yang konstan dengan inti komunitas ilmiah, peneliti sekarang dengan cepat menjadi terpinggirkan bahkan jika ia menerima hasil yang berkualitas tinggi. Situasi ini sangat khas bagi sebagian besar ahli kimia Rusia yang tidak memiliki akses ke INTERNET dan jarang mempublikasikan dalam jurnal kimia internasional. Hasil mereka diketahui oleh anggota komunitas internasional dengan penundaan waktu beberapa bulan, dan kadang-kadang mereka tidak menarik perhatian sama sekali, diterbitkan dalam publikasi yang sulit dijangkau dan otoritas rendah, yang, sayangnya, masih mencakup sebagian besar bahasa Rusia. jurnal kimia. Zapodada, meskipun informasi berharga hampir tidak berpengaruh pada jalannya proses penelitian global, dan oleh karena itu makna utama dari semua karya ilmiah hilang. Dalam konteks kemiskinan perpustakaan kita, INTERNET telah menjadi sumber utama informasi ilmiah, dan email telah menjadi saluran komunikasi utama. Kita harus sekali lagi tunduk pada George Soros, yang pertama mengalokasikan dana untuk menghubungkan universitas dan lembaga penelitian kita ke INTERNET. Sayangnya, tidak semua tim ilmiah memiliki akses ke saluran komunikasi elektronik, dan mungkin akan memakan waktu setidaknya satu dekade sebelum INTERNET tersedia untuk umum.

Saat ini, komunitas kimia ilmiah Rusia kami telah terpecah menjadi dua bagian yang tidak sama. Yang signifikan, mungkin sebagian besar peneliti mengalami kelaparan informasi akut, tidak memiliki akses gratis ke sumber informasi. Hal ini sangat dirasakan, misalnya, oleh para ahli RFBR yang harus meninjau proyek-proyek ilmiah inisiatif. Dalam kompetisi proyek kimia tahun 2000, misalnya, menurut beberapa ahli otoritatif yang berpartisipasi dalam evaluasi mereka, hingga sepertiga dari penulis proyek tidak memiliki informasi terbaru tentang topik yang mereka usulkan. Akibatnya, program kerja yang mereka ajukan kurang optimal. Penundaan dalam pemrosesan informasi ilmiah untuk mereka, menurut perkiraan sementara, bisa dari satu setengah hingga dua tahun. Selain itu, ada juga proyek-proyek yang ditujukan untuk memecahkan masalah yang telah diselesaikan, atau, berdasarkan hasil yang diperoleh di bidang terkait, telah kehilangan relevansinya. Penulis mereka, tampaknya, tidak memiliki akses ke informasi modern setidaknya selama 4-5 tahun.

Bagian kedua dari ilmuwan kimia, yang saya termasuk saya sendiri, mengalami kesulitan dari jenis yang berbeda. Itu dalam keadaan kelebihan informasi yang konstan. Sejumlah besar informasi hanya kewalahan. Berikut adalah contoh terbaru dari praktik pribadi. Dalam mempersiapkan publikasi kunci dalam serangkaian makalah ilmiah baru, saya memutuskan untuk mengumpulkan dan menganalisis semua literatur yang relevan dengan hati-hati. Pencarian mesin pada tiga database dengan kata kunci selama 5 tahun terakhir mengungkapkan 677 sumber dengan total volume 5489 halaman. Pengenalan kriteria seleksi tambahan yang lebih ketat mengurangi jumlah sumber menjadi 235. Bekerja dengan abstrak artikel ilmiah ini memungkinkan untuk menyingkirkan 47 publikasi lain yang tidak terlalu signifikan. Dari 188 karya yang tersisa, 143 sudah saya kenal sebelumnya dan sudah saya pelajari. Dari 45 sumber baru, 34 ternyata bisa dilihat langsung dari posisi lain. Pergerakan sepanjang referensi ilmiah tentang asal usul akhirnya mengungkap 55 sumber lagi. Pandangan sepintas pada dua ulasan yang termasuk di antaranya membuat saya menambahkan 27 makalah lagi dari bidang terkait ke dalam daftar untuk dipelajari. Dari jumlah tersebut, 17 sudah ada dalam daftar asli dari 677 sumber. Jadi, setelah tiga bulan bekerja sangat keras, saya memiliki daftar 270 makalah yang terkait langsung dengan masalah tersebut. Di antara mereka, publikasi berkualitas tinggi dari 6 kelompok ilmiah jelas menonjol. Saya menulis kepada para pemimpin tim ini tentang hasil utama saya dan meminta mereka untuk mengirim tautan ke pekerjaan terbaru mereka tentang masalah tersebut. Dua menjawab bahwa mereka tidak lagi berurusan dengan itu dan belum menerbitkan sesuatu yang baru. Tiga di antaranya mengirimkan 14 makalah, beberapa di antaranya baru saja selesai dan belum dicetak. Salah satu rekannya tidak menanggapi permintaan tersebut. Dua rekan dalam surat mereka menyebutkan nama seorang ilmuwan muda Jepang yang memulai penelitian ke arah yang sama hanya dua tahun yang lalu, hanya memiliki 2 publikasi tentang topik tersebut, tetapi, menurut ulasan mereka, membuat laporan ilmiah yang brilian pada akhirnya. konferensi Internasional. Saya segera menulis kepadanya dan sebagai tanggapan menerima daftar 11 publikasi yang menggunakan metode penelitian yang sama dengan yang saya gunakan, tetapi dengan beberapa modifikasi tambahan. Dia juga menarik perhatian saya untuk beberapa ketidakakuratan dalam teks surat saya ketika menyajikan hasil sendiri. Setelah mengerjakan secara rinci hanya 203 karya dari 295 yang berhubungan langsung dengan topik, akhirnya saya menyelesaikan persiapan publikasi. Ada lebih dari 100 judul dalam daftar pustaka, yang sama sekali tidak dapat diterima menurut aturan jurnal kami. Pengumpulan dan pemrosesan informasi memakan waktu hampir 10 bulan. Dari cerita yang agak khas ini, menurut saya, berikut adalah empat kesimpulan penting:

Seorang ahli kimia modern harus menghabiskan hingga setengah atau lebih dari waktu kerjanya pada pengumpulan dan analisis informasi pada profil penelitian, yang dua atau tiga kali lebih dari setengah abad yang lalu.

Komunikasi operasional yang cepat dengan rekan kerja yang bekerja di bidang yang sama di berbagai negara di dunia, mis. dimasukkan dalam "tim ilmiah tak terlihat" secara dramatis meningkatkan efektivitas pekerjaan tersebut.

Tugas penting dalam melatih generasi baru ahli kimia adalah penguasaan teknologi informasi modern.

Yang sangat penting adalah pelatihan bahasa dari generasi muda spesialis.

Oleh karena itu, di laboratorium kami, kami mengadakan beberapa percakapan dalam bahasa Inggris, bahkan jika tidak ada tamu asing di sana, yang tidak biasa bagi kami. Tahun lalu para siswa dari kelompok khusus saya, setelah mengetahui bahwa saya telah mengajar di luar negeri, meminta saya untuk membaca bagian dari kursus kimia organik dalam bahasa Inggris. Pengalaman itu, secara umum, tampak menarik dan berhasil bagi saya. Sekitar setengah dari siswa tidak hanya menguasai materi dengan baik, tetapi juga berpartisipasi aktif dalam diskusi, kehadiran kuliah meningkat. Namun, sekitar seperempat siswa dari kelompok tersebut, yang mengalami kesulitan menguasai materi yang kompleks bahkan dalam bahasa Rusia, jelas tidak menyukai ide ini.

Saya juga mencatat bahwa situasi yang saya uraikan memungkinkan kita untuk memahami secara nyata asal usul tesis terkenal tentang ketidakjujuran dan pengkhianatan beberapa rekan asing kita yang tidak secara aktif mengutip karya-karya ahli kimia Rusia, yang diduga secara berurutan. untuk menetapkan prioritas orang lain untuk diri mereka sendiri. Alasan sebenarnya adalah kelebihan informasi yang parah. Jelas bahwa tidak mungkin untuk mengumpulkan, membaca, dan mengutip semua karya yang diperlukan. Tentu saja, saya selalu mengutip karya mereka yang selalu berkolaborasi dengan saya, bertukar informasi, dan mendiskusikan hasilnya sebelum dipublikasikan. Terkadang, ketika pekerjaan saya diabaikan, saya harus mengirim surat yang sopan kepada rekan kerja untuk meminta mereka memperbaiki kesalahan tersebut. Dan dia selalu mengoreksi dirinya sendiri, meskipun tanpa banyak kesenangan. Pada gilirannya, saya pernah harus meminta maaf atas kecerobohan.

^ 3. Tujuan baru dan struktur baru bidang penelitian kimia.

A.L. Buchachenko dengan cemerlang menulis tentang tujuan baru dan tren baru dalam perkembangan kimia pada pergantian abad dalam ulasannya /7/, dan saya akan membatasi diri pada komentar singkat. Kecenderungan ke arah integrasi disiplin kimia individu, yang telah mendominasi selama dua dekade terakhir, menunjukkan bahwa ilmu kimia telah mencapai tingkat "kematangan emas" ketika dana dan sumber daya yang sudah tersedia cukup untuk memecahkan masalah tradisional masing-masing. daerah. Contoh mencolok adalah kimia organik modern. Saat ini, sintesis molekul organik dengan kompleksitas apa pun dapat dilakukan menggunakan metode yang sudah dikembangkan. Oleh karena itu, bahkan masalah yang sangat kompleks dari jenis ini dapat dianggap sebagai masalah teknis murni. Hal tersebut di atas, tentu saja, tidak berarti bahwa pengembangan metode baru sintesis organik harus dihentikan. Karya-karya jenis ini akan selalu relevan, tetapi pada tahap baru mereka bukan yang utama, tetapi latar belakang arah pengembangan disiplin. Dalam /7/ delapan arah umum ilmu kimia modern diidentifikasi (sintesis kimia; struktur dan fungsi kimia; kontrol proses kimia; ilmu bahan kimia; teknologi kimia; analitik dan diagnostik kimia; kimia kehidupan). Dalam kegiatan ilmiah yang nyata, dalam setiap proyek ilmiah, sampai tingkat tertentu, tugas-tugas tertentu selalu ditetapkan dan diselesaikan, yang berkaitan dengan beberapa arah umum sekaligus. Dan ini, pada gilirannya, membutuhkan pelatihan yang sangat fleksibel dari setiap anggota tim ilmiah.

Penting juga untuk dicatat bahwa di masing-masing bidang kimia di atas, transisi ke objek studi yang semakin kompleks dilacak dengan jelas. Sistem dan struktur supramolekul semakin menjadi pusat perhatian. Sebuah tahap baru dalam perkembangan ilmu kimia, yang dimulai pada pergantian abad, oleh karena itu dapat disebut tahap kimia supramolekul.

^ 4. Fitur ilmu kimia Rusia saat ini.

Sepuluh tahun yang disebut perestroika memberikan pukulan telak bagi sains Rusia pada umumnya dan kimia Rusia pada khususnya. Banyak yang telah ditulis tentang ini, dan tidak ada gunanya mengulanginya di sini. Sayangnya, kami harus menyatakan bahwa di antara tim ilmiah yang telah membuktikan kelangsungan hidup mereka dalam kondisi baru, praktis tidak ada bekas lembaga kimia cabang. Potensi besar industri ini praktis hancur, dan nilai-nilai material dan intelektual dijarah. Pendanaan pengemis untuk kimia akademik dan universitas, terbatas selama periode ini untuk gaji di atau di bawah tingkat subsisten, menyebabkan pengurangan yang signifikan dalam jumlah karyawan. Sebagian besar pemuda yang energik dan berbakat meninggalkan universitas dan institut. Usia rata-rata guru di sebagian besar universitas telah melewati batas kritis 60 tahun. Ada kesenjangan generasi - di antara karyawan lembaga kimia dan guru ada sangat sedikit orang di usia paling produktif 30-40 tahun. Ada profesor tua dan mahasiswa pascasarjana muda yang sering masuk sekolah pascasarjana dengan hanya satu tujuan - untuk dibebaskan dari dinas militer.

Sebagian besar tim peneliti dapat dikaitkan dengan salah satu dari dua jenis, meskipun pembagian ini, tentu saja, sangat sewenang-wenang. "Memproduksi tim ilmiah" melaksanakan proyek penelitian independen besar baru dan menerima sejumlah besar informasi utama. "Tim peneliti ahli" biasanya berjumlah lebih kecil daripada yang memproduksi, tetapi mereka juga memiliki spesialis yang sangat berkualifikasi tinggi dalam komposisi mereka. Mereka berfokus pada analisis arus informasi, pada generalisasi dan sistematisasi hasil yang diperoleh di tim ilmiah lain di dunia. Dengan demikian, produk ilmiah mereka terutama ulasan dan monografi. Karena pertumbuhan volume informasi ilmiah yang sangat besar, pekerjaan semacam ini menjadi sangat penting jika dilakukan sesuai dengan persyaratan yang berlaku untuk sumber informasi sekunder seperti ulasan dan monografi / 8 /. Di bawah kondisi dana pengemis, kurangnya peralatan ilmiah modern dan pengurangan jumlah komunitas kimia ilmiah Rusia, jumlah tim produksi berkurang, sementara jumlah tim ahli sedikit meningkat. Dalam pekerjaan sebagian besar tim dari kedua jenis, bagian dari studi eksperimental yang kompleks telah turun. Perubahan struktur komunitas ilmiah seperti itu di bawah kondisi yang tidak menguntungkan cukup alami dan dapat dibalik pada tahap tertentu. Jika situasinya membaik, tim ahli dapat dengan mudah diisi kembali dengan orang-orang muda dan berubah menjadi tim yang produktif. Namun, jika periode kondisi yang tidak menguntungkan berlanjut, tim ahli binasa, karena pemimpin di dalamnya adalah ilmuwan tua yang menghentikan aktivitas ilmiah mereka karena alasan alami.

Porsi karya ahli kimia Rusia dalam total volume penelitian dan arus informasi dunia menurun dengan cepat. Negara kita tidak bisa lagi menganggap dirinya sebagai "kekuatan kimia yang hebat". Selama sepuluh tahun, karena kepergian para pemimpin dan kurangnya pengganti yang setara, kami telah kehilangan sejumlah besar sekolah ilmiah yang menjadi kebanggaan tidak hanya kami, tetapi juga sains dunia. Ternyata, dalam waktu dekat kita akan terus kehilangan mereka. Menurut pendapat saya, ilmu kimia Rusia saat ini telah mencapai titik kritis, di mana disintegrasi komunitas menjadi seperti longsoran salju dan proses yang lebih tidak terkendali.

Bahaya ini cukup jelas diakui oleh komunitas ilmiah internasional, yang berusaha untuk memberikan semua bantuan yang mungkin untuk ilmu pengetahuan kita melalui berbagai saluran. Saya mendapat kesan bahwa orang-orang yang berkuasa dalam ilmu pengetahuan dan pendidikan kita belum sepenuhnya menyadari realitas keruntuhan seperti itu. Memang, seseorang tidak dapat dengan serius mengandalkan fakta bahwa itu dapat dicegah dengan menerapkan program untuk mendukung sekolah ilmiah melalui Yayasan Rusia untuk Penelitian Dasar dan program "Integrasi". Tidak disadari bahwa dana yang dialokasikan untuk program-program ini secara signifikan (menurut perkiraan kasar, berdasarkan urutan besarnya) lebih rendah dari batas minimum, setelah mencapai efek dampak menjadi berbeda dari nol.

Menanggapi pernyataan dengan nada ini dalam percakapan dengan seseorang yang dekat dengan struktur kekuasaan yang ditunjukkan di atas, saya mendengar: "Jangan mendidih dengan sia-sia, baca" Cari ". Terima kasih Tuhan saat-saat terburuk ada di belakang kita. Tentu saja, latar belakang umumnya masih agak suram, tetapi ada tim peneliti yang cukup makmur dan seluruh lembaga yang telah beradaptasi dengan kondisi baru dan menunjukkan peningkatan produktivitas yang nyata. Jadi tidak perlu histeris dan mengubur ilmu kita.”

Bahkan, kelompok seperti itu ada. Saya membuat daftar sepuluh laboratorium seperti itu, bekerja dekat dengan bidang minat ilmiah saya, naik ke INTERNET, bekerja di perpustakaan dengan database Abstrak Kimia. Berikut adalah fitur umum yang langsung mencolok yang melekat di laboratorium ini:

Kesepuluh kolektif memiliki akses langsung ke INTERNET, lima dari sepuluh memiliki halaman mereka sendiri yang dirancang dengan baik dengan informasi yang cukup lengkap dan terkini tentang pekerjaan mereka.

Kesepuluh laboratorium tersebut secara aktif bekerja sama dengan tim asing. Enam memiliki hibah dari organisasi internasional, tiga melakukan penelitian di bawah kontrak dengan perusahaan asing besar.

Lebih dari separuh anggota tim ilmiah, yang informasinya ditemukan, bepergian ke luar negeri setidaknya setahun sekali untuk berpartisipasi dalam konferensi internasional atau untuk karya ilmiah.

Pekerjaan sembilan dari sepuluh laboratorium didukung oleh hibah RFBR (rata-rata 2 hibah per laboratorium).

Enam dari 10 laboratorium mewakili institut Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, tetapi tiga di antaranya sangat aktif terlibat dalam kerja sama dengan Sekolah Tinggi Kimia Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, dan oleh karena itu ada cukup banyak siswa dalam tim mereka. Dari empat tim universitas, tiga dipimpin oleh anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia.

Dari 15% hingga 35% publikasi ilmiah pengelola laboratorium selama 5 tahun terakhir telah dipublikasikan di jurnal internasional. Selama periode ini, lima di antaranya menerbitkan makalah bersama, dan tujuh mempresentasikan laporan bersama pada konferensi ilmiah dengan rekan-rekan asing.

Sebagai kesimpulan, saya akan mengatakan hal yang paling penting - kepribadian yang benar-benar luar biasa berada di kepala semua laboratorium ini. Orang-orang yang sangat berbudaya dan beragam yang bersemangat tentang pekerjaan mereka.

Pembaca yang memenuhi syarat akan segera menyadari bahwa tidak masuk akal untuk menarik kesimpulan apa pun yang bersifat umum berdasarkan sampel tim ilmiah yang begitu kecil dan tidak representatif. Saya akui bahwa saya tidak memiliki data lengkap tentang tim ilmuwan kimia lain yang berhasil bekerja di negara ini. Akan menarik untuk mengumpulkan dan menganalisisnya. Tetapi dari pengalaman laboratorium saya, yang bukan yang terlemah secara umum, saya dapat secara bertanggung jawab menyatakan bahwa tanpa partisipasi dalam kerja sama internasional, tanpa bantuan terus-menerus dari rekan-rekan asing, yang darinya kami menerima hampir $ 4.000 reagen kimia dan buku selama masa lalu. tahun, tanpa perjalanan bisnis yang konstan dari karyawan, mahasiswa pascasarjana dan mahasiswa ke luar negeri, kami tidak akan dapat bekerja sama sekali. Kesimpulannya menyarankan dirinya sendiri:

Saat ini, di bidang penelitian fundamental dalam ilmu kimia kita, sebagian besar tim yang termasuk dalam komunitas ilmiah internasional bekerja secara produktif, menerima dukungan dari luar negeri, dan memiliki akses gratis ke sumber informasi ilmiah. Integrasi kimia Rusia yang bertahan dari restrukturisasi ke dalam ilmu kimia dunia akan segera berakhir.

Dan jika demikian, maka kriteria kualitas produk ilmiah kami harus memenuhi standar internasional tertinggi. Hampir kehilangan kesempatan untuk memperoleh peralatan ilmiah modern, kita harus fokus pada penggunaan fasilitas yang sangat terbatas dari pusat penggunaan kolektif dan/atau pada kinerja eksperimen paling rumit dan rumit di luar negeri.

^ 5. Mari kembali ke masalah mempersiapkan shift kita.

Banyak hal tentang hal ini dikatakan dengan baik dalam artikel oleh dekan departemen Kimia dari dua universitas terbaik di negeri ini /9/, dan oleh karena itu orang tidak dapat membahas banyak detail. Mari kita coba bergerak secara berurutan sesuai dengan daftar pertanyaan yang dirumuskan di awal catatan ini.

Jadi siapa mereka, anak muda yang duduk di bangku mahasiswa di depan kita? Untungnya, ada sebagian kecil individu dalam populasi manusia yang secara genetik telah ditentukan sebelumnya untuk menjadi ilmuwan. Anda hanya perlu menemukannya dan melibatkan mereka di kelas kimia. Untungnya, ada tradisi panjang dan mulia di negara kita dalam mengidentifikasi anak-anak berbakat melalui olimpiade kimia, melalui penciptaan kelas dan sekolah khusus. Penggemar kelas yang luar biasa dengan anak-anak sekolah berbakat masih hidup dan aktif bekerja. Universitas kimia terkemuka, yang mengambil bagian aktif dalam pekerjaan ini, terlepas dari intrik Kementerian Pendidikan, benar-benar menuai panen emas. Hingga sepertiga dari mahasiswa Fakultas Kimia Universitas Negeri Moskow dalam beberapa tahun terakhir sudah di tahun pertama menentukan bidang minat mereka, dan hampir setengahnya memulai karya ilmiah pada awal tahun ke-3.

Keunikan waktu baru adalah bahwa, memulai studinya di universitas, seorang anak muda sering kali belum tahu di bidang mana ia harus bekerja setelah menyelesaikan pendidikannya. Kebanyakan peneliti dan insinyur harus mengubah bidang kegiatan beberapa kali selama karir profesional mereka. Oleh karena itu, spesialis masa depan di bangku siswa harus memperoleh keterampilan yang solid dalam kemampuan untuk secara mandiri menguasai bidang sains baru. Pekerjaan individu mandiri siswa adalah dasar dari pendidikan modern. Syarat utama untuk efektivitas pekerjaan tersebut adalah ketersediaan buku teks modern yang baik dan alat peraga. "Seumur hidup" buku teks modern, tampaknya, harus kira-kira sama dengan waktu penggandaan volume informasi ilmiah, mis. harus 11-12 tahun. Salah satu masalah utama pendidikan kita adalah bahwa kita tidak hanya tidak memiliki buku pelajaran sekolah menengah tentang disiplin kimia dasar, tetapi bahkan yang lama sangat kurang. Diperlukan program penulisan dan pencetakan buku teks disiplin ilmu kimia yang efektif untuk perguruan tinggi.

Mahasiswa yang berbakat dan bermotivasi tinggi memiliki kekhasan yang diperhatikan R. Feiman dalam ceramah-ceramahnya yang terkenal. Mereka, siswa seperti itu, pada dasarnya tidak membutuhkan pendidikan standar. Mereka membutuhkan lingkungan

Performa di detik
Maraton Pedagogis Moskow
mata pelajaran, 9 April 2003

Ilmu pengetahuan alam di seluruh dunia sedang mengalami masa-masa sulit. Aliran keuangan meninggalkan ilmu pengetahuan dan pendidikan untuk bidang militer-politik, prestise ilmuwan dan guru jatuh, dan kurangnya pendidikan sebagian besar masyarakat berkembang pesat. Ketidaktahuan menguasai dunia. Sampai pada titik bahwa di Amerika, hak Kristen menuntut pencabutan hukum hukum kedua termodinamika, yang menurut mereka bertentangan dengan doktrin agama.
Kimia menderita lebih dari ilmu-ilmu alam lainnya. Bagi kebanyakan orang, ilmu ini diasosiasikan dengan senjata kimia, pencemaran lingkungan, bencana buatan manusia, produksi obat-obatan, dll. Mengatasi "chemophobia" dan buta huruf kimia massal, menciptakan citra publik yang menarik tentang kimia adalah salah satu tugas pendidikan kimia, keadaan saat ini di Rusia yang ingin kami diskusikan.

Program modernisasi (reformasi)
pendidikan di Rusia dan kekurangannya

Di Uni Soviet, ada sistem pendidikan kimia yang berfungsi dengan baik berdasarkan pendekatan linier, ketika studi kimia dimulai di kelas menengah dan berakhir di kelas atas. Skema terkoordinasi untuk memastikan proses pendidikan dikembangkan, termasuk: program dan buku teks, pelatihan dan pelatihan lanjutan untuk guru, sistem olimpiade kimia di semua tingkatan, set alat bantu pengajaran ("Perpustakaan Sekolah", "Perpustakaan Guru" dan
dll), majalah metodis publik ("Kimia di sekolah", dll), demonstrasi dan perangkat laboratorium.
Pendidikan adalah sistem yang konservatif dan lembam, oleh karena itu, bahkan setelah runtuhnya Uni Soviet, pendidikan kimia, yang menderita kerugian finansial yang besar, terus memenuhi tugasnya. Namun, beberapa tahun yang lalu Rusia memulai reformasi sistem pendidikan, yang tujuan utamanya adalah untuk mendukung masuknya generasi baru ke dunia global, ke dalam komunitas informasi terbuka. Untuk itu, menurut penulis reformasi, komunikasi, informatika, bahasa asing, dan pendidikan antarbudaya harus menempati tempat sentral dalam isi pendidikan. Seperti yang Anda lihat, tidak ada tempat dalam reformasi ini untuk ilmu-ilmu alam.
Diumumkan bahwa reformasi baru harus memastikan transisi ke sistem indikator kualitas dan standar pendidikan yang sebanding dengan dunia. Rencana langkah-langkah khusus juga telah dikembangkan, di antaranya yang utama adalah transisi ke pendidikan sekolah 12 tahun, pengenalan ujian negara terpadu (USE) dalam bentuk tes umum, pengembangan standar pendidikan baru berdasarkan pada skema konsentris, yang menurutnya, pada saat periode sembilan tahun berakhir, siswa harus memiliki pandangan holistik tentang subjek.
Bagaimana reformasi ini akan mempengaruhi pendidikan kimia di Rusia? Menurut pendapat kami, itu sangat negatif. Faktanya adalah bahwa tidak ada satu pun perwakilan ilmu alam di antara para pengembang Konsep Modernisasi Pendidikan Rusia, sehingga kepentingan ilmu alam sama sekali tidak diperhitungkan dalam konsep ini. USE, dalam bentuk yang dikandung oleh penulis reformasi, akan merusak sistem transisi dari pendidikan menengah ke pendidikan tinggi, yang dibentuk oleh universitas dengan susah payah pada tahun-tahun pertama kemerdekaan Rusia, dan menghancurkan kelangsungan pendidikan Rusia. .
Salah satu argumen yang mendukung USE adalah, menurut para ideolog reformasi, akan memberikan akses yang sama ke pendidikan tinggi untuk berbagai strata sosial dan kelompok teritorial penduduk.

Pengalaman pembelajaran jarak jauh kami selama bertahun-tahun terkait dengan penyelenggaraan Olimpiade Soros dalam Kimia dan penerimaan paruh waktu di Fakultas Kimia Universitas Negeri Moskow menunjukkan bahwa pengujian jarak jauh, pertama, tidak memberikan penilaian pengetahuan yang objektif, dan kedua, tidak memberikan kesempatan yang sama kepada siswa. Selama 5 tahun Olimpiade Soros, lebih dari 100 ribu makalah tertulis dalam kimia melewati fakultas kami, dan kami yakin bahwa tingkat keseluruhan solusi sangat tergantung pada wilayah; selain itu, semakin rendah tingkat pendidikan di wilayah tersebut, semakin banyak karya-karya nonaktif yang dikirim dari sana. Keberatan lain yang signifikan terhadap USE adalah bahwa pengujian sebagai bentuk pengujian pengetahuan memiliki keterbatasan yang signifikan. Bahkan tes yang dirancang dengan benar tidak memungkinkan penilaian objektif terhadap kemampuan siswa untuk bernalar dan menarik kesimpulan. Siswa kami mempelajari materi USE dalam kimia dan menemukan sejumlah besar pertanyaan yang salah atau ambigu yang tidak dapat digunakan untuk menguji anak sekolah. Kami sampai pada kesimpulan bahwa USE hanya dapat digunakan sebagai salah satu bentuk kontrol atas pekerjaan sekolah menengah, tetapi tidak berarti sebagai satu-satunya mekanisme monopoli akses ke pendidikan tinggi.
Aspek negatif lain dari reformasi terkait dengan pengembangan standar pendidikan baru, yang seharusnya membawa sistem pendidikan Rusia lebih dekat ke sistem Eropa. Dalam rancangan standar yang diusulkan pada tahun 2002 oleh Departemen Pendidikan, salah satu prinsip utama pendidikan sains dilanggar - objektivitas. Para pemimpin kelompok kerja yang merancang proyek tersebut menyarankan untuk berpikir tentang meninggalkan kursus sekolah terpisah dalam kimia, fisika dan biologi dan menggantinya dengan kursus terpadu tunggal dalam Ilmu Pengetahuan Alam. Keputusan seperti itu, bahkan jika dibuat untuk jangka panjang, hanya akan mengubur pendidikan kimia di negara kita.
Apa yang dapat dilakukan dalam kondisi politik domestik yang tidak menguntungkan ini untuk melestarikan tradisi dan mengembangkan pendidikan kimia di Rusia? Sekarang kami beralih ke program positif kami, yang sebagian besar telah dilaksanakan. Program ini memiliki dua aspek utama - substantif dan organisasional: kami mencoba menentukan konten pendidikan kimia di negara kami dan mengembangkan bentuk interaksi baru antara pusat-pusat pendidikan kimia.

Standar negara baru
pendidikan kimia

Pendidikan kimia dimulai di sekolah. Isi pendidikan sekolah ditentukan oleh dokumen peraturan utama - standar negara bagian pendidikan sekolah. Dalam kerangka skema konsentris yang diadopsi oleh kami, ada tiga standar dalam kimia: pendidikan dasar umum(kelas 8-9), dasar berarti dan pendidikan menengah khusus(kelas 10-11). Salah satu dari kami (N.E. Kuzmenko) mengepalai kelompok kerja Kementerian Pendidikan dalam penyusunan standar, dan sekarang standar ini telah sepenuhnya dirumuskan dan siap untuk persetujuan legislatif.
Mengambil pengembangan standar untuk pendidikan kimia, penulis melanjutkan dari tren perkembangan kimia modern dan memperhitungkan perannya dalam ilmu alam dan masyarakat. Kimia modern – itu adalah sistem dasar pengetahuan tentang dunia sekitarnya, berdasarkan bahan eksperimental yang kaya dan posisi teoretis yang andal. Isi ilmiah standar didasarkan pada dua konsep dasar: "zat" dan "reaksi kimia".
"Zat" adalah konsep utama kimia. Zat mengelilingi kita di mana-mana: di udara, makanan, tanah, peralatan rumah tangga, tanaman dan, akhirnya, dalam diri kita sendiri. Beberapa zat ini diberikan kepada kita secara alami dalam bentuk jadi (oksigen, air, protein, karbohidrat, minyak, emas), bagian lain diperoleh seseorang dengan sedikit modifikasi senyawa alami (aspal atau serat buatan), tetapi jumlah terbesar zat yang dulu ada di alam tidak ada, manusia disintesis secara mandiri. Ini adalah bahan modern, obat-obatan, katalis. Hingga saat ini, sekitar 20 juta zat organik dan sekitar 500 ribu zat anorganik diketahui, dan masing-masing memiliki struktur internal. Sintesis organik dan anorganik telah mencapai tingkat perkembangan yang tinggi sehingga memungkinkan untuk mensintesis senyawa dengan struktur yang telah ditentukan sebelumnya. Dalam hal ini, latar depan dalam kimia modern datang
aspek yang diterapkan, yang berfokus pada hubungan antara struktur materi dan sifat-sifatnya, dan tugas utamanya adalah menemukan dan mensintesis zat dan bahan yang berguna dengan sifat yang diinginkan.
Hal yang paling menarik tentang dunia di sekitar kita adalah bahwa ia terus berubah. Konsep utama kedua kimia adalah "reaksi kimia". Setiap detik, tak terhitung banyaknya reaksi terjadi di dunia, sebagai akibatnya satu zat berubah menjadi zat lain. Beberapa reaksi dapat kita amati secara langsung, misalnya karat pada benda besi, pembekuan darah, dan pembakaran bahan bakar mobil. Pada saat yang sama, sebagian besar reaksi tetap tidak terlihat, tetapi merekalah yang menentukan sifat-sifat dunia di sekitar kita. Untuk menyadari tempat seseorang di dunia dan belajar bagaimana mengelolanya, seseorang harus memahami secara mendalam sifat dari reaksi ini dan hukum yang mereka patuhi.
Tugas kimia modern adalah mempelajari fungsi zat dalam sistem kimia dan biologi yang kompleks, menganalisis hubungan antara struktur zat dan fungsinya, dan mensintesis zat dengan fungsi tertentu.
Berdasarkan kenyataan bahwa standar harus berfungsi sebagai alat untuk pengembangan pendidikan, diusulkan untuk membongkar isi pendidikan umum dasar dan meninggalkan di dalamnya hanya unsur-unsur konten yang nilai pendidikannya dikonfirmasi oleh praktik pengajaran kimia domestik dan dunia. di sekolah. Ini adalah volume minimal, tetapi sistem pengetahuan yang lengkap secara fungsional.
Standar pendidikan dasar umum mencakup enam blok konten:

• Metode pengetahuan tentang zat dan fenomena kimia.
• Zat.
• Reaksi kimia.
• Dasar-dasar dasar kimia anorganik.
• Ide awal tentang zat organik.
• Kimia dan kehidupan.

Standar Rata-Rata Dasar pendidikan dibagi menjadi lima blok konten:

• Metode pengetahuan kimia.
• Landasan Teoritis Kimia.
• kimia anorganik.
• Kimia organik.
• Kimia dan kehidupan.

Kedua standar tersebut didasarkan pada hukum periodik D.I.Mendeleev, teori struktur atom dan ikatan kimia, teori disosiasi elektrolitik dan teori struktur senyawa organik.
Standar Menengah Dasar dirancang untuk memberikan lulusan sekolah menengah terutama kemampuan untuk menavigasi masalah sosial dan pribadi yang terkait dengan kimia.
PADA standar tingkat profil sistem pengetahuan telah berkembang secara signifikan, terutama karena gagasan tentang struktur atom dan molekul, serta tentang pola reaksi kimia, ditinjau dari sudut pandang teori kinetika kimia dan termodinamika kimia. Hal ini menjamin persiapan lulusan sekolah menengah untuk melanjutkan pendidikan kimia di pendidikan tinggi.

Program baru dan baru
buku teks kimia

Standar baru pendidikan kimia berbasis ilmiah telah menyiapkan lahan subur untuk pengembangan kurikulum sekolah baru dan pembuatan seperangkat buku teks sekolah berdasarkan itu. Dalam laporan ini, kami menyajikan kurikulum sekolah dalam kimia untuk kelas 8–9 dan konsep serangkaian buku teks untuk kelas 8–11 yang dibuat oleh tim penulis dari Fakultas Kimia Universitas Negeri Moskow.
Program kursus kimia sekolah pendidikan umum utama dirancang untuk siswa di kelas 8–9. Ini berbeda dari program standar yang saat ini beroperasi di sekolah menengah di Rusia oleh koneksi interdisipliner yang lebih terverifikasi dan pemilihan bahan yang akurat yang diperlukan untuk menciptakan persepsi ilmiah-alam holistik tentang dunia, interaksi yang nyaman dan aman dengan lingkungan dalam produksi dan di rumah . Program ini disusun sedemikian rupa sehingga berfokus pada bagian-bagian kimia, istilah dan konsep yang entah bagaimana terkait dengan kehidupan sehari-hari, dan bukan "pengetahuan kursi" dari lingkaran terbatas orang-orang yang kegiatannya terkait dengan ilmu kimia.
Selama tahun pertama belajar kimia (kelas 8), perhatian utama diberikan pada pembentukan keterampilan kimia dasar, "bahasa kimia" dan pemikiran kimia pada siswa. Untuk ini, objek yang akrab dari kehidupan sehari-hari (oksigen, udara, air) dipilih. Di kelas 8, kami sengaja menghindari konsep "tahi lalat", yang sulit dipahami oleh anak sekolah, dan praktis tidak menggunakan tugas berhitung. Gagasan utama dari bagian kursus ini adalah untuk menanamkan pada siswa keterampilan untuk menggambarkan sifat-sifat berbagai zat yang dikelompokkan ke dalam kelas, serta untuk menunjukkan hubungan antara struktur zat dan sifat-sifatnya.
Pada tahun kedua pembelajaran (kelas 9), pengenalan konsep kimia tambahan disertai dengan pertimbangan struktur dan sifat zat anorganik. Dalam bagian khusus, unsur-unsur kimia organik dan biokimia dibahas secara singkat dalam ruang lingkup yang disediakan oleh standar pendidikan negara bagian.

Untuk mengembangkan pandangan kimia dunia, kursus berisi korelasi luas antara pengetahuan kimia dasar yang diperoleh anak-anak di kelas dan sifat-sifat benda-benda yang diketahui anak sekolah dalam kehidupan sehari-hari, tetapi sebelumnya mereka hanya dirasakan di kelas. tingkat sehari-hari. Berdasarkan konsep kimia, siswa diajak untuk melihat batu mulia dan hias, kaca, faience, porselen, cat, makanan, bahan modern. Program ini memperluas jangkauan objek yang dijelaskan dan dibahas hanya pada tingkat kualitatif, tanpa menggunakan persamaan kimia yang rumit dan formula kompleks. Kami sangat memperhatikan gaya presentasi, yang memungkinkan pengenalan dan diskusi konsep dan istilah kimia dalam bentuk yang hidup dan visual. Dalam hal ini, hubungan interdisipliner kimia dengan ilmu-ilmu lain, tidak hanya alam, tetapi juga kemanusiaan, terus-menerus ditekankan.
Program baru ini diimplementasikan dalam satu set buku pelajaran sekolah untuk kelas 8-9, yang satu sudah diserahkan untuk dicetak, dan satu lagi sedang dalam proses penulisan. Saat membuat buku teks, kami memperhitungkan perubahan peran sosial kimia dan minat publik di dalamnya, yang disebabkan oleh dua faktor utama yang saling terkait. Yang pertama adalah "kemofobia", yaitu, sikap negatif masyarakat terhadap kimia dan manifestasinya. Dalam hal ini, penting untuk menjelaskan di semua tingkatan bahwa yang buruk bukan dalam kimia, tetapi pada orang yang tidak memahami hukum alam atau memiliki masalah moral.
Kimia adalah alat yang sangat kuat di tangan manusia; tidak ada konsep baik dan jahat dalam hukumnya. Dengan menggunakan hukum yang sama, Anda dapat menemukan teknologi baru untuk sintesis obat atau racun, atau Anda dapat - obat baru atau bahan bangunan baru.
Faktor sosial lainnya adalah progresif buta huruf kimia masyarakat di semua tingkatannya - dari politisi dan jurnalis hingga ibu rumah tangga. Kebanyakan orang sama sekali tidak tahu terbuat dari apa dunia di sekitarnya, mereka tidak tahu sifat dasar bahkan dari zat yang paling sederhana dan tidak dapat membedakan nitrogen dari amonia, dan etil alkohol dari metil alkohol. Di bidang inilah buku teks kimia yang kompeten, yang ditulis dalam bahasa yang sederhana dan mudah dipahami, dapat memainkan peran pendidikan yang besar.
Saat membuat buku teks, kami melanjutkan dari postulat berikut.

Tugas pokok mata kuliah kimia sekolah

1. Pembentukan gambaran ilmiah tentang dunia sekitarnya dan pengembangan pandangan dunia ilmiah-alam. Presentasi kimia sebagai ilmu sentral yang ditujukan untuk memecahkan masalah mendesak umat manusia.
2. Pengembangan berpikir kimia, kemampuan menganalisis fenomena dunia sekitar dalam istilah kimia, kemampuan berbicara (dan berpikir) dalam bahasa kimia.
3. Mempopulerkan pengetahuan kimia dan pengenalan gagasan tentang peran kimia dalam kehidupan sehari-hari dan makna terapannya di masyarakat. Pengembangan pemikiran ekologis dan pengenalan teknologi kimia modern.
4. Pembentukan keterampilan praktis untuk penanganan zat yang aman dalam kehidupan sehari-hari.
5. Membangkitkan minat anak sekolah dalam mempelajari kimia baik sebagai bagian dari kurikulum sekolah maupun sebagai tambahan.

Gagasan utama dari kursus kimia sekolah

1. Kimia adalah pusat ilmu alam, berinteraksi erat dengan ilmu-ilmu alam lainnya. Kemungkinan terapan kimia sangat penting bagi kehidupan masyarakat.
2. Dunia sekitarnya terdiri dari zat-zat yang dicirikan oleh struktur tertentu dan mampu melakukan transformasi timbal balik. Ada hubungan antara struktur dan sifat zat. Tugas kimia adalah menciptakan zat dengan sifat yang bermanfaat.
3. Dunia di sekitar kita terus berubah. Sifatnya ditentukan oleh reaksi kimia yang terjadi di dalamnya. Untuk mengendalikan reaksi ini, perlu untuk memahami hukum kimia secara mendalam.
4. Kimia adalah alat yang ampuh untuk mengubah alam dan masyarakat. Penggunaan kimia yang aman hanya mungkin dilakukan dalam masyarakat yang sangat maju dengan kategori moral yang stabil.

Prinsip-prinsip metodologis dan gaya buku teks

1. Urutan penyajian materi difokuskan pada studi sifat-sifat kimia dunia sekitarnya dengan pengenalan bertahap dan halus (yaitu tidak mencolok) dengan dasar-dasar teoretis kimia modern. Bagian deskriptif bergantian dengan bagian teoretis. Materi didistribusikan secara merata selama seluruh periode studi.
2. Isolasi internal, swasembada dan validitas logis dari presentasi. Materi apa pun disajikan dalam konteks masalah umum perkembangan ilmu pengetahuan dan masyarakat.
3. Demonstrasi konstan tentang hubungan kimia dengan kehidupan, sering diingatkan tentang nilai terapan kimia, analisis sains populer tentang zat dan bahan yang ditemui siswa dalam kehidupan sehari-hari.
4. Tingkat ilmiah yang tinggi dan ketelitian presentasi. Sifat kimia zat dan reaksi kimia dijelaskan sebagaimana adanya. Kimia dalam buku teks itu nyata, bukan kertas.
5. Gaya presentasi yang ramah, ringan dan tidak memihak. Bahasa Rusia yang sederhana, mudah diakses, dan kompeten. Penggunaan “plot”—cerita pendek dan menghibur yang menghubungkan pengetahuan kimia dengan kehidupan sehari-hari—untuk memfasilitasi pemahaman. Penggunaan ilustrasi yang ekstensif, yang membentuk sekitar 15% dari buku teks.
6. Struktur penyajian materi dua tingkat. "Cetak besar" adalah tingkat dasar, "cetakan kecil" adalah untuk studi yang lebih dalam.
7. Penggunaan luas percobaan demonstrasi sederhana dan visual, laboratorium dan kerja praktek untuk mempelajari aspek eksperimental kimia dan mengembangkan keterampilan praktis siswa.
8. Penggunaan pertanyaan dan tugas dua tingkat kompleksitas untuk asimilasi dan konsolidasi materi yang lebih dalam.

Kami bermaksud untuk memasukkan dalam paket pelatihan:

• buku teks kimia untuk kelas 8-11;
• instruksi metodis untuk guru, perencanaan pembelajaran tematik;
• materi didaktik;
• sebuah buku untuk dibaca siswa;
• tabel referensi dalam kimia;
• dukungan komputer dalam bentuk CD yang berisi: a) buku teks versi elektronik; b) bahan referensi; c) percobaan demonstrasi; d) bahan ilustrasi; e) model animasi; f) program untuk memecahkan masalah komputasi; g) materi didaktik.

Kami berharap bahwa buku teks baru akan memungkinkan banyak anak sekolah untuk melihat subjek kami dengan segar dan menunjukkan kepada mereka bahwa kimia adalah ilmu yang menarik dan sangat berguna.
Selain buku pelajaran, olimpiade kimia berperan penting dalam mengembangkan minat anak sekolah terhadap kimia.

Sistem olimpiade kimia modern

Sistem olimpiade kimia adalah salah satu dari sedikit struktur pendidikan yang selamat dari kehancuran negara. Olimpiade All-Union dalam Kimia diubah menjadi Olimpiade All-Rusia, mempertahankan fitur utamanya. Saat ini, Olimpiade ini diadakan dalam lima tahap: sekolah, distrik, regional, distrik federal dan final. Pemenang tahap akhir mewakili Rusia di Olimpiade Kimia Internasional. Yang paling penting dari sudut pandang pendidikan adalah tahap paling masif - sekolah dan distrik, di mana guru sekolah dan asosiasi metodologis kota dan wilayah Rusia bertanggung jawab. Kementerian Pendidikan bertanggung jawab atas keseluruhan Olimpiade.
Menariknya, bekas Olimpiade Kimia All-Union juga telah dilestarikan, tetapi dalam kapasitas baru. Setiap tahun, Fakultas Kimia Universitas Negeri Moskow menyelenggarakan acara internasional Olimpiade Mendeleev, di mana pemenang dan pemenang hadiah Olimpiade kimia CIS dan negara-negara Baltik berpartisipasi. Tahun lalu, Olimpiade ini diadakan dengan sukses besar di Alma-Ata, tahun ini - di kota Pushchino, Wilayah Moskow. Olimpiade Mendeleev memungkinkan anak-anak berbakat dari bekas republik Uni Soviet untuk masuk ke Universitas Negeri Moskow dan universitas bergengsi lainnya tanpa ujian. Komunikasi guru kimia selama Olimpiade juga sangat berharga, yang berkontribusi pada pelestarian satu ruang kimia di wilayah bekas Uni Soviet.
Dalam lima tahun terakhir, jumlah Olimpiade mata pelajaran telah meningkat secara dramatis karena fakta bahwa banyak universitas, dalam mencari bentuk-bentuk baru untuk menarik pelamar, mulai mengadakan Olimpiade mereka sendiri dan menghitung hasil Olimpiade ini sebagai ujian masuk. Salah satu pelopor gerakan ini adalah Fakultas Kimia Universitas Negeri Moskow, yang setiap tahun mengadakan olimpiade korespondensi dalam kimia, fisika dan matematika. Olimpiade yang kami sebut “MSU Applicant” ini sudah berusia 10 tahun tahun ini. Ini memberikan akses yang sama kepada semua kelompok anak sekolah untuk belajar di Universitas Negeri Moskow. Olimpiade diadakan dalam dua tahap: korespondensi dan penuh waktu. pertama - absen- Tahap ini adalah pendahuluan. Kami menerbitkan tugas di semua surat kabar dan majalah khusus dan mengirim tugas ke sekolah. Dibutuhkan sekitar enam bulan untuk membuat keputusan. Mereka yang telah menyelesaikan setidaknya setengah dari tugas, kami mengundang Anda untuk kedua panggung - waktu penuh tur, yang berlangsung pada 20 Mei. Tugas tertulis dalam matematika dan kimia memungkinkan untuk menentukan pemenang Olimpiade, yang menerima keuntungan saat memasuki fakultas kami.
Geografi Olimpiade ini sangat luas. Setiap tahun dihadiri oleh perwakilan dari semua wilayah Rusia - dari Kaliningrad hingga Vladivostok, serta beberapa lusin "orang asing" dari negara-negara CIS. Perkembangan Olimpiade ini telah mengarah pada fakta bahwa hampir semua anak berbakat dari provinsi datang untuk belajar bersama kami: lebih dari 60% mahasiswa Fakultas Kimia Universitas Negeri Moskow berasal dari kota lain.
Pada saat yang sama, Olimpiade universitas terus-menerus di bawah tekanan dari Kementerian Pendidikan, yang mempromosikan ideologi Ujian Negara Bersatu dan berusaha untuk menghilangkan independensi universitas dalam menentukan bentuk penerimaan pelamar. Dan di sini, anehnya, Olimpiade Seluruh Rusia datang untuk membantu kementerian. Gagasan kementerian adalah bahwa hanya peserta Olimpiade yang secara organisasi terintegrasi ke dalam struktur Olimpiade Seluruh Rusia yang memiliki keunggulan ketika memasuki universitas. Universitas mana pun dapat secara mandiri menyelenggarakan Olimpiade apa pun tanpa koneksi apa pun dengan All-Rusia, tetapi hasil Olimpiade semacam itu tidak akan dihitung saat memasuki universitas ini.
Jika ide seperti itu disahkan, itu akan menjadi pukulan telak bagi sistem penerimaan universitas dan, yang paling penting, bagi mahasiswa pascasarjana, yang akan kehilangan banyak insentif untuk memasuki universitas pilihan mereka.
Namun, tahun ini masuk ke universitas akan diadakan sesuai dengan aturan yang sama, dan dalam hal ini, kami ingin berbicara tentang ujian masuk kimia di Universitas Negeri Moskow.

Ujian masuk kimia di Universitas Negeri Moskow

Ujian masuk kimia di Universitas Negeri Moskow diambil di enam fakultas: kimia, biologi, kedokteran, ilmu tanah, fakultas ilmu material dan fakultas baru bioteknologi dan bioinformatika. Ujian tertulis dan berlangsung selama 4 jam. Selama waktu ini, siswa harus menyelesaikan 10 tugas dengan tingkat kerumitan yang berbeda: dari yang sepele, yaitu, "menghibur", hingga tugas yang agak rumit, yang memungkinkan untuk membedakan nilai.
Tidak ada tugas yang memerlukan pengetahuan khusus yang melampaui apa yang dipelajari di sekolah kimia khusus. Namun demikian, sebagian besar masalah disusun sedemikian rupa sehingga pemecahannya memerlukan refleksi yang tidak didasarkan pada hafalan, tetapi pada penguasaan teori. Sebagai contoh, kami ingin memberikan beberapa masalah seperti itu dari berbagai cabang kimia.

Kimia teoretis

Tugas 1(Jurusan Biologi). Konstanta laju reaksi isomerisasi A B adalah 20 s -1 , dan konstanta laju reaksi balik B A adalah 12 s -1 . Hitung komposisi campuran kesetimbangan (dalam gram) yang diperoleh dari 10 g zat A.

Keputusan
Biarkan itu berubah menjadi B x g zat A, maka campuran kesetimbangan mengandung (10 – x) g A dan x d B. Pada kesetimbangan, laju reaksi maju sama dengan laju reaksi balik:

20 (10 – x) = 12x,

di mana x = 6,25.
Komposisi campuran kesetimbangan: 3,75 g A, 6,25 g B.
Menjawab. 3,75 g A, 6,25 g B.

kimia anorganik

Tugas 2(Jurusan Biologi). Berapa volume karbon dioksida (n.a.) yang harus dilewatkan melalui 200 g larutan kalsium hidroksida 0,74% sehingga massa endapan adalah 1,5 g, dan larutan di atas endapan tidak memberikan warna dengan fenolftalein?

Keputusan
Ketika karbon dioksida dilewatkan melalui larutan kalsium hidroksida, endapan kalsium karbonat pertama kali terbentuk:

yang kemudian dapat dilarutkan dalam CO2 berlebih:

CaCO 3 + CO 2 + H 2 O \u003d Ca (HCO 3) 2.

Ketergantungan massa sedimen pada jumlah zat CO2 memiliki bentuk sebagai berikut:

Dengan kekurangan CO2 larutan di atas endapan akan mengandung Ca(OH)2 dan memberikan warna ungu dengan fenolftalein. Dengan kondisi pewarnaan ini, tidak ada, oleh karena itu, CO2 berlebih
dibandingkan dengan Ca(OH)2 yaitu, pertama semua Ca(OH)2 berubah menjadi CaCO3, kemudian CaCO3 larut sebagian menjadi CO2.

(Ca (OH) 2) \u003d 200 0,0074 / 74 \u003d 0,02 mol, (CaCO 3) \u003d 1,5 / 100 \u003d 0,015 mol.

Agar semua Ca(OH)2 masuk ke CaCO3, 0,02 mol CO2 harus dilewatkan melalui larutan awal, dan kemudian 0,005 mol CO2 lainnya harus dilewatkan sehingga 0,005 mol CaCO3 larut dan 0,015 mol tersisa.

V (CO 2) \u003d (0,02 + 0,005) 22,4 \u003d 0,56 l.

Menjawab. 0,56 l CO2 .

Kimia organik

Tugas 3(fakultas kimia). Hidrokarbon aromatik dengan satu cincin benzena mengandung 90,91% karbon berdasarkan massa. Ketika 2,64 g hidrokarbon ini dioksidasi dengan larutan kalium permanganat yang diasamkan, 962 ml gas dilepaskan (pada 20 ° C dan tekanan normal), dan pada nitrasi, campuran terbentuk yang mengandung dua turunan mononitro. Tetapkan struktur yang mungkin dari hidrokarbon awal dan tuliskan skema reaksi yang disebutkan. Berapa banyak turunan mononitro yang terbentuk selama nitrasi produk oksidasi hidrokarbon?

Keputusan

1) Tentukan rumus molekul hidrokarbon yang diinginkan:

(S): (H) \u003d (90,91 / 12): (9,09 / 1) \u003d 10:12.

Oleh karena itu, hidrokarbonnya adalah C 10 H 12 ( M= 132 g/mol) dengan satu ikatan rangkap pada rantai samping.
2) Temukan komposisi rantai samping:

(C 10 H 12) \u003d 2,64 / 132 \u003d 0,02 mol,

(CO 2) \u003d 101,3 0,962 / (8,31 293) \u003d 0,04 mol.

Ini berarti bahwa dua atom karbon meninggalkan molekul C 10 H 12 selama oksidasi dengan kalium permanganat, oleh karena itu, ada dua substituen: CH 3 dan C (CH 3) \u003d CH 2 atau CH \u003d CH 2 dan C 2 H 5.
3) Tentukan orientasi relatif dari rantai samping: dua turunan mononitro selama nitrasi hanya memberikan paraisomer:

Nitrasi produk oksidasi lengkap, asam tereftalat, hanya menghasilkan satu turunan mononitro.

Biokimia

Tugas 4(Jurusan Biologi). Dengan hidrolisis lengkap 49,50 g oligosakarida, hanya satu produk yang terbentuk - glukosa, selama fermentasi alkohol yang diperoleh 22,08 g etanol. Atur jumlah residu glukosa dalam molekul oligosakarida dan hitung massa air yang dibutuhkan untuk hidrolisis jika hasil reaksi fermentasi adalah 80%.

N/( n – 1) = 0,30/0,25.

Di mana n = 6.
Menjawab. n = 6; m(H 2 O) = 4,50 gram.

Tugas 5(Fakultas Kedokteran). Hidrolisis lengkap Met-enkephalin pentapeptide menghasilkan asam amino berikut: glisin (Gly)—H2NCH2COOH, fenilalanin (Phe)—H2NCH(CH2C6H5)COOH, tirosin (Tyr)—H2NCH( CH 2 C 6 H 4 OH)COOH, metionin ( Met) - H 2 NCH (CH 2 CH 2 SCH 3)COOH. Zat dengan massa molekul 295, 279, dan 296 diisolasi dari produk hidrolisis parsial peptida yang sama. Tetapkan dua kemungkinan urutan asam amino dalam peptida ini (dalam notasi disingkat) dan hitung massa molarnya.

Keputusan
Berdasarkan massa molar peptida, komposisinya dapat ditentukan menggunakan persamaan hidrolisis:

dipeptida + H 2 O = asam amino I + asam amino II,
tripeptida + 2H 2 O = asam amino I + asam amino II + asam amino III.
Berat molekul asam amino:

Gly - 75, Phe - 165, Tyr - 181, Bertemu - 149.

295 + 2 18 = 75 + 75 + 181,
tripeptida, Gly–Gly–Tyr;

279 + 2 18 = 75 + 75 + 165,
tripeptida, Gly–Gly–Phe;

296 + 18 = 165 + 149,
dipeptida - Phe-Met.

Peptida ini dapat digabungkan menjadi pentapeptida dengan cara ini:

M\u003d 296 + 295 - 18 \u003d 573 g / mol.

Urutan asam amino yang berlawanan juga dimungkinkan:

Tyr–Gly–Gly–Phe–Met.

Menjawab.
Met-Phe-Gly-Gly-Tyr,
Tyr-Gly-Gly-Phe-Met; M= 573 g/mol.

Persaingan untuk Fakultas Kimia Universitas Negeri Moskow dan universitas kimia lainnya tetap stabil dalam beberapa tahun terakhir, dan tingkat pelatihan pelamar meningkat. Oleh karena itu, kesimpulannya, kami berpendapat bahwa, terlepas dari keadaan eksternal dan internal yang sulit, pendidikan kimia di Rusia memiliki prospek yang baik. Hal utama yang meyakinkan kami tentang hal ini adalah aliran talenta muda yang tidak ada habisnya, bersemangat tentang sains favorit kami, berjuang untuk mendapatkan pendidikan yang baik dan bermanfaat bagi negara mereka.

V.V. EREMIN,
Associate Professor, Fakultas Kimia, Universitas Negeri Moskow,
N.E.KUZMENKO,
Profesor Fakultas Kimia, Universitas Negeri Moskow
(Moskow)

Pendidikan kimia dan teknologi kimia, sistem penguasaan ilmu kimia dan teknologi kimia di lembaga pendidikan, cara menerapkannya untuk memecahkan masalah teknik, teknologi, dan penelitian. Dibagi menjadi pendidikan kimia umum, yang memberikan penguasaan pengetahuan dasar-dasar ilmu kimia, dan pendidikan kimia khusus, yang membekali dengan pengetahuan kimia dan teknologi kimia, yang diperlukan untuk spesialis kualifikasi tinggi dan menengah untuk kegiatan produksi, penelitian dan pekerjaan mengajar baik di bidang kimia maupun cabang-cabang ilmu pengetahuan dan teknologi yang terkait dengannya. Pendidikan kimia umum diberikan di sekolah-sekolah pendidikan umum menengah, sekolah menengah kejuruan dan lembaga pendidikan khusus menengah. Pendidikan kimia dan teknologi kimia khusus diperoleh di berbagai lembaga pendidikan khusus tinggi dan menengah (universitas, institut, sekolah teknik, perguruan tinggi). Tugas, volume, dan kontennya bergantung pada profil spesialis pelatihan di dalamnya (kimia, pertambangan, makanan, farmasi, industri metalurgi, pertanian, kedokteran, teknik tenaga panas, dll.). Kandungan kimia dan bervariasi tergantung pada perkembangan kimia dan kebutuhan produksi.

Peningkatan struktur dan isi pendidikan kimia dan teknologi kimia dikaitkan dengan kegiatan ilmiah dan pedagogis banyak ilmuwan Soviet - A.. E. Arbuzov, B. A. Arbuzov, A. N. Bakh, S. I. Volfkovich, N. D. Zelinsky A E. Poray-Koshitsa , A. N. Reformatsky, S. N. Reformatsky, N. N. Semenov, Ya. K. Syrkin, V. E. Tishchenko, A. E. Favorsky dan lainnya dalam jurnal kimia khusus yang membantu meningkatkan tingkat ilmiah kursus kimia dan teknologi kimia di pendidikan tinggi. Jurnal "Chemistry at School" diterbitkan untuk para guru.

Di negara-negara sosialis lainnya, pelatihan spesialis dengan pendidikan kimia dan teknologi kimia dilakukan di universitas dan lembaga pendidikan tinggi khusus. Pusat-pusat besar pendidikan semacam itu adalah: di NRB - Universitas Sofia, Sofia; di Hongaria - Universitas Budapest, Veszpremsky; di GDR - Berlin, Dresden technical, Rostock university, Magdeburg Higher Technical School; di Polandia - Universitas Warsawa, Lodz, Lublin, Institut Politeknik Warsawa; di SRR - Bucharest, Universitas Cluj, Bucharest, Institut Politeknik Iasi; di Cekoslowakia - Universitas Praha, Praha, Sekolah Tinggi Teknologi Kimia Praha; di SFRY - Zagreb, Sarajevo, universitas Split, dll.

Di negara-negara kapitalis, pusat utama pendidikan kimia dan teknologi kimia adalah: di Inggris Raya, universitas Cambridge, Oxford, Bath, Birmingham, dan Institut Politeknik Manchester; di Italia - Universitas Bologna, Milan; di AS - Universitas Teknologi California, Columbia, Michigan, Universitas Toledo, California, Institut Teknologi Massachusetts; di Prancis - Grenoble 1st, Marseilles 1st, Clermont-Ferrand, Compiegne Technological, Lyons 1st, Montpellier 2nd, Paris 6th dan 7th university, Laurent, Toulouse Polytechnic Institutes; di Jerman - Universitas Dortmund, Hannover, Stuttgart, Sekolah Tinggi Teknik di Darmstadt dan Karlsruhe; di Jepang - Universitas Kyoto, Okayama, Osaka, Tokyo, dll.

Lit .: Figurovsky N. A., Bykov G. V., Komarova T. A., Kimia di Universitas Moskow selama 200 tahun, M., 1955; Sejarah ilmu kimia, M., 1958; Remennikov B. M., Ushakov G. I., Pendidikan universitas di Uni Soviet, M., 1960; Zinoviev S. I., Remennikov B. M., Institusi pendidikan tinggi Uni Soviet, [M.], 1962; Parmenov K. Ya., Kimia sebagai mata pelajaran akademik di sekolah pra-revolusioner dan Soviet, M., 1963; Pengajaran kimia dalam kurikulum baru di sekolah menengah. [Duduk. Seni.], M., 1974; Joua M., Sejarah Kimia, trans. dari Italia, M., 1975.

Zavyalova F.D., guru kimiaMAOU "Sekolah Menengah No. 3" dengan studi mendalam tentang mata pelajaran individudinamai Pahlawan Rusia Igor Rzhavitin, GO Revda

Peran kimia di dunia modern? Kimia adalah bidang ilmu alam yang mempelajari struktur berbagai zat, serta hubungannya dengan lingkungan. Untuk kebutuhan umat manusia, pendidikan kimia sangat penting. Pada paruh kedua abad ke-20, negara berinvestasi dalam pengembangan ilmu kimia, sebagai akibatnya, penemuan-penemuan baru muncul di bidang produksi farmasi dan industri, sehubungan dengan ini, industri kimia berkembang, dan ini berkontribusi pada munculnya permintaan untuk spesialis yang berkualitas. Saat ini, pendidikan kimia di negara kita berada dalam krisis yang nyata.

Sekarang sekolah secara konsisten mengeluarkan ilmu pengetahuan alam dari kurikulum sekolah. Terlalu banyak waktu telah dikurangi untuk mempelajari mata pelajaran siklus alam, perhatian utama diberikan pada pendidikan patriotik dan moral, membingungkan pendidikan dengan pengasuhan, akibatnya, lulusan sekolah saat ini tidak memahami hukum kimia yang paling sederhana. Dan banyak siswa yang menganggap bahwa kimia adalah pelajaran yang tidak berguna dan tidak akan berguna di masa depan.

Dan tujuan utama pendidikan adalah pengembangan kemampuan mental - ini adalah pelatihan memori, pengajaran logika, kemampuan untuk membangun hubungan sebab akibat, membangun model, mengembangkan pemikiran abstrak dan spasial. Peran yang menentukan dalam hal ini dimainkan oleh ilmu-ilmu alam, yang mencerminkan hukum-hukum objektif perkembangan alam. Kimia mempelajari berbagai cara mengarahkan reaksi kimia dan berbagai zat, oleh karena itu, ia menempati tempat khusus di antara ilmu-ilmu alam sebagai alat untuk mengembangkan kemampuan mental anak sekolah. Mungkin saja seseorang dalam kegiatan profesionalnya tidak akan pernah menghadapi masalah kimia, tetapi ketika belajar kimia di sekolah, kemampuan berpikirnya akan berkembang.

Mempelajari bahasa asing dan disiplin ilmu kemanusiaan lainnya saja tidak cukup untuk pembentukan intelek orang modern. Pemahaman yang jelas tentang bagaimana beberapa fenomena memunculkan yang lain, menyusun rencana tindakan, memodelkan situasi dan menemukan solusi optimal, kemampuan untuk meramalkan konsekuensi dari tindakan yang diambil - semua ini hanya dapat dipelajari berdasarkan ilmu alam. Pengetahuan dan keterampilan ini mutlak diperlukan untuk semua orang.

Kurangnya pengetahuan dan keterampilan ini menyebabkan kekacauan. Di satu sisi, kita mendengar seruan untuk inovasi di bidang teknologi, pendalaman pengolahan bahan baku, dan pengenalan teknologi hemat energi, di sisi lain kita melihat pengurangan mata pelajaran IPA di sekolah. Mengapa ini terjadi? Tidak jelas?!

Tujuan terpenting berikutnya dari pendidikan sekolah adalah persiapan untuk kehidupan dewasa di masa depan. Seorang anak muda harus memasukinya dengan berbekal pengetahuan tentang dunia, yang tidak hanya mencakup dunia manusia, tetapi juga dunia benda, dan alam sekitarnya. Pengetahuan tentang dunia material, tentang zat, material, dan teknologi yang mungkin mereka temui dalam kehidupan sehari-hari disediakan oleh ilmu-ilmu alam. Mempelajari hanya humaniora mengarah pada fakta bahwa remaja tidak lagi memahami dunia material dan mulai takut padanya. Dari sini - mereka pergi dari kenyataan ke ruang virtual.

Kebanyakan orang masih hidup di dunia material, terus-menerus bersentuhan dengan berbagai zat dan material dan membuat mereka mengalami berbagai transformasi kimia dan fisika-kimia. Seseorang menerima pengetahuan tentang cara menangani zat di sekolah dalam pelajaran kimia. Dia mungkin lupa formula asam sulfat, tapi dia akan menanganinya dengan hati-hati sepanjang hidupnya. Dia tidak akan merokok di pom bensin, dan bukan karena dia melihat bensin terbakar. Hanya saja di sekolah dalam pelajaran kimia mereka menjelaskan kepadanya bahwa bensin cenderung menguap, membentuk campuran eksplosif dengan udara dan terbakar. Oleh karena itu, lebih banyak waktu harus dicurahkan untuk pengembangan kimia, dan saya pikir sia-sia mereka mengurangi jam belajar kimia di sekolah.

Pada pelajaran siklus alam, siswa dipersiapkan untuk profesi masa depan mereka. Lagi pula, tidak mungkin untuk memprediksi profesi mana yang paling diminati dalam 20 tahun. Menurut Departemen Tenaga Kerja dan Ketenagakerjaan Kependudukan, saat ini profesi yang berhubungan dengan kimia menempati urutan teratas dalam daftar yang paling diminati di pasar tenaga kerja. Sekarang hampir semua barang yang digunakan orang dalam satu atau lain cara terhubung dengan teknologi yang menggunakan reaksi kimia. Misalnya penyulingan bahan bakar, penggunaan pewarna makanan, deterjen, pupuk pestisida, dan lain sebagainya.

Profesi yang berkaitan dengan kimia tidak hanya spesialis yang bekerja di industri penyulingan minyak dan gas, tetapi juga profesi yang dapat menjamin pekerjaan di hampir semua wilayah.

Daftar spesialisasi yang paling diminati:

• Seorang ahli kimia-teknolog, seorang insinyur-teknolog, selalu dapat menemukan tempat dalam produksi kota. Tergantung pada profil pelatihan, ia dapat bekerja di perusahaan makanan atau industri. Tugas utama spesialis ini adalah mengontrol kualitas produk, serta memperkenalkan inovasi ke dalam produksi.
• Seorang ahli kimia lingkungan, setiap kota memiliki departemen yang memantau situasi lingkungan.
• Ahli kimia-kosmetologis adalah arah yang sangat populer, terutama di daerah-daerah di mana terdapat perusahaan kosmetik besar.
• Apoteker. Pendidikan tinggi memungkinkan untuk bekerja di perusahaan obat besar, Anda selalu dapat menemukan tempat di apotek kota.
• Ahli bioteknologi, ahli nanokimia, ahli energi alternatif.
• Kriminalistik dan pemeriksaan forensik. Kementerian Dalam Negeri juga membutuhkan ahli kimia, selalu ada posisi ahli kimia penuh waktu, pengetahuan mereka dapat membantu dalam menangkap penjahat.
• Profesi masa depan adalah peneliti sumber energi alternatif. Lagi pula, pasokan minyak akan segera habis, hal yang sama akan terjadi pada gas, sehingga permintaan akan spesialis seperti itu meningkat. Dan mungkin dalam 10-20 tahun, ahli kimia di bidang ini akan menempati urutan teratas dalam daftar spesialis yang paling dicari.

Persyaratan utama untuk spesialis modern adalah ingatan yang baik dan pola pikir analitis, kreativitas, ide-ide inovatif, pendekatan kreatif, dan pandangan non-standar tentang hal-hal yang sudah dikenal. Ilmu kimia memegang peranan penting dalam pembentukan keterampilan dan kemampuan tersebut. Dan seseorang yang kehilangan basis pendidikan ilmu pengetahuan alam lebih mudah untuk dimanipulasi.

Tidak seperti semua makhluk hidup lainnya, seseorang tidak beradaptasi dengan kondisi lingkungan, tetapi mengubahnya sesuai dengan kebutuhannya. Peningkatan tajam dalam populasi di planet ini terjadi setelah penemuan hebat ahli kimia, ini adalah penemuan antibiotik dan awal produksinya dalam skala industri.

Mempertimbangkan semua hal di atas, saya pikir perlu untuk menambah jumlah jam belajar kimia, dan mulai mengenal satu sama lain di tingkat junior.

Jika pada awal abad terakhir, pendidikan dipahami sebagai belajar berhitung, membaca dan menulis, maka satu abad kemudian, kami berinvestasi dalam konsep ini untuk memastikan terwujudnya kebutuhan seseorang untuk berkembang. Pendidikan telah menjadi pembangunan berkelanjutan bagi kita, dan harus berkualitas tinggi.

Literatur:

1. Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia - tentang Kongres Mendeleev di Yekaterinburg
2. Kimia apa yang harus dipelajari di sekolah modern? — Genrikh Vladimirovich Erlikh - Doktor Kimia, Peneliti Terkemuka, Universitas Negeri Lomonosov Moskow. M.V. Lomonosov.

Dari 28 April hingga 30 April 2014, Konferensi Ilmiah Seluruh Rusia dengan partisipasi internasional bertema: “Pendidikan kimia dan kimia. Abad XXI”, didedikasikan untuk mengenang Doktor Ilmu Pengetahuan, Profesor, Corr. RANS Nikolai Kaloev.

Para ilmuwan dari Universitas Negeri Moskow, Universitas Regional Negeri Samara, Kabardino-Balkarian, Chechnya, Universitas Negeri Ingush dan, tentu saja, universitas kami akan mempresentasikan karya ilmiah mereka yang didedikasikan untuk sains besar - kimia.

Pembukaan konferensi berlangsung hari ini, dilanjutkan dengan sesi pleno pertama dari acara tiga hari tersebut. Wakil Rektor SOSU Galazova S.S. menyapa para peserta acara dengan salam, kemudian dekan Fakultas Kimia dan Teknologi Fatima Agayeva berbicara. Menjadi salah satu penyelenggara forum yang begitu penting, ia berbicara tentang kontribusi Nikolai Kaloev yang tak ternilai bagi pengembangan kimia di Ossetia Utara-Alania.

“Hari ini kami membuka konferensi pertama yang diadakan oleh Fakultas Teknologi Kimia. Ini didedikasikan untuk mengenang dekan pertama kami, kepala departemen kimia anorganik dan analitik, Nikolai Iosifovich Kaloev, guru kami, orang yang menginspirasi kami untuk melakukan sains, menanamkan dalam diri kami kecintaan pada pekerjaan pedagogis. Tanpa berlebihan, kami dapat mengatakan bahwa hampir semua pegawai fakultas kami saat ini adalah mahasiswanya,” kata Fatima Aleksandrovna.

Kepala Laboratorium Analisis Fisika dan Kimia dinamai DI. Mendeleev, Profesor Universitas Samara Alexander Trunin berbicara tentang pengembangan analisis fisik dan kimia sistem multikomponen menggunakan teknologi inovatif di Samara. Saya ingat tokoh-tokoh sejarah yang signifikan untuk sains seperti Peter 1, Mikhail Lomonosov ...
Profesor Departemen Kimia Organik SOGU Vladimir Abaev mempresentasikan laporannya di konferensi tentang sintesis baru indoles berdasarkan turunan furan, dan Lera Alakaeva, profesor Departemen Kimia Anorganik dan Fisika KBSU, berbicara tentang teknologi inovatif untuk pelatihan ahli kimia-analis profil luas di KBSU.

Di antara tamu undangan di sesi pleno adalah putri Nikolai Kaloev - Zalina dan Albina Kaloev.
“Saya sangat senang bahwa konferensi diadakan untuk menghormati memori ayah kami. Pada suatu waktu, ia juga mencurahkan banyak waktu dan energi untuk sains, memperlakukan mahasiswa pascasarjana dengan penuh cinta, tampaknya, ini terbayar. Kami berterima kasih kepada penyelenggara konferensi, peserta, siswa karena mereka cukup menghargai kegiatan ayah kami. Terima kasih banyak!" - kata Zalina Kaloeva.

Usai sidang pleno, para peserta melanjutkan pekerjaannya, hanya di Fakultas Kimia dan Teknologi. Setelah semua laporan dibaca, para peserta dibagi menjadi beberapa kelompok untuk bekerja dalam bagian-bagian. Hari pertama konferensi berakhir dengan tur Vladikavkaz. Dua hari berikutnya konferensi “Kimia dan pendidikan kimia. Abad XXI” janjinya tidak kalah menarik.