В ходе составления условий простейших задач и их решения необходимо научиться классифицировать задачи, понимать взаимосвязь между различными величинами, характеризующими условие задачи, т. е., прежде чем приступить к решению задачи, необходимо проанализировать ее условие.

На сегодняшний день не существует окончательной едино разработанной классификации химических задач. В учебных пособиях по методике химии, специальных методических пособиях по решению задач и в статьях приводятся различные классификации задач. Общепризнанной является классификация задач на количественные и качественные, которые решаются устным письменным и экспериментальным способом. В свою очередь эти задачи бывают репродуктивными и продуктивными. Репродуктивные задачи – это типовые задачи, при решении которых возможно применение алгоритмов. В этом случае учитель сам объясняет ход их решения. Продуктивные – творческие задачи, в них необходимо самостоятельно найти способы решения. Для этого не достаточно организованного опыта, необходимо качественно иной опыт, заключающийся в умении логически мыслить, анализировать ситуацию в способности к интуитивному решению проблемы как высшего проявления логического мышления [20, 57].

Различаются задачи и упражнения по дидактическим целям. Задачи имеют целью развитие у учащихся умения применять знания химии в различных условиях практики. Упражнения имеют в качестве основных целей формирование навыков, но отдельным операциям, умственным или физическим. Следовательно, знание различия понятий «упражнения» и «задачи» имеет не только теоретическое, но и практическое значение, так как позволяет целесообразно применять упражнения или задачи обучении.

Выявление трудностей при решении задач по теоретическим основам химической технологии в рамках изучения курса Прикладная химия

Задачи по химической технологии, составленные и подобранные в настоящей работе, были использованы для проведения контрольной работы по прикладной химии. В апробации участвовали студенты 5 курса специальностей «Химия» с доп. спец. «Биология» и «Биология» с доп. спец. «Химия» (всего 39 студентов). Контрольная работа проводилась на итоговом занятии по прикладной химии. Каждая задача оценивалась по 5-балльной системе в соответствии с тем, насколько полно представлено решение. Оценка за контрольную работу в целом также выставлялась по 5-балльной системе, принятой в ВУЗах.

Практически все студенты справились с задачами (92,3%), в том числе 61,8% на «хорошо» и «отлично» (рис. 1). И действительно, большинство студентов не испытывали трудностей в решении задач. Наиболее успешно были решены задачи по химической технологии с производственным содержанием (металлургия – полностью решили 66,7% студентов, производство органических соединений – 61,5%, рис. 2). Некоторые затруднения вызвало решение задач на темы химическая кинетика и химическое равновесие (полностью эти задачи решили около 40% студентов), возможно, из-за сложного математического аппарата этих задач, где требуется знание основ интегрирования, дифференцирования, возведения в степень и т.д.

Мы проанализировали решение каждого типа задач. Многие студенты не получили высокие баллы за контрольную работу из-за того, что не получили правильные итоговые ответы. Действительно, достаточно большая часть ребят решила задачи «не полностью» (рис. 3, 4). Как правило, такие студенты приводили верные формулы для расчетов, но затруднялись в подстановке численных значений.

Конкретные, наиболее часто встречающиеся ошибки в решении задач представлены в табл. 1.

Таблица 1.

Тема	Результаты контрольной работы, %			Замечания
	Решили полностью	Не решили	Решили не полностью или с ошибками
Термохимия	46,2%	12,8%	41%	Ошибки связаны в основном с уравнениями химических реакций, студенты забывают расставить коэффициенты, а также ошибки связанные со следствиями из закона Гесса.
Химическое равновесие	41%	15,4%	43,6%	Ошибки связаны с нахождением константы равновесия: студенты «переворачивают» формулу для нахождения Кс, а также коэффициенты перед веществами ставят как множители, а не как степень. Не помнят о знаке «-» в уравнении Вант-Гоффа (зависимость константы равновесия от температуры). Также наблюдаются затруднения при нахождении равновесных концентраций, если известна константа равновесия (с использование перемен. х)
Химическая кинетика	38,5%	20,5%	41%	Ошибки связаны с определением порядка реакций. Многие студенты забывали о присутствии экспоненты и предэкспоненциального множителя в уравнении Аррениуса.
Технико-экономические показатели производств	59%	10,3%	30,7%	Ошибки связаны с неправильным нахождением выхода продукта и с незнанием формул для расчета степени превращения исходных реагентов и селективности.
Задачи с экологическим содержанием	51,3%	8%	30,7%	Ошибки связаны с непони-манием сущности задачи, а также ошибки связанные с неправильным переводом м3 в литры, и с неправиль-ным использованием значения массы вещества вместо объема раствора в формуле
Металлургия	66,7%	7,7%	25,6%	Ошибки связаны с непра- вильным нахождением mпр и mтеор. В формуле , например, при нахождении mпр, вместо формулы  пишут , т.е студенты путают значение массы пустой породы с массой чистого вещества.
Электрохимические производства	56,7%	12,8%	30,2%	Ошибки связаны с непра- вильным нахождением эквивалента элемента, с неправильным переводом часов в секунды (система СИ).
Производство органических соединений	61,5%	7,7%	30,8%	Ошибки связаны с непра- вильным нахождением молекулярной массы вещества, с неправильным определением брутто – формулы вещества

Общие ошибки:

1. неправильное нахождение молекулярной массы вещества.

2. не знание правил округления числовых значение, что в итоге приводит

к неправильному нахождению ответа.

3. Ошибки, связанные с подсчетом е^х, ln x , 10 ^x и т.д. на калькуляторе.

Рис. 1. Оценки, полученные студентами на контрольной работе по прикладной химии

1- Рис. 2. Доля студентов, полностью решившая задачи по отдельным темам. термохимия, 46.2%

2- химическое равновесие, 41%

3- химическая кинетика, 38.5%

4-  технико-экономические показатели, 59%

5-  задачи с экологическим содержанием, 51.3%

6- металлургия, 66.7%

7- электрохимические производства, 56.4%

8- производство органических соединений, 61.5%

Таким образом, апробация задач по химической технологии среди студентов 5 курса на итоговой контрольной работе показала необходимость повторения в курсе основы химической технологии базовых тем по физической химии (химическая кинетика, термодинамика, электрохимия и т.д.) и высшей математике (дифференцирование, интегрирование, степенные функции и т.д.). Реальной помощью для самостоятельной проработки этого фактически уже хорошо известного студентам материала может послужить пособие по прикладной химии «Задачи по теоретическим основам химической технологии», составленное по материалам представленной работы.