Интеграция химии и математики средствами информатики на подготовительном факультете

В программе повторительного курса химии на подготовительном факультете предусматривается определенный набор типов расчетных задач. Перечислим основные из них:

• вычисление относительных молекулярной и молярной масс вещества, отношения масс элементов и массовых долей элементов в сложном веществе, количества (массы, объема) продукта реакции по известному количеству (массе, объему) одного из вступивших в реакцию веществ, относительной плотности газа, массовой доли растворенного вещества и массы вещества в растворе, массовой доли (в %) выхода продукта реакции от теоретически возможного, массы (объема) продукта реакции по известной массе (объему) исходного вещества, содержащего определенную долю примеси;
• нахождение простейшей химической формулы вещества по массовым долям элементов, молекулярной формулы газообразного вещества;
• определение вещества и его массы (объема), которое после реакции не прореагировало полностью;
• расчеты по химическим уравнениям, если одно из реагирующих веществ дано в избытке; по термохимическим уравнениям; по химическим уравнениям, если одно из реагирующих веществ дано в избытке;
• расчеты молярной концентрации растворов.

Направления  применения  элементов  информатики  в  процессе преподавания химии в системе предвузовского образования разнообразны:

•  для систематизации и объединения знаний по проведению экспериментов. В этом случае основной акцент делается на составление блок-схемы, которое возможно только в случае полной ясности в понимании учащимся всей темы во всех ее нюансах;
• для описания последовательности вычислений при решении вычислительных задач. В этом случае обычно сначала используется словесно-пошаговый способ описания алгоритма, а затем, если есть возможность некоторых обобщений, то и его блок-схемное представление;
• для  осуществления  вычислений, необходимых для решения задачи. Как правило, это делается по заранее разработанному алгоритму. При этом вычисления могут производиться как ручным способом, так и с помощью вычислительных средств;
• для демонстрации решения вычислительных задач во всей полноте, т. е. не только для «доведения до числа», но и для расширения путем аналогий и обобщений определенного типа задач. В этом случае основной акцент делается на составлении программы и на последующей ее отладке.        

В докладе будут продемонстрированы наиболее яркие примеры этих направлений.

Возможности оптимизации процесса обучения химии на подготовительном факультете с помощью компьютерной техники достаточно широки. Использование компьютеров в учебном процессе позволяет, с одной стороны, высвободить время для более глубокого изучения основного материала, с другой стороны, прочнее овладеть опорными знаниями, умениями и навыками работы с вычислительными приборами.