Химическая метазадача

Екатеринбург
Издательство Уральского университета
2020

С. В. Пашкевич

ХИМИЧЕСКАЯ 
МЕТАЗАДАЧА

Методическое пособие

МУНИЦИПАЛЬНОЕ АВТОНОМНОЕ  
ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ЛИЦЕЙ № 130

П222
Пашкевич, С. В.
Химическая метазадача : метод. пособие / С. В. Пашкевич. —  Екате-
ринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2020. — 60 с. : ил. —  Библиогр.: с. 57–58. — 
50 экз. —  ISBN 978-5-7996-2973-1. —  Текст : непос редственный.

 ISBN 978-5-7996-2973-1

Методическая разработка содержит практические рекомендации по ор-
ганизации метаобучения на уроках химии в общеобразовательной школе 
с целью формирования креативных навыков через решение открытых задач.
Рекомендовано учителям естественно-научных дисциплин общеобра-
зовательных школ, методистам ИМЦ и всем специалистам, занимающимся 
развитием креативности школьников.
УДК 542.06(07)

УДК 542.06(07)
 
П222

ISBN 978-5-7996-2973-1 
© Пашкевич С. В., 2020

Одобрено методическим советом  
МАОУ лицей № 130 г. Екатеринбург

Рецензент:
А. Ф. Сидоренко, канд. физ.-мат. наук, заместитель директора 
по инновационным технологиям МАОУ лицей № 130 г. Екатеринбург

ОГЛАВЛЕНИЕ

Что такое открытая задача 
4
Почему открытые задачи решать труднее, но нужнее 
5
Чем похожи открытая и изобретательская задачи 
7
Как учить решать открытые задачи 
9
Как формируется опыт химического творчества 
13
От открытой задачи к химическому турниру и метаобучению 
15
Литература для педагога 
17
Литература для обучаемых и родителей 
19
Приложение 1.  Рабочая тетрадь Решателя 
20
Приложение 2.  Памятка алгоритма ПРИЗ (путь решения 
изобретательской задачи) 
34
Приложение 3. Перечень основных методов научного творчества 
35
Приложение 4.  Решение открытой химической задачи с помощью 
инструмента моделирования 
37
Приложение 5.  Разработка креативного занятия  
«Проказы гнома Индикатора» 
40
Список библиографических ссылок 
57

ЧТО ТАКОЕ ОТКРЫТАЯ ЗАДАЧА

Специфической особенностью интеллекта является обобщенное 
познавательное умение конструировать и решать задачи. Именно 
задачи в образовательном процессе используются как дидактиче-
ский прием объяснения, закрепления и проверки усвоения учебного 
материала. Но часто учебные задачи совершенно не связаны с теми, 
которые ставит перед нами реальная действительность. Проблема 
различия между школьными и жизненными задачами может быть 
решена внедрением в учебный процесс открытых (творческих, 
изобретательских) задач.
Признаки открытой задачи: 1) вместо четкой и однозначной 
трактовки —  «размытое условие», из которого понятен требуемый 
результат, но недостаточно ясно, как действовать и что использовать 
при решении; 2) вместо одного явно напрашивающегося способа 
решения —  разнообразие путей решения, часто не линейных, тре-
бующих попутного преодоления возникающих препятствий; 3) вме-
сто единственно правильного ответа —  веер ответов, приводящих 
к достижению требуемого результата [1].
В Приложении 1 приводится Рабочая тетрадь Решателя, в ко-
торой на примерах разбираются подходы к решению, конструиро-
ванию и оцениванию открытых задач с химическим содержанием 
(темы 1–3).

ПОЧЕМУ ОТКРЫТЫЕ ЗАДАЧИ РЕШАТЬ ТРУДНЕЕ, 
НО НУЖНЕЕ

Когда известного математика Давида Гилберта спросили, какая 
задача сейчас для науки наиболее важна, он ответил: поймать муху 
на обратной стороне Луны. Его переспросили: а кому это нужно? 
Он ответил: это никому не нужно, но подумайте, сколько важных 
сложнейших задач нужно решить, чтобы это осуществить. Подума-
ем. 2 000 лет алхимики занимались поиском философского камня 
и эликсира бессмертия, не нашли, но заложили основы современной 
химии, изобрели химическое оборудование, не устаревшее до на-
ших дней, открыли множество веществ и разработали способы их 
получения. Можно с уверенностью утверждать, что если бы перед 
учеными была поставлена задача, основывать и развивать научные 
методы по их усмотрению, то даже за объявленные премии они 
не сделали бы так много. В этом удивительная сила воздействия 
творческой задачи на психологию человека.
Если моделировать для школьников такие задачи, являющиеся 
неразрешимыми в системе отсчета самого ученика, то подобное со-
держание занятия активизирует школьника к применению не только 
всех имеющихся знаний, но и интуиции, фантазии, воображения —  
всего того, с чего начинается творчество. Столкновение с открытыми 
задачами способствует формированию креативного мышления как 
способности и готовности к творчеству, характеристики личности, 
востребованной в самых различных сферах жизни.
Работа по формированию креативного мышления должна быть 
системной и непрерывной: развитие творческого воображения 
и фантазии (начальные классы), развитие творческого вообра-
жения плюс развитие системности мышления (средние классы), 

развитие творческого воображения плюс развитие системности 
мышления, плюс развитие диалектичности мышления (старшие 
классы) и далее до 3-го возраста. Лишь при этом условии педаго-
гическая деятельность станет ключиком к развитию творческого 
начала школьников и почти каждому может помочь, если и не стать 
активным новатором и изобретателем, то уж точно развить сильное 
и организованное мышление.
Начинать нужно с развития творческого воображения и фан-
тазии, для которых сензитивный возраст формирования 3–5 лет. 
Если вы начали этот процесс в более зрелом возрасте, то «в пути» 
вам придется еще и бороться с замками психологической инерции 
мышления (а их выделено 16 разновидностей) [2]. Перефразируя 
известные слова Аристотеля, обращенные к Александру Македон-
скому, можно сказать: «Нет царского пути в творчество».
В Приложении 1 приводится Рабочая тетрадь Решателя, в кото-
рой даны задачки для снятия «замков» психологической инерции 
мышления [2] (тема 4).

ЧЕМ ПОХОЖИ ОТКРЫТАЯ  
И ИЗОБРЕТАТЕЛЬСКАЯ ЗАДАЧИ

Освоение предметного содержания химии предполагает обяза-
тельное решение задач. Принципиально разных типов химических 
задач в школьном курсе сравнительно немного, они четко классифи-
цированы по содержанию и способам решения [3], поэтому научить 
школьников решать стандартные (закрытые) задачи, например, 
на определение молекулярной формулы по элементному составу 
или на расчеты по химическому уравнению, не представляется 
проблемным.
Однако задачи открытого типа составляются таким образом, 
что невозможно найти решение напрямую в источниках, нужно 
изменить, улучшить что-то уже существующее или даже предло-
жить нечто принципиально новое. Процесс поиска решения задачи 
формирует умение выдвигать гипотезы и требует от школьников 
навыков работы с большими объемами информации, способности 
выйти за пределы предметной области и креативного подхода к ре-
шению задачи [4].
Рассмотрим условие открытой задачи химического содержания: 
«Как избавиться от последствий укуса пчелы?» Для решения этой за-
дачи нужно разобраться, какие вещества содержатся в пчелином яде, 
какие из них вызывают ожог, с какими веществами они вступают 
в химическую реакцию; нужно актуализировать знания ключевых 
понятий: кислота, щелочь (примеры таких веществ, встречающихся 
в быту), кислая, щелочная и нейтральная среда в растворе, реак-
ция нейтрализации. Затем необходимо провести эксперименты: 
обнаружение кислоты и щелочи в растворе с помощью различных 
индикаторов; нейтрализация кислоты щелочью и щелочи кислотой.

Далее на примере анализа оригинального средства для устра-
нения последствий пчелиного укуса, описанного в книге Стивена 
Кинга «Кладбище домашних животных» решить задачу с помощью 
алгоритмизированных методов научного творчества [5], в частности 
алгоритма ПРИЗ (Приложение 2). Выявить особенности определения 
главного и связанных объектов в химической задаче. Формулиро-
вать идеальный конечный результат (ИКР). Выдвинуть и отобрать 
гипотезы (возможные варианты решения), сопоставить их с ИКР. 
Формировать веер решений в зависимости от изменения условия 
задачи. Конструировать открытую форму задачи. Выбрать общее ре-
шение для открытой формы задачи с учетом различных жизненных 
ситуаций, в которых находится пострадавший от пчелиного укуса.
Этому научить сложнее, но дать школьнику инструменты (при-
емы) научного творчества для нахождения (изобретения) решения 
открытой задачи нужно и полезно.

КАК УЧИТЬ РЕШАТЬ ОТКРЫТЫЕ ЗАДАЧИ

В процессе решения творческой задачи закономерно возника-
ет внутриличностный конфликт между желанием решить задачу 
и осознанием отсутствия в индивидуальном опыте готовых средств 
ее решения. Поскольку индивидуальный опыт, способности и воз-
можности каждого школьника уникальны, то организация творче-
ского поиска решения является для учителя непростой методиче-
ской задачей. Как организовать учебный процесс, чтобы развивать 
творческие способности всех учащихся?
Во-первых, необходимо изменить структуру занятия таким 
образом, чтобы школьник из объекта обучения становится субъ-
ектом творчества, а знания из предмета усвоения становятся сред-
ством достижения некоторой креативной (созидательной) цели.
Указанная структура занятия необходима для поддержания 
устойчивой положительной мотивации до окончания занятия, ощущения 
успеха и желания перейти к следующему этапу работы.
Креативный урок по формату ближе к психологическому тренингу, 
его «мозаичная структура» состоит из восьми блоков [2].
1. Блок «Эффект чуда». Необходим для компенсации информационных 
перегрузок, пробуждения поисковой активности перед 
включением детей в интеллектуальную работу. Содержательно данный 
блок представляет демонстрационные опыты, фокусы с предметами, 
старинные игрушки, вызывающие удивление, пробуждающие 
любознательность и интерес к исследованию. «Удивление есть 
начало всякой мудрости», —  говорил Сократ.
2. Блок «Новая информация_1». Этот блок содержит программный 
материал урока по определенной теме, подлежащий усвоению, 

но насыщен эвристическими заданиями на развитие творческого 
воображения учащихся. Чередование видов деятельности направлено 
на поддержание интереса учащихся и стремления перейти 
к следующему этапу работы.
3. Блок «Играем, отдыхаем». Психологическая разгрузка осуществляется 
в процессе выполнения двигательных упражнений 
с мышечным напряжением и расслаблением, попеременной работой 
правой и левой руки, которые на фоне положительной эмоциональной 
релаксации (например, напевания песенки) способствуют 
переключению центрального нервного возбуждения на периферическое, 
гармонизации работы полушарий головного мозга и тем 
самым ослабляют умственное и нервное напряжения.
4. Блок «Ручная головоломка». В конструкции головоломки 
реализована оригинальная изобретательская идея, разгадка которой 
(решение головоломки) пробуждает интеллектуальную активность 
и творческую мысль учащихся с целью создания представляемого 
образа, в состоянии такого «незавершенного игромыслительного 
гештальта» дети уходят на перерыв и будут с нетерпением ждать 
продолжения урока.
5. Блок «Логическая разминка». После перерыва. Этот блок 
содержит творческие задания, для выполнения которых нужна 
смекалка и навыки логического мышления, их проявление актуализирует 
приемы умственной деятельности и настраивает учащихся 
на продуктивную работу во второй части занятия.
6. Блок «Новая информация_2». Этот блок системно связан 
с предыдущими блоками занятия, но содержит более сложные эв-
ристические задачи для командного решения (с использованием 
приемов научного ТРИЗ), которые в формате интеллектуального 
соревнования организуют активную деятельность школьников 
с целью закрепления в индивидуальном опыте решателей приобре-
тенных приемов творчества.
7. Блок «Виртуальная задачка». Блок компьютерной интел-
лектуальной поддержки позволяет использовать для выполнения 
творческих заданий дополнительные возможности компьютерной 
среды, такие как мультимедийные эффекты и интерактивное взаи-
модействие. Переход от выполнения действий с реальными объек-