Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

PROCEDURES OF RUNNING CONTESTS IN CHEMISTRY AT A TECHNICAL UNIVERSITY

Knyazeva E.M. 1
1 National Research Tomsk Polytechnic University
The article discusses the experience in conducting student contests at the technical University. The aim of the event is the development of cognitive interest and intellectual abilities of students. It is shown that the contests contribute to scientific outlook formation and development of students’ needs continuously and deliberately expand and deepen their knowledge. The features of the contest organization for students of the first course are discussed. The first year of studying at a technical university is very difficult for a student and contests become the logical outcome of the adaptation process for a student in university. The methodology of ticket contents which takes into account the specific knowledge and skills of a freshmen is validated. The results of the contests are presented and summarized. It is concluded that the purpose of the event can be regarded as achieved, if the result of the ranking in terms of knowledge satisfies strong and motivates more weak students for further training. Participation in contests helps students to develop their potential, teaches them to work independently, promotes the development of creative and original thinking. The participants showed themselves at a higher level, taking prize-winning places in regional and all-Russian contests.
Olympiad
student
education
chemistry

Перспективным направлением совершенствования учебного процесса, способствующим развитию у студентов нестандартного мышления является олимпиадное движение, активно разрабатываемое и внедряемое в последние годы не только на вузовском уровне, но и на федеральном уровне [2]. В процессе профессиональной подготовки студентов – будущих инженеров химических специальностей особенно важно формирование профессиональных и общекультурных компетенций, развитие профессионально значимых знаний, умений и владений. Содержательно развитие таких качеств позволит в дальнейшем выпускнику университета в рамках своих способностей и статуса успешно функционировать в обществе [3,5]. Проведение олимпиад среди студентов на первом курсе является одним из сильнейших мотивационных средств к повышению качества образования в ВУЗе. Особенно первокурсники испытывают сильнейший стресс при попадании в новую образовательную среду, которой для них является высшая школа. Рушатся все приобретенные за предыдущие десять лет контакты: ученик – ученик, ученик – учитель, ученик – родители – учитель; кратно увеличивается уровень сложности изучаемых предметов; появляются дисциплины, знания по которым полностью отсутствуют, например, инженерная графика в технических университетах; появляется много новых соблазнов. Трудности, ожидающие первокурсника любой специальности, связаны с резкой сменой содержания и объёма учебного материала; специфичными для вуза видами занятий; с новой профессиональной и предметной терминологией; отсутствием навыков самостоятельной работы; неумением конспектировать, работать с первоисточниками; новой социальной средой; иными нормами поведения в вузе и взаимоотношениями «преподаватель-студент»; слабой профессиональной ориентацией и т.д. [1,6]. В то же время решать возникающие проблемы сложно, поскольку молодой человек переходит из юношеского мира в жесткую взрослую жизнь, в которой каждый должен рассчитывать на себя, свои знания и умения. Не секрет, что первый курс является той дифференцирующей границей, которая позволяет разделить студентов не только на успевающих и отстающих, но также и не умеющим бороться и сопротивляться сложностям и пасующим перед ними.

Олимпиадное движение в Томском политехническом университете насчитывает несколько десятилетий, за это время накоплен огромный опыт в организации, проведении, анализе результатов, который хотелось бы обобщить. Всероссийская олимпиада по химии проводится в несколько этапов, первым из которых является внутривузовский тур. Но и этот тур мы проводим в два этапа, давая возможность студентам первого курса попробовать свои силы. На первый этап внутривузовского тура Всероссийской олимпиады по химии приглашаются студенты только первого курса, и этот тур проводится в середине второго семестра. К этому времени студенты, даже те, кто не отличался глубиной школьной подготовки по химии, но обладающие способностью воспринимать новую информацию, уже получили некоторые знания, умения, навыки в области общей и неорганической химии.

Задача первого этапа олимпиады не столь глобальна, как у последующих. Некоторые авторы [4] формулируют требования, предъявляемые к студенту, участвующему в олимпиадах, следующим образом:

  • необходимые для погружения в информационное поле задачи: высокий интеллект, умение наблюдать, выделять главные и второстепенные объекты, уяснять взаимосвязь между ними;
  • на этапе разработки алгоритма решения: развитость воображения, способность к комбинированию, созиданию новых знаний из уже имеющихся;
  • на этапе критической проверки: способность к анализу, критичность.

При проведении олимпиады на первом курсе необходимо не столько выявить сильнейших студентов, как развить интерес к предмету, помочь студенту поверить в свои потенциальные возможности, показать, что главное не знать, а уметь мыслить, логически рассуждать и, кроме того, расширять кругозор в различных областях знаний. Поэтому к участию в олимпиаде мы привлекаем всех желающих первокурсников, стимулируя участие дополнительными рейтинговыми баллами, отмечая победителей дипломами, а участников – сертификатами.

Наиболее ответственной и трудоемкой частью проведения и организации олимпиады является разработка билетов. Как правило, организаторы составляют один билет, который включает в себя вопросы по всем химическим дисциплинам. Анализируя сложившуюся ситуацию, а именно, большую численность участников олимпиады, стремление студентов первокурсников подсмотреть, списать решение, мы пришли к выводу, что необходимо составлять 3-5 однотипных, но равных по сложности вариантов билетов.

К содержательному наполнению билетов предъявлялись следующие требования:

1) билет не должен шокировать студента своей сложностью;

2) билет должен содержать разного уровня сложности задания;

3) в билет необходимо включить несколько достаточно простых заданий, чтобы большинство из присутствующих на олимпиаде студентов, могло их решить;

4) кроме задач билет должен содержать задания на эрудицию.

Таким образом, было составлено 5 вариантов билетов, один из которых приведен ниже.

Олимпиада по химии

(химические направления)

1. Перечислите 10 известных издревле элементов. Какие из них встречаются в земной коре в самородном состоянии? Какие минералы образуют другие из перечисленных элементов? (5 баллов)

2. Напишите формулы соединений, в названии которых присутствует фрагмент: «борид», «озонид», «гидрофторид», «фосфит», «тионат», «персульфид», «метаборат», «гидроорто», «арсенат», «гексааква». (10 баллов)

3. При обезвоживании 3,22 г кристаллогидрата сульфата натрия было получено 1,42 г безводной соли. Определите состав кристаллогидрата. Вычислите массовую долю Na2SO4 в растворе, полученном растворением 31 г кристаллогидрата в 250 мл воды. (10 баллов)

4. Парамагнетизм газообразного NO2 сильно уменьшается при понижении температуры с одновременным ослаблением окраски. Объясните почему. Приведите доказательство с помощью схем, рисунков, формул.

(10 баллов)

5. В реакции 2NO + Cl2 = 2NOCl начальные концентрации оксида азота (II) и хлора соответственно составляли 0,8 и 0,4 моль/л. Во сколько раз уменьшится скорость данной реакции по сравнению с первоначальной, в тот момент, когда прореагирует 50% хлора? Приведите графики зависимости скорости этой реакции от концентрации NO и Cl2. В каких единицах измеряется константа скорости данной реакции? (10 баллов)

6. Железную пластинку массой 6,35 г поместили в 200 г 20%-ного раствора сульфата меди (II). Через некоторое время масса пластинки увеличилась до 7,1 г. Рассчитайте массовую долю сульфата меди и сульфата железа (II) в полученном растворе. (10 баллов)

7. Оксид серы(IV) объемом 1,68 л (н.у.) полностью поглотили раствором, содержащим 4 г гидроксида натрия. Какова масса сульфита натрия, образующегося при этом. (15 баллов)

8. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить превращения:

Fe(OH)2X1 X2 X3 X4 X2

(10 баллов)

9. 2 г сплава меди с алюминием обработали 40 %-ным раствором щелочи с плотностью 1,22 г/мл. Остаток растворили в разбавленной азотной кислоте, образовавшуюся при этом соль выделили и прокалили. Масса остатка после прокаливания оставила 0,8 г. Определите объем израсходованного раствора гидроксида натрия и содержание металлов в сплаве (в % по массе).

(15 баллов)

10. Одним из современных способов получения золота является «метод Багратиона», по которому тонкоизмельченную золотосодержащую руду обрабатывают на воздухе раствором цианида натрия. Затем золото извлекают из комплексного соединения цинком. Напишите уравнения происходящих процессов.

(5 баллов)

По результатам олимпиады, приведенным в таблице 1, были выявлены студенты-победители и проведено ранжирование студентов по количеству набранных баллов.

Таблица 1.

Результаты Вузовского тура олимпиады по химии

ФИО

Институт

Группа

Кафедра

Баллы

Место

1

Студент

ИПР

2Д02

ТООС и ВМС

85

1

2

Студент

ИМОЯК

152К02

МДК

82

2

3

Студент

ФТИ

0402

ХТРЭ

78

3

4

Студент

ФТИ

0401

ХТРЭ

73

4

5

Студент

ИПР

2Д01

ТООС и ВМС

61

5

6

Студент

ИПР

2Д03

ХТТ

60

6

7

Студент

ИПР

2К01

ХТТ

60

6

8

Студент

ФТИ

0401

ХТРЭ

58

7

9

Студент

ФТИ

0401

ХТРЭ

57

8

10

Студент

ИМОЯК

152К02

МДК

56

9

11

Студент

ИПР

2Д01

ТООС и ВМС

56

9

12

Студент

ИМОЯК

152К02

МДК

54

10

13

Студент

ИФВТ

4Д00

ОХТОС

50

11

14

Студент

ИПР

2Д03

ХТТ

47

12

15

Студент

ФТИ

0402

ХТРЭ

46

13

16

Студент

ФТИ

0402

ХТРЭ

45

14

17

Студент

ФТИ

0401

ХТРЭ

44

15

18

Студент

ИПР

2К01

ХТТ

43

16

19

Студент

ИПР

2Д04

ОХТ

39

17

20

Студент

ИПР

2Д04

ОХТ

35

18

21

Студент

ИФВТ

4Д00

ОХОС

32

19

22

Студент

ИПР

2Д03

ХТТ

32

19

23

Студент

ФТИ

0402

ХТТ

31

20

24

Студент

ИПР

2Д03

ХТТ

29

21

25

Студент

ИПР

2Д03

ХТТ

28

22

26

Студент

ИПР

2Д01

ТООС и ВМС

25

24

27

Студент

ИПР

2К01

ХТТ

23

24

28

Студент

ИПР

2Д03

ХТТ

22

25

29

Студент

ИФВТ

4Г02

ОХТОС

22

25

30

Студент

ИПР

2К02

ОХТ

21

26

31

Студент

ИПР

2Д04

ОХТ

21

26

32

Студент

ИПР

2Д03

ХТТ

20

27

33

Студент

ИПР

2Д02

ТООС и ВМС

20

27

34

Студент

ИФВТ

4Г01

ТСН

19

28

35

Студент

ИФВТ

4Д00

ОХТОС

19

28

36

Студент

ИФВТ

4Г02

ОХТОС

18

29

37

Студент

ФТИ

0402

ХТРЭ

18

29

38

Студент

ИФВТ

4Д00

ОХТОС

18

30

39

Студент

ИФВТ

4Г02

ОХТОС

17

31

40

Студент

ИПР

2Д03

ХТТ

17

31

41

Студент

ИФВТ

4Г02

ОХТОС

17

31

42

Студент

ИПР

2Д02

ТООС

16

32

43

Студент

ИФВТ

4Д00

ОХТОС

16

32

44

Студент

ИФВТ

4Д00

ОХТОС

14

33

45

Студент

ИПР

2К01

ХТТ

14

33

46

Студент

ИФВТ

4Г02

ОХТОС

14

33

47

Студент

ИПР

2Д01

ТООС и ВМС

14

33

48

Студент

ИФВТ

4Д00

ОХТОС

12

34

49

Студент

ИПР

2Д01

ТООС и ВМС

12

34

50

Студент

ИПР

2Д03

ХТТ

11

35

51

Студент

ИПР

2К01

ХТТ

9

36

52

Студент

ИПР

2Д01

ТООС и ВМС

9

36

53

Студент

ИПР

2К01

ХТТ

9

36

54

Студент

ИПР

2К02

ОХТ

9

36

55

Студент

ИПР

2Д03

ХТТ

9

36

56

Студент

ИФВТ

4Г02

ОХТОС

8

37

57

Студент

ИПР

2Д04

ОХТ

8

38

58

Студент

ИФВТ

4Г01

ТСН

8

39

59

Студент

ИПР

2К01

ХТТ

8

40

60

Студент

ИПР

2Д04

ТНВ

8

40

61

Студент

ИПР

2Д03

ХТТ

8

41

62

Студент

ИФВТ

4Г02

ОХТОС

8

42

63

Студент

ИПР

2К02

ОХТ

8

42

Анализ результатов олимпиады показал, что 20% студентов попали на олимпиаду случайно или пришли за дополнительными рейтинговыми баллами, 11% студентов действительно обладают знаниями и умениями выше среднестатистических. В олимпиаде принимали участие русскоязычные, так и иностранные студенты, приехавшие на обучение в университете из Вьетнама. Поскольку олимпиада является ежегодным мероприятием, то сопоставление ее результатов показывает, что вьетнамские студенты из года в год занимают призовые места, несмотря на слабое порой владение русским языком. Вероятно, система школьного образования в стране выстроена таким образом, что ученик, даже не обладая блестящими способностями, легко решает математические и химические задачи. В связи с этим в задания олимпиады составители обязательно включают вопросы, связанные с эрудицией, логикой.

Необходимо отметить, что 80% студентов – участников олимпиады, приобрели что-то полезное для себя: либо уверенность в своих силах, может быть, настрой на победу в следующей олимпиаде, желание узнать больше по предмету, взять в руки книгу и почитать. Известно, что одной из глобальных тенденций в системе образования в настоящее время является увеличение спектра учебно-организационных мероприятий, способствующих как удовлетворению разносторонних интересов, так и развитию способностей учащихся [3]. Следовательно, данное мероприятие для студентов-первокурсников имело большие значение, с одной стороны как новая форма оценки собственных способностей, с другой - как мощный стимул к дальнейшему обучению. Студенческие олимпиады позволяют реализовать в процессе обучения профессиональные и универсальные (общекультурные) компетенции, формировать навыки творческой деятельности, готовят студентов к дальнейшей профессиональной деятельности.

Рецензенты:

Бакибаев А.А., д.х.н., профессор, заведующий кафедрой, физической и аналитической химии, Институт природных ресурсов, ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», г. Томск.

Ильин А.П., д.ф.-м.н., профессор кафедры общей и неорганической химии, Институт физики высоких технологий, ФГБОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», г. Томск.