Педол-креативность для профессионального образования примеры и проблемы-задачи. ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

Педол-креативность для профессионального образования:

примеры и проблемы – задачи. Химия и материаловедение.

Олевский Виктор Аронович, к.т.н.,

г.Саров, Нижегородская область.

В данном случае важно однозначное понимание понятия «проблема». Т.к. таких понятий достаточно много, поэтому остановимся на наиболее ясном:

«Пробле́ма (др.-греч. πρόβλημα) в широком смысле — сложный теоретический или практический вопрос, требующий изучения, разрешения для данного уровня социального и биологического развития человека. В науке и технике – противоречивая ситуация».

Википедия

Ранее была написана и опубликована статья, обучающая креативному мышлению, «Педол – креативность для профессионального образования» [1], практически без примеров и проблем-задач, в данной статье этот недочёт будет восполнен, оказалось, что это потребовало значительно большего времени, потому что придумать решаемые целевым – обучающим образом проблемы для молодых, фактически уже студентов, это тоже большая проблема: ни в интернете, ни в книгах о ТРИЗ – педагогике [2] мало, что есть.

Более того, студенты естественно начинают учить науки, и проблемы должны быть соответствующие – с научной направленностью, да ещё по многочисленным основным направлениям:

• политика,

• экономика,

• биология и медицина,

• экология,

• химия и материаловедение,

• физика,

• информатика,

• механика,

• космос.

Оставшиеся после «политики» и «экономики» выше перечисленные науки можно определёно отнести к естественным наукам; быть сведущим по всем им довольно сложно, поэтому за основу для наработки проблем взяты открытия и изобретения советских и современных учёных [3 и интернет].

Проблемы решать по принципу ИТ (информационных технологий) – мероприятие-приём 16 [1]. Ответы излагать только факторно. Использовать любые информационные источники допускается.

В данной статье рассматривается ХИМИЯ и МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ.

Эти науки по праву можно назвать науками чудес и трудолюбия создателей. Только ниже приведенные примеры решений проблем заслужено можно отнести именно к таким, а ведь это совсем малая доля.

Примеры решений:

1. Химический элемент углерод имеет три основных разновидности:

• Графит: малопрочный, элетропроводящий, в волокнах сверхпрочный;

• Алмаз: очень прочный и твёрдый, прозрачный, драгоценный;

• Карбин: полупроводник.

Все они химически стойки в агрессивных средах, выдерживают высокие температуры, не намагничиваются.

2. Водород также известен в трёх основных разновидностях:

• Водород, неотъемлемый химический элемент различных природных и промышленных процессов;

• Дейтерий – тяжёлый водород, основное вещество для термоядерного синтеза;

• Тритий – по значимости подобен дейтерию, но с большей эффективностью.

Оба эти химических элемента получили своё развитие благодаря значимым лидерам: алмазу – не превзойдённому по ювелирности и драгоценности, тяжёлым водородам – очень необходимым в термоядерном оружии.

Проблемы – задачи:

1. Чем в основном обеспечивается «прорывность» химических технологий?

2. В 1945-1946 годах  был создан метод ядерного магнитного резонанса, который стал важным элементом аналитической химии для определения структуры органических молекул. Объясните значение метода?

3. В 1964 году зарегистрировано открытие реакции при нормальных условиях молекулярного азота с некоторыми солями, металлами и другими материалами. Какое это имеет практическое значение и перспективы?

4. Фосфор «участник» человеческих нервов, мозговой ткани, наследственности, процессов жизнедеятельности. Какой прогресс известен с участием системы азот-фосфор-углерод в живой природе?

5. В 1953 году была предложена модель структуры ДНК, открыв дверь в новую область исследований — молекулярную биологию. Всесторонне оцените значимость такого моделирования.

6. В 70-х годах прошлого века было доказано, что в условиях космоса возможен синтез органических молекул, составляющих основу живой материи вплоть до полимеров. Каково значение этого открытия для теоретической химии и для промышленности?

7. Считалось, что добавка электроположительных металлов в сплав усиливает скорость коррозии. Однако такие присадки в малых количествах повышают стойкость сплавов к агрессивным средам. В чём важность этого открытия?

8. В 1951 году было зарегистрировано открытие об изменении структуры и свойств сплавов на железной основе при наличии микропримесей окислов. Оцените значимость.

9. Читая статью «Химия 20 века. Этапы становления», видишь только одну русскую фамилию – Менделеев (https://vuzlit.ru/1145056/himiya_veka) и в хронологии химии ХХ века (см. Википедию) нет русских фамилий. Как же так? Что известно о роли наших соотечественников в развитии современной химии?

10. В РФ химические технологии достаточно развиты в промышленных масштабах. Что известно о вкладе в это развитие российских учёных, или это в основном внедрение иностранных технологий? В чём причина?

11. Какие тенденции развития отечественной химической науки?

12. Впервые в мире в конце 80-х годов 20 века в нашей стране был получен сверхтвердый материал - гексанит-Р (разновидность нитрида бора) [4]. Какие задачи он решает, какие открыты перспективы?

13. Открыт совершенно новый класс металлоорганических соединений [4]. Какие практические возможности у этого открытия?

14. Получены полимербетоны путем пропитки обычного бетона каким-либо полимеров с последующим облучением [4]. Фактически открыто направление использования в химии радиационного излучения. Что ещё?

15. Не утратили актуальности работы с катализаторами химических процессов [4]. Кроме их ускорения, что ещё возможно?

16. Экологические проблемы промышленности и быта человека: как эффективно они решаются в настоящее время и эффективно ли?

17. Почему утверждается, что химический синтез близок к искусству?

18. Составьте полное факторное описание химического процесса.

19. Все энергетические установки работают на основе химических процессов и технологий [5], какие останутся в несколько далёком будущем?

20. Какой из видов альтернативной энергетики [5] можно считать наиболее эффективным и перспективным?

21. Охарактеризуйте роль нанохимии [5] в современной реальности и в будущем.

22. Можно ли химически обосновать путешествие во времени?

Заключение. Все представленные самые разные проблемы-задачи, когда их решишь, подтверждают, что с информационно – технологическим (ИТ) подходом к решению проблемных задач, решение последних серьёзно упрощается, становится объективно понятным и эффективным. Особенно, если обучили, или хотя бы ознакомили с мероприятиями-приёмами креативного мышления [1].

Литература.

1. В.А.Олевский, В.В.Олевская. Педол-креативность для профессионального образования. Педагогическая газета. 2018 г.

2. А.А.Гин. ТРИЗ – педагогика. М., 2015 г.

3. Ю.П.Конюшая. Открытия советских учёных. М. рабочий, 1979 г.

4. Реферат. Основные проблемы современной химии. https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=555885

5. Кушхов Х.Б. Современные проблемы химии. Курс лекций. – Нальчик: Каб.-Балк. ун-т., 2003 г.

Май 2019 г.