Учебный процесс в сезоне 2014

История ВОВ (6 занятий)

В рамках учебного сезона 2014 года в летней школе «Химера» мною был прочитан курс по дисциплине «История Великой Отечественной войны». Программа курса состояла из 6 занятий, на которых последовательно освещался период от прихода к власти нацистского руководства Третьего рейха и до подписания акта о безоговорочной капитуляции Германии. Лекции постоянно сопровождались диалогами со слушателями, что позволяло сделать занятия ещё более интересными. Огромное внимание уделялось рассказам об организации солдатского быта. В ходе таких лекций я делился полученным мною от ветеранов ВОв «опытом», например, говорил о том, как жили наши предки в то нелёгкое время, как была организована подача на фронт боеприпасов и продовольствия, рассказывал о солдатской смекалке и сноровке, которая спасла жизнь не одному десятку человек. Также мною была затронута тема, связанная с наградами и поощрениями состава вооружённых сил СССР. Много я говорил и об организации вооружённых сил нацистской Германии, сравнивал их с нашей военной системой.
Практика показала, что проведение лекций в формате беседы со слушателем позволяет преподавателю лучше изложить материал, а также способствует более лёгкому пониманию и запоминанию исторических фактов со стороны слушателей.

Автор курса – выпускник юридического факультета Российской академии правосудия
Святослав Мальцев

Всемирная история. Средневековье (6 занятий)

Курс читается в Химере второй раз, более того, я сам читаю его кому-либо второй раз в жизни — в отличие от истории Отечества, которую я преподавал не один год, прежде чем привезти в Химеру. На этом фоне особенно приятно видеть результаты — второе место в общем рейтинге курсов и первое место по параметру «интересно».
В этом курсе я рассказывал о том, как же сложилась история наших предков в Средние Века. За шесть занятий мы прошли с ними путь от варваров до рыцарей, посмотрели, как они жили, воевали, участвовали в турнирах, снова воевали, получали отпущение грехов у Папы Римского, да-да, и снова воевали. Мы увидели, как происходили крестовые походы, какие благодаря им образовались рыцарские ордена и сколько всевозможных научных открытий Востока пришло к нам именно благодаря крестоносцам. Как строили замки, и как жили в то время все сословия. Рассмотрели средневековую картину мира и то, как аристотелевское учение о четырёх элементах сочеталось с христианством. Выяснили, почему женщинам запретили править королевствами, и каким образом это послужило одной из причин Столетней войны. И напоследок я рассказал об упадке рыцарства, о том, как и где появились парламенты и банковская система, как всё это вместе с Великими Географическими Открытиями и Реформацией католической церкви привело к тому, что рыцари остались лишь в легендах и балладах.
В конце сезона школьники писали олимпиаду, включавшую задания по всем прочитанным курсам, и я рад отметить, что практически все ученики хорошо справились с заданиями по этому курсу, а некоторые даже набрали максимальный балл.
Отдельно хочется отметить то, что в течение курса мы разобрали несколько отрывков из романа-эпопеи Т. Мэлори «Смерть Артура», написанного в период Позднего Средневековья (1467), и собирающего в единый сюжет большую часть легенд о короле Артуре, сложившиеся почти за тысячу лет; это произведение и сейчас является предметом многих исследовательских работ. В романе присутствует множество аналогий с библейскими сюжетами и реальной историей Средних веков — крестовыми походами, созданием духовно-рыцарских орденов, Столетней войной, Войной Роз, Авиньонским пленением пап и т. п., и благодаря этому мне удалось передать зачастую очень мрачную историю Темных веков в гораздо более ярких красках.

Автор курса – студент Химфака МГУ Алексей Кадин

Пиротехника (2 занятия по 2 часа и 2 лекции)

Темы лекций:
1. Основы термохимии. Энтальпия. Расчеты по термохимическим уравнениям.
2. Основные окислители и горючие в фейерверочных смесях. Составление уравнений реакций горения.
3. Методы получения цветного пламени.

Общая тема трех практических занятий по пиротехнике – «Растворимость солей». В ее рамках мы воспроизвели древнюю технологию конверсии и литрования, приводящую к получению чистой калийной селитры – важнейшего химического сырья с XIV по XIX век. Важнейшего, потому что нитрат калия является основным компонентом дымного или черного пороха. Обменная реакция между хорошо растворимыми солями становится возможной потому, что при 100°С нитраты калия и натрия растворимы гораздо лучше, чем хлорид натрия (растворимость поваренной соли слабо зависит от температуры). В результате при сливании насыщенных при 100°С растворов нитрата натрия и хлорида калия образуется осадок наименее растворимой при этой температуре соли – хлорида натрия. Разумеется, такая реакция невозможна при комнатной температуре, когда растворимости всех солей сопоставимы. Мы получили продукт, еще не пригодный для «пороховых дел». Древние мастера определяли его качество органолептически: «Если селитра солона и горька, то она не добра, а только она на языке покусывает и сладка слышится, то такова селитра добра». Для окончательной очистки используем перекристаллизацию. Этот процесс раньше называли «литрование». Качество всех «растворных» процедур проверяли изготовлением небольшой порции основной фейерверочной смеси – черного, или дымного пороха.
Занятия проводили во всех трех группах школьников, небольшие отличия были в глубине теоретического сопровождения. В этом сезоне нам повезло с погодой – дождей было мало, но не было и выраженной засухи. Поэтому практикум шел на открытой площадке. В будущем практикум со столь соблазнительным названием вряд ли будет заметно расширен – он слишком пожароопасен в сухую погоду.

Автор курса – профессор МГУ Вячеслав Викторович Загорский

Практикум по органической химии (3 занятия по 2 часа)

Данный курс я провожу уже третий год. В этот раз мне в этом помогала Маша Бикина, без неё я бы не справилась с подготовкой и уборкой! А также, последнее занятие мы проводили вместе с Сашей Мартыновым, который предварительно читал лекцию по этой теме.
Цель этого курса – показать реальную сторону органической химии, сделать что-то не «на бумаге», а своими руками. Практики очень не хватает в большинстве школ, в результате чего у учащихся складывается неправильное представление об этой науке. В этом году я сильно изменила и расширила этот курс – первый раз у нас было целых три занятия в каждой группе! Всего групп было три — по 7-8 человек в каждой. Те школьники, которые в Химере уже второй раз, работали в отдельной группе, и одно из заданий для них было другим. На всех занятиях ребята выполняли работы по 2-3 человека, что позволило всем поучаствовать в процессе.
Первое задание для всех групп было одинаковым – получение мыла из подсолнечного масла. Данную работы мы проводили впервые, у кого-то получилось лучше, у кого-то хуже, но качественные изменения в ходе реакции удалось увидеть всем. Самое удачное мыло мы впоследствии использовали по назначению.
На втором занятии те, кто были впервые, получали сложные эфиры. Реакция этерификации наглядно иллюстрирует выражение, извините, «сделать из говна конфетку». Действительно, исходные кислоты имеют весьма неприятные запахи, тогда как получающиеся эфиры пахнут дюшесом, ананасами, шампанским и цветами. Продукты реакции очищались с помощью перегонки, что позволило ребятам познакомиться с этим важным практическим методом.
К сожалению, первые два занятия для младшей группы из-за плотности расписания не удалось совместить по времени с прохождением данной темы на лекциях, что усложнило понимание происходящих процессов.
Группа «второгодников» вместо этого синтезировала флуоресцеин. Как несложно догадаться по названию, это вещество имеет яркую флуоресценцию, особенно, на ярком солнце! При этом для окрашивания воды необходимо совсем мало вещества, в разбавленных растворах даже лучше виден эффект. Поскольку погода позволяла, школьники устроили фотосессию с колбами с собственноручно полученным веществом.
Последнее занятие было посвящено синтезу фталоцианината меди – вещества схожего по строению с хлорофиллом и гемом и обладающего ярко-синей окраской. Об этом классе веществ школьники предварительно прослушали лекцию «Почему кровь красная, трава зелёная, а джинсы синие?»
В целом я считаю данный курс вполне успешным, хотя и не без некоторых недочетов в организации, вызванных недостатком времени на подготовку. Я рада, что большинству школьников понравилось! Приезжайте к нам ещё!

Авторы курса – выпускница Химфака МГУ и ФПО МГУ Евгения Сафонова,
выпускник ВХК РАН, к.х.н Александр Мартынов
лаборант — Мария Бикина

Органическая химия (9 занятий)

Этот курс я читаю уже шестой год, хотя первый раз это получилось совершенно случайно. За это время он много раз менялся, дополнялся, переделывался…
Курс этого года практически повторял прошлогодний вариант, который оказался, на мой взгляд (и что, главное, по оценкам школьникам) весьма удачным. Естественно, по ходу занятий я подстраивалась под ребят, где-то останавливалась поподробнее, что-то наоборот удавалось пройти быстрее.
Школьники были разделены на две группы — те, кто уже имеют представление об органической химии и те, кто сталкиваются с ней впервые.
Курс для младшей группы представляет собой краткий обзор школьной программы, что помогает ребятам в 10 классе изучать этот непростой предмет (тем более в обычных школах сейчас всего 1 час химии в неделю!) Формат этих занятий можно назвать лекционно-семинарским, новый материал перемежался с различными индивидуальными и групповыми заданиями. В этом году нам удалось достаточно подробно рассмотреть все углеводороды и обзорно — кислородсодержащие соединения. На своих занятиях я стараюсь не только давать большое количество информации, но и показывать логические связи, стремлюсь не к запоминанию, а к пониманию предмета.
Для старшей группы программу курса я меняла много раз, пока не пришла к нынешнему варианту. Как и в прошлом году, в начале курса мы кратко разбирали механизмы реакций. Это дает представление школьникам об органических реакциях не как о неких магических превращениях – одни вещества исчезают, и вместо них появляются новые – а как о вполне логичных многостадийных процессах. Сложность данный темы я старалась преодолеть, используя в качестве пособия одну замечательную песню. Вторая (большая по времени) часть курса была посвящена стратегии органического синтеза, т.е. как, глядя на молекулу, понять, как и из чего можно получить это вещество. Попутно мы проходили реакции, которые не входят в школьную программу, но активно используются в практике. При этом старались хотя бы в общих чертах разобраться в механизмах этих реакций. В этой группе формат был несколько другим – основная часть времени была посвящена индивидуальному решению задач по стратегии, многие из которых имели несколько возможных вариантов ответа. Причем иногда, к моей большой радости, ребята находили те решения, которые я сама не замечала при составлении заданий. Несмотря на очень разный уровень подготовки школьников, все были одинаково задействованы в процессе. Каждый решал то, что было ему по силам, а самым продвинутым я давала дополнительные задания.
Мне очень приятно, что уже не первый раз ребята высоко оценивают мой курс, считая его одним из самых полезных и, в то же время, довольно интересным и понятным. Спасибо и до новых встреч!

Автор курса – выпускница Химфака МГУ и ФПО МГУ Евгения Сафонова

Общая химия (10 занятий)

Курс общей химии читался для того, чтобы дать школьникам возможность понимать, в каком случае любая химическая реакция или любой физический процесс с участием вещества могут протекать, а каком нет, и что может влиять на скорость протекания этого процесса. При чтении курса делался акцент на то, что подходы химической термодинамики можно использовать при рассмотрении физических процессов, к примеру, зная термодинамические характеристики вещества, можно рассчитать температуры плавления и кипения, т.е. параметры сугубо физического процесса. К сожалению, не хватило времени на то, чтобы применить полученные знания при рассмотрении конкретных примеров из традиционных разделов химии, которые изучаются в школе, такие как неорганическая и органическая химия. Возможно, поэтому, по мнению автора курса, полезность курса не была оценена школьниками в должной степени. Теоретический курс был дополнен практикумом по общей химии.

Автор курса – выпускник Химфака МГУ Евгений Трубицын

Этология (3 занятия)

К сожалению, в этом сезоне не удалось провести курс «Этологии» так, как это было задумано в конце прошлого сезона. Это было связано с нехваткой учебного времени и времени вообще, и с тем, что многие школьники не слушали курс в прошлом году. В итоге, школьникам были изложены за три занятия основные понятия и подходы этологии и разобраны некоторые интересные примеры влияния инстинктов на поведение человека и других животных. Курс читался так, чтобы задействовать знания, получаемые школьниками при слушании других курсов, например, «Истории ВОВ» и «Физиология сна», и чтобы школьники анализировали то, что с ними происходит непосредственно в «Химере», и что они при этом чувствуют. В следующем году так же планируется чтение курса «Этология».

Автор курса – выпускник Химфака МГУ Евгений Трубицын

Практикум по неорганической химии (2 занятия по два часа)

Как известно, никакая теория не выживает без практики, и в химии главное — синтезировать/растворить/сварить/подпалить что-нибудь своими руками. Исходя из этого, я разделил школьников на небольшие группы, по семь-восемь человек, чтобы каждый из ребят на занятии по каждой теме смог провести эксперимент или хотя бы его часть своими руками. С каждой группой у нас состоялось по два занятия. И хотя те опыты по неорганике, которые воспроизводимы в полевых условиях, менее впечатляющи, нежели синтезы из органической химии, курс получился достаточно ярким и запоминающимся.
Одно занятие было общим и для старшей группы (школьники, которые были у нас не первый год), и для двух младших групп. На нём мы проводили опыты с цветовыми переходами соединений ванадия в разных степенях окисления — от светло-желтого до ярко-фиолетового. Второе занятие состояло наполовину из демонстрационных опытов, а также получения так называемого «золотого дождя», вызвавшего множество положительных эмоций, особенно у школьниц. Демонстрационные опыты были разными — с теми, кто у нас ещё не был, мы повторили прошлогодние демонстрации, а со старшей группой — новые, которые в том числе включали в себя превращение химического практикума в место кровавого убийства, а также химический анализ и методы обесцвечивания оставшейся на жертве и предполагаемых орудиях убийства «крови». Особенно хочется отметить то, что основной упор делался на самостоятельную работу ребят, на то, чтобы каждый из них мог провести эксперимент своими руками.

Автор курса – студент Химфака МГУ Алексей Кадин

Практикум по аналитической химии (2 занятия по два часа)

— Что это в колбе налито?
— Наверно, раствор…

А ведь действительно, вопрос «Что это???» является одним из самых актуальных как в химической практике, так и в повседневной жизни (после, конечно же, вопроса «Что делать?»). И ответ нам помогает найти аналитическая химия!
На практикуме школьники повозились со смесями солей и попытались определить, что же намешал туда коварный преподаватель. В одной из групп ребята выделили заданное соединение из смеси и, одержав победу над задумчивым бумажным фильтром (ну никак не хотел пропускать раствор!) и своеобразным сушильным шкафом, сумели определить, сколько же его там было в молях. Все школьники ознакомились с основами титриметрического анализа, пообщавшись при этом с бюретками-ветеранами и получив ценные навыки укрощения непослушных пипеток. Успешно выполнив задачи на оборудовании времён Пристли и Лавуазье, учащиеся без проблем справились с освоением современных методов анализа: спектрофотометрии и хроматографии. Ребята научились работать на фотоколориметре и подбирать оптимальные условия для хроматографического разделения. Даже если в будущем наши школьники решат специализироваться не на химии, полученные умения вполне могут пригодиться им в повседневной жизни.

Автор курса – студент Химфака МГУ, ФПО МГУ и РГИ Мария Горбунова

Неорганическая химия (9 занятий)

Этот курс является основополагающим, ведь именно с него начинается изучение химии в школах и на химических факультетах ВУЗов. Неорганическая химия изучает основные свойства всех химических элементов и их соединений, что делает ее знание необходимым для дальнейшего понимания химии.
Мы поделили школьников на две группы. В младшую группу вошли те, кто только начал проходить этот раздел химии в школе, в старшую — те, кто уже изучил неорганику на хорошем уровне. Цель курса для младшей группы — дать базовое представление о разных химических элементах и соединениях, которые они образуют, для старшей — расширить и углубить имеющиеся знания, познакомить учеников с необычными и нестандартными соединениями, не описываемыми в школьном курсе, а также со строением и свойствами веществ и материалов, перспективных для современной науки.
Со старшей группой мы особенно подробно разобрали химию металлов, пространственное и химическое строение и свойства комплексных соединений (координационная химия), а также пересекающийся с органической химией раздел боргидридов и боразолов и химию инертных газов. Также в обеих группах мы учили (и научили) ребят методу электронно-ионного баланса, который позволяет гораздо быстрее и эффективнее уравнивать сложные неорганические и органические реакции, и редко разбирается в школах, в которых химия не изучается углубленно.
Всего мы прочитали девять лекций, таким образом, это был один из самых объемных курсов в этом сезоне. Результаты олимпиады получились достаточно неоднородными, от не слишком впечатляющих результатов до максимальных баллов.

Авторы курса – студент химфака МГУ Алексей Кадин (старшая группа),
студентка ФНМ МГУ Наталья Гвоздик (младшая группа)

Аналитическая химия (5 занятий)

В лекционных курсах, читаемых в «Химере» в предыдущих сезонах и раньше обязательно находилось место рассмотрению качественных реакций и различных методов анализа, а в этом году аналитическая химия впервые оформилась в самостоятельную дисциплину. На занятиях школьники прочувствовали глубокую связь между различными областями науки, осознав связь между цветом раствора и энергией поглощаемого им света, между громоздкими квадратными уравнениями и значениями рН, между логарифмами и кривыми титрования. Не остались без внимания и качественные реакции: мы разобрали и те, что проходят в школе, и с новыми реакциями познакомились, порешали олимпиадные задачки. На «десерт» у нас остались современные инструментальные методы анализа, школьники познакомились с физическими основами этих методов и разобрались, в каких случаях стоит применять тот или иной прибор.

Автор курса – студент Химфака МГУ, ФПО МГУ и РГИ Мария Горбунова

Практикум по общей химии (1 двухчасовое занятие)

Практикум по общей химии задумывался как дополнение и иллюстрация теоретического курса «Общая химия». Хотелось бы, чтобы школьники поняли, как собственными рукам измерить изменение в ходе химической реакции таких фундаментальных величин, как внутренняя энергия и энтальпия, и которые очень подробно рассматривались в теоретическом курсе. Практикум заключался в выполнении одной практической работы, которая на первый взгляд казалась очень несложной (необходимо было провести реакцию нейтрализации и измерить её тепловой эффект). Оказалось, что многие школьники только после долгих раздумий могут учесть все необходимые для правильного подсчета параметры проведения эксперимента. К примеру, даже призеры Московской городской олимпиады и участники заключительного этапа Всероссийской олимпиады по химии справились с задачей не с первой попытки. А для решения задачи необходимы только знания курсов физики и химии 8го класса. Скорее всего такое положение вещей связано с тем, что из-за недостатка учебного времени в обычных школах нет возможности провести количественный эксперимент. Практикум по общей химии был призван познакомить школьников с количественным химическим экспериментом, ведь, в конце концов, по выражению И.Канта «…в каждой естественной науке заключено столько истины, сколько в ней есть математики…».

Автор курса – выпускник Химфака МГУ Евгений Трубицын

Биохимия (7 занятий)

Основы молекулярной и клеточной биологии, иммунологии. В рамках этого курса я рассказывал ребятам о том, что, по сути, является моей специализацией на Химфаке. Мы начали с того, что рассмотрели строение и функции белков, жиров и углеводов, затем важнейшие клеточные процессы, такие как синтез белка и репликация ДНК. После этого мы разобрали общее строение клетки и клеточный цикл — как живет клетка от одного деления до другого.
Вторая половина курса была посвящена современным методам определения биомолекул, которые пересекались с уже прочитанным к тому моменту курсом аналитической химии, а также принципу работы раковых клеток и ВИЧ. Также во второй половине курса я рассказал о принципе работы иммунитета человека, о причинах его старения, о причинах старения клеток и организма, и о том, как современная наука пытается решить проблемы борьбы с раковыми клетками, со старением иммунитета, клеток и всего организма.
В этом курсе школьники также были поделены на две группы, по знанию органической химии. Соответственно, первая половина курса, связанная с биомолекулами (по сути, органическими веществами) читалась более углубленно для старшей группы и с более механистическим, чем химическим подходом для младшей. Последующие же разделы — иммунитет, рак, ВИЧ, старение — были одинаковы у обеих групп.
Мне кажется особенно показательным то, что когда мы разбирали вопросы, связанные со старением иммунитета и клетки, школьники проявляли большую заинтересованность и выдвигали самые смелые гипотезы и предположения о том, как с помощью современных методов медицины предотвратить или замедлить старение иммунитета и организма.
Курс читался в первый раз, фактически, его глобальной целью было обобщение и сведение в единую систему читавшихся в Химере ранее отдельных курсов молекулярной биологии, цитологии, и основ иммунологии, составленных разными авторами и мало пересекавшихся друг с другом. К следующему году я постараюсь его улучшить и дополнить, учитывая опыт этого сезона, а так же сделать более понятными те разделы, восприятие которых оказалось нетривиальной задачей. Впрочем, по результатам олимпиады могу сказать, что очень многие школьники хорошо, даже лучше, чем я ожидал, справились с заданиями по курсу, и, опять-таки, есть те, кто набрал максимальный балл.

Автор курса – студент Химфака МГУ Алексей Кадин