Verslagen en mededelingen van de Koninklijke Vlaamse Academie voor Taal- en Letterkunde 1923
(1923)– [tijdschrift] Verslagen en mededelingen van de Koninklijke Vlaamse Academie voor Taal- en Letterkunde– Gedeeltelijk auteursrechtelijk beschermd
[pagina 589]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gebreken en verbeteringen in het Onderwijs der Chemie
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[pagina 590]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
verkeerden indruk, dat de chemie heden nog is wat zij vóór 10 jaren of meer was. Ik heb gewoonlijk kunnen vaststellen, - iedereen zal met mij het eens daarover moeten zijn - dat een ingenieur, een geneeskundige, ja zelfs een apotheker die dagelijks met scheikundige producten werkt, ja zelfs ook een scheikundige-analyticus, over chemie bijna niets meer weet, alhoewel hij in het secundair, en dan in het hooger onderwijs talrijke uren aan deze wetenschap heeft moeten wijden. Ik ken een scheikundige, doctor in de wetenschappen, die op het gebied van levensmiddelen een onbetwistbare bevoegdheid bezit en voor wien de formulen van de phosphorzuren raadsels geworden zijn. Ik ken een geneeskundige, die op schitterende wijze al zijne examens heeft afgelegd, die op het examen voor candidaat in de natuurlijke wetenschappen, zonder aarzelen al de ingewikkelde verschijnselen die zich bij de trapsgewijze reductie der ijzerertsen en de vorming der verbindingen van het ijzer met de koolstof, het mangaan, enz. voordoen, kon uiteenzetten, - hij, och arme! die geneeskundige worden moest, en die in het afgeloopen studiejaar inlichtingen over de purinestoffen, die in het metabolismus der levende wezens zulke groote rol vervullen, niet eens had gekregen. Ik ken een hoogleeraar die meer dan twintig methoden van waterstofbereiding aan de studenten opdischt; ik ken een ander hoogleeraar die meent op schitterende wijze zijn colleges te doen, met talrijke wiskundige ontwikkelingen, waarvan de studenten in de geneeskunde, de artsenijkende en de wetenschappen niets begrijpen, terwijl de studenten ingenieurs die met hunne makkers de zelfde lessen volgen, zich over de mathematische fouten en onnauwkeurigheden van den leergang vermaken. Talrijke leergangen en leerboeken beginnen met de uitleggingen over een aantal zoogezegde wetten; aan personen die nooit een chemisch verschijnsel hebben bestudeerd, die zelfs nog niet weten wat eene verbranding is, worden de beginsels van Lavoisier over de bestendigheid der materie, van Proust over de constante samenstelling der chemische verbindingen, van Dalton over de veelvoudige verhoudingen, worden de formulen der verbindingen zonder verdere uitlegging gegeven. Door het geheugen zullen de studenten op het examen weten dat het zwavelzuur H2SO4 is, zoutzuur HCl, salpeterzuur HNO3, enz.; maar waag het eens te vragen, waarom deze formulen op deze wijze moeten geschreven worden! Al wat de student over Lavoisier, over Proust, | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[pagina 591]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
over Dalton heeft kunnen onthouden, dat zijn de namen van eenige personen die voor hem onbekend blijven, - al zijn die onbekenden geniale menschen, - gekoppeld aan eene reeks vanbuiten geleerde woorden die het beginsel uitspreken. In het secundair onderwijs, in het normaal onderwijs, in het vakonderwijs, wordt ook chemie onderwezen: gewoonlijkGa naar voetnoot(3) formulen, beschrijvingen van verbindingen, opgaven van beginselen. Na het studiejaar heeft de leerling dezen indruk dat de chemie vanbuiten dient bestudeerd te worden; van de omzettingen van de stof, van dat intensief leven van verbindingen, van dat buitengewoon arbeidsvermogen der elementen, blijft in den geest niet het minste spoor. Laat ons een schrijfboek van een beginneling openslaan; gansch aan het begin treffen wij de studie van het verschil tusschen een chemisch en een physisch verschijnsel aan. Zulke begrippen, feitelijk alleen uit woorden bestaande, maken gewoonlijk als het ware de openingsles van den leergang uit, dan als ervarene scheikundigen, - ik zal hier enkel Arrhenius noemen -, ons het bewijs gegeven hebben dat het klassiek voorbeeld van het physisch verschijnsel, dat wij de oplossing heeten, in de meeste gevallen een echt chemisch verschijnsel is, waarop al de wetten van het chemisch evenwicht kunnen toegepast worden. Welke indrukken brengt het onderwijs in de geesten, als de chemie eerst in het licht van een doode wetenschap wordt gebracht; en wat denken dan de studenten als men hun eerst doceeren moet dat de atomen een wiskundige beteekenis hebben, dat zij vooral een abstracte verhouding uitspreken, zooals zij door Dalton werden aangezien, daarna naar de berekeningen van Perrin dat die atomen een werkelijk bestaan hebben, dat hunne afmetingen en hun gewicht kunnen bepaald worden? Wat denken als men eerst doceeren moet dat een element eene stof is die zich in andere stoffen niet laat splitsen, en als men eenigen tijd daarna zal moeten | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[pagina 592]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
uitleggen dat een bepaald element, zooals het uranium, een heliumatoom en twee positieve electriciteitseenheden verliest om over te gaan in uranium I, dat verder door verlies van een electron in brevium overgaat, dat het brevium zich dan weldra, na vrijmaking van helium, twee positieve electriciteitseenheden en een electron, in ionium overgaat, dat op zijne beurt aanleiding geeft tot radium en verder tot emanium en tot radiumlood? Is dit een doode, eenvoudig beschrijvende wetenschap, eene wetenschap die door de proefneming tot zulke uiteenloopende veronderstellingen leidt, van het atoom dat eerst als eene eenheid van chemische werkzaamheid fungeert, en dat daarna als eene soort zonnestelsel wordt beschouwd, van het element waarvan men zegt dat het eenvoudig is, niet in andere stoffen zich splitsen laat, en daarna dat het aanleiding geven kan niet alleen tot isotopen, maar ook tot andere elementen? Na de veronderstelling der vroegere alchemisten over de mogelijke omzetting der metalen, na de veronderstelling van Prout dat de atomen der elementen agregaten van waterstofelementen zijn, komen de uiteenzettingen van Berzelius, Stas, Dumas over de veelvoudigheid van de stof, thans weder de oudere gedachten over de eenheid der stof na de nieuwe ontdekkingen van Crookes, Rutherford, Soddy, Aston, en anderen. Is de chemie een doode wetenschap, die heden niet meer kan onderwezen worden volgens de methoden van vóór 10 jaar, eene wetenschap die tegenover al de ontdekkingen op het gebied der natuurkunde, der wiskunde, der biologie, der nijverheid, zich zoo gevoelig vertoont, dat zij aan hevige omwentelingen op elk oogenblik onderhevig blijft? En aldus gevoelt men thans zeer duidelijk dat de leergang van chemie elk jaar moet veranderen, dat vooral sceptiscismus met een breeden geest van toegevendheid alleen kan leiden tot een volledig denkbeeld van de hoog philosophische beteekenis van deze wetenschap. In een leerboek dat ik vroeger liet verschijnenGa naar voetnoot(4) heb ik eerst eene uiteenzetting van scheikundige verschijnselen aangegeven, van den akkergrond, van het water en van de lucht, uitsluitend op proeven gesteund; daarna alleen komen de formules en de besprekingen der beginselen op gepaste plaatsen tusschen de beschrijvende hoofdstukken. Dit was eene poging om de scheikundige | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[pagina 593]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
formulen te doen gebruiken alleen als de student na een voldoende hoeveelheid proeven bijgewoond te hebben, de waarde en de beteekenis dezer formulen kan verstaan Het beste leerboek over algemeene chemie is zonder twijfel dit van A.F. HollemanGa naar voetnoot(5), hoogleeraar te Amsterdam, waarin de student al het noodige vindt wat hij feitelijk moet trachten te onthouden, en waarin ook de theorie op wel gekozene plaatsen helder wordt uitgelegd In tegenstelling met zekere schrijvers die schijnbaar zoeken duister en ingewikkeld te zijn, wellicht omdat zij zich over hun onderwerp geen meester gevoelen, is Holleman duidelijk; hij wordt de vriend van den lezer. Ook is de bijval van zijn boek zeer groot, benevens de 8 Nederlandsche uitgaven, bestaan 18 uitgaven der Duitsche vertaling, 3 der Italiaansche, 6 der Engelsche, 2 der Fransche en der Russische, zonder te spreken van de Poolsche en de Japaansche vertalingen. Een leerboek over chemie dat gestadig in de handen van studenten wordt gebracht is alleen doeltreffend als om de 2-3 jaren een nieuwe uitgave, wel op de hoogte gebracht, kan verschijnen; anders wordt een leerboek een gevaarlijk iets, omdat de omwentelingen der chemie zoo spoedig verloopen Er bestond een tijd toen men zeggen kon dat men de chemie bestudeerde, de veelzijdigheid van deze wetenschap is echter zoo groot geworden dat zij thans eene reeks vakken behelst; geen beter gedacht over deze veelzijdigheid kan gegeven worden dan het overzicht der afdeelingen van de Chemical AbstractsGa naar voetnoot(6), die den korten inhoud geven van de onlangs verschenen werken:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[pagina 594]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Een dergelijk tijdschrift dat in afleveringen van ca 200 blzz. twee maal per maand verschijnt, geeft ca 1500 inlichtingen en referaten per nummer en gebruikt een personeel van ongeveer 300 bevoegde medewerkers. Hoe meer de chemie zich uitbreidt, hoe minder het geheugen in hare studie de hoofdrol zal moeten vervullen. ‘Les étudiants’ zegt Le Marchands in zijn boekje La chimie raisonnée, ‘ne voient en elle qu'une quantité énorme de préparations et de propriétés à retenir et qu'aucun lien ne vient relier. Aucun raisonnement n'éclaire pour eux ce sombre chaos. La chimie est pour eux une science de mémoire.’ Eenieder die zich met onderwijs in de chemie bezig houdt zal het met deze gedachten volkomen eens zijn, maar hij zal ook moeten bekennen dat het de schuld is van de leeraars zelf die in zulke slechte richting doceeren. Vraag eens aan een student een overzicht over de stikstof? Hij zal gewoonlijk eerst en vooral antwoorden over de bereiding uit ammoniumnitriet, daarna over deGa naar voetnoot(7) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[pagina 595]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
scheiding van de zuurstof van de lucht. Er aan denken zijn overzicht te beginnen met het gasbedrijf, met de gewichtige rol van de luchtstikstof, met de afscheiding door gefractionneerde distillatie van vloeibare lucht, dat zijn begrippen waaraan alleen enkele onder de besten zullen denken Zeer sterke beoordeelingen over het chemisch onderwijs in de universiteit vindt men in twee onlangs verschenen vlugschriftenGa naar voetnoot(8), hetgeen het bewijs levert dat de toestanden moeilijk geworden zijn. Op het examen, zegt namelijk Delacre op het einde, worden de studenten ondervraagd, ‘pour constater, non pas s'ils comprennent la chimie, mais s'ils ont appris leur cours, que celui-ci soit bon ou mauvais.’ ***
Maar laat ons nu met het afbreken eindigen om enkele verbeteringen te bespreken, hetgeen zeker meer moeite en zorg vraagt, en waarin men thans toch weinig ervaren is. Ik zal mij hier beperken tot enkele punten welke ik thans zoek toe te passen, zonder echter nog met volle zekerheid te kunnen vaststellen of deze gezonde vruchten zullen afwerpen. Juist daarom onderwerp ik deze aan verdere besprekingen, ten einde van den goeden wil en van de persoonlijke ervaring van anderen te kunnen gebruik maken. Ik zal hier stellig niet uitweiden over de bijzondere eigenschappen der leeraars; wie het onderwijsberoep niet aanziet als eene zending, verdient geen leeraar te zijn; zulke mensch is een misdadiger, daar hij de jeugd bederft in plaats van ze naar omhoog te leiden. Over Vander Waals, de geniale Nederlandsche natuurkundige, onlangs aan de wetenschap ontrukt, schreef in 1910 Henri Poincaré: ‘C'est en effet un de ces hommes qui font travailler parce qu'ils font penser.’ Een leeraar moet een katalysator zijn die den geest opwekt, die den lust tot studie, tot denken, tot werken, tot opzoeken doet ontstaan; een leeraar die geen katalysator is, is geen leeraar. Ik wil hier nadrukkelijk over het belang van de proefneming aandringen omdat de geheele studie der chemie op proeven | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[pagina 596]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
steunen moet. Vóór de omwenteling van 1789 had reeds Lavoisier aan de omwenteling in de chemie deel genomen, toen hij namelijk deze groote waarheid uitsprak dat de chemie een proefondervindelijke wetenschap is. Het laboratorium is veel meer dan de gehoorzaal de plaats waar de chemie dient gedoceerd en bestudeerd te worden. Toen Pasteur op 7 December 1854 zijn eerste les gaf, bij de opening der leergangen in de nieuwe faculteit der wetenschappen te Rijsel, zeide hij onder meer˙ ‘Zal de geest van een jongeling zich niet tot verdere studie geprikkeld gevoelen, als U hem een aardappel in de handen zult geven, waarmede hij dan zelf suiker zal bereiden, daarna alcohol, aether en azijn? Een jongeling zich zal nooit vergeten wat in de lucht bevindt, als hij zelf die lucht zal ontleed hebben en als hij zelf onder zijne oogen de eigenschappen der bestanddeelen zal opgeroepen hebben.’ In het primair en in het secundair onderwijs dient de chemie nooit met formulen gedoceerd te worden; ook de studie der wetten is totaal overbodig, omdat alleen een grondige kennis kan toelaten deze te kunnen begrijpen. Dit onderwijs dient uitsluitelijk met eenvoudige, doch zeer talrijke proefnemingen gedaan te worden. Het uitstekend boekje van ParrishGa naar voetnoot(9) kan in deze richting met goed gevolg gebruikt worden; daar hebben de uitleggingen en de figuren den voorrang, terwijl de formulen alleen op den achtergrond blijven De studie der wetten komt alleen in de tweede helft van het boekje. Op een vroegere zitting van deze Commissie voor onderwijsGa naar voetnoot(10) heb ik ook de aandacht gevestigd op de noodzakelijkheid in het lager, middelbaar en normaal onderwijs, een zeer eenvoudig practisch materiaal te bezitten, waarmede in de studie van de chemie, en ook van de microbenleer, zeer talrijke proefnemingen, èn door leeraars èn door leerlingen, zouden kunnen genomen worden. Maar worden de formulen zorgvuldig vermeden, dan moeten | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[pagina 597]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
daarentegen de balans, en zelfs de gevoelige balans met de nauwkeurigste gewichten, van het begin af gebruikt worden, en de mogelijke berekeningen met verwaarloosd Wordt het onderwijs aan meisjes gegeven, dan zal de studie naar de huishoudkunde en de voedingsleer gericht worden ˙ de toepassingen op dat gebied zijn oneindig uitgebreid en zullen den geest van de vrouw op den goeden weg, in het huiselijk leven houden. In het normaal onderwijs zal, naar mijne meening, de chemie altijd moeilijkheden medebrengen, omdat zij altijd aan specialisatie blijft blootgesteld . ik geef echter de voorkeur aan de zelfde richting als deze van het primair en secundair onderwijs, eerder dan aan een onvolledige en gebrekkige studie, waarin veel droge beschrijving wordt gedaan, en waarin de theoretische begrippen en de wetten eenvoudig aan het geheugen worden toevertrouwd. Wat kan echter iemand doceeren over iets waarin hij met op volledige wijze ervaren is? Wat kan echter remand doceeren, die niet honderdmaal meer weet dan hetgeen hij doceeren moet? In het hooger onderwijs blijft het vraagstuk even gevoelig In het begin veel proefnemingen en weder geen scheikundige formulen, zoodanig dat de theoretische studie alleen aanvangt als de geest eerst de voldoende bereiding bezit Hier dient ook een bijzondere richting gegeven, volgens het doel dat moet bereikt worden Een zelfde leergang voor geneeskundigen, ingenieurs, chemici, apothekers kan nooit tot gunstige uitslagen leiden. Voor toekomstige geneeskundigen is namelijk de metalenleer totaal overbodig, en onnoodige geheugenballast; daarentegen dienen de hoofdstukken over ureum, urinezuur, proteinen, koolhydraten, volledig besproken te worden Voor ingenieurs van mijnen en van burgerlijke genie worden vele vraagstukken der organische chemie van minder belang, terwijl voor ingenieurs van kunsten en bedrijven nagenoeg dezelfde opleiding noodig is als voor doctoren in de scheikunde, maar met de bedrijfsrichting Een ingenieur voor gistingsbedrijven verwacht een onderwijs vooral gesteund op de studie der koolhydraten en der enzymen; een landbouwingenieur heeft vooral belang in de studie der stikstof- en der phosphorverbinding; hoe in de groote nijverheid koper, lood, tin, kwik, zilver, enz. worden verkregen, blijft voor deze laatsten van zeer ondergeschikt belang. Wat echter in de studie der chemie zeer nuttig is, en wat tot verdere theoretische bespiegelingen zeer veel kan bijdragen, is de studie der betrekkingen van de chemische groepen onderling; in | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[pagina 598]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
andere woorden, het is noodig de aandacht der studenten te vestigen op het feit dat een bepaalde stof of een bepaalde groep stoffen niet alleen staan, doch dat zij als het ware een stuk uitmaken van een stelsel waarvan ieder deel onmisbaar is. De studie van de chemie wordt aldus met de studie van afzonderlijke verbindingen, doch wel de studie van een stelsel, ingewikkeld of niet; wie eens de chemie in dezen zin bestudeerd heeft zal begrijpen waartoe deze wetenschap richt: zij houdt aldus op deze ‘sombre chaos’ te zijn. Om dit doel te bereiken is het best benevens den leergang graphische voorstellingen te benuttigen. Een van de eerste voorstellingen in de organische chemie zal het gasbedrijf zijn, de bron van de meeste organische verbindingen . ik kan mij geen leergang van organische chemie voorstellen die niet begint met een min of meer uitvoerige beschrijving van het gasbedrijf, waaruit koolwaterstoffen zooals methaan, aethyleem, benzol, naphtaline, anthraceen, waaruit phenolen, ammoniak, cyaan- en zwavelverbindingen getrokken worden Reeds zijn talrijke graphische voorstellingen opgemaakt geweest, zooals deze van den kringloop van de stikstof, vooral met betrekking op de omzettingen van de proteinen, ammoniak en nitraten; interessante wandplaten over de stikstofbemesting worden namelijk door firma's van landvetten verspreid; alhoewel hunne strekking meer handel dan wetenschap beoogt, zijn zij niettemin zeer nuttig. Een voorstelling der betrekkingen tusschen de talrijke aminozuren die gedurende de spijsverteering ontstaan, werd onlangs door ZunzGa naar voetnoot(11) uitgevoerd. Juist honderd jaar geleden gaf DescrempsGa naar voetnoot(12) een leerboek over chemie, graphisch uitgevoerd, in het licht. Ik heb ook eene poging in deze richting willen doen en heb reeds kunnen vaststellen dat de studenten genoegen en belangstelling in deze poging hebben gevonden; ik zou gelukkig zijn, moest ik in hun geest een geringen doch blijvenden indruk brengen. Een overzicht der benzolverbindingen heb ik in een tabel gebracht, waarin het benzol de centrale plaats bekleedt; in de tabel bevinden zich dan een zeker aantal hoofdverbindingen | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[pagina 599]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
waaruit andere verbindingen kunnen afgeleid worden, namelijk in den N W. hoek, broom-, chloor- en joodbenzol, benzolsulfoonzuur en phenol, - in den Z.W. hoek, nitrobenzol, aniline en diazobenzolchloride, - in den N.O hoek toluol, benzylchloride, benzoezuur en benzaldehyd, - in den Z.O hoek benzoylchloride, naphtaline en anthraceen. Al de verbindingen zijn onderling verbonden door pijlvormige strepen met de aanduiding der voorwaarden en stoffen die de reacties teweeg brengen Een dergelijke tabel kan gemakkelijk een 200-tal verbindingen dragen met hunne onderlinge betrekkingen Een ander overzicht van denzelfden aard heb ik over de volledige chemie der stikstof verwezenlijkt, zonder onderscheid van anorganisch en organisch. In de tabel draagt de N.W. hoek de cyaan- en amidogroepen, - de N.O. hoek de stikstof, nitrieten en nitraten, planten- en dierenproteinen, ureum, de urine- en purinegroepen, - de Z W. hoek het cyaanwaterstofzuur en zijne talrijke omzettingsproducten, - eindelijk de Z.O. hoek het ammoniak en de aminozuren. Terwijl het grootste deel der les de studie van zulke tabellenGa naar voetnoot(13) met de betrekkingen die zij aangeven omvat, blijft de droge beschrijving die toch alleen door het laboratoriumwerk met bijval kan vervangen worden, op den achtergrond; na de studie dezer betrekkingen is het aanleeren der theoretische hoofdstukken gemakkelijker, de chemie wordt als het ware een biologische wetenschap met echte stamboomen; zij is de doode wetenschap niet meer, de sluier over de ‘sombre chaos’ scheurt los, en het lichtgevend leven ontwaakt. De geschiedenis van de wetenschap leert ons ook welk leven de chemie overheerscht; drie Nederlandsche geleerden, die zich uitsluitend met theorie bezighouden, leveren het belangwekkend bewijs van al het nut van de studie der vroegere ontdekkingen: E. Cohen, E.M. Jaeger en W P. Jorissen hebben benevens hunne theoretische verhandelingen een aantal merkwaardige mededeelingen over de geschiedenis der chemie laten verschijnen. In Frankrijk was M. Berthelot een zeer ervaren chemische geschiedkundige; in Frankrijk, in Engeland en in Duitschland zijn interessante reeksen weder in het licht gebrachte studieen van vroegere geleerden verschenen, waardoor de mogelijkheid bestaat zich | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[pagina 600]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
rekenschap te geven van hetgeen vroeger feitelijk werd geschreven. Aldus kan men b.v. vaststellen hoe in de meeste leerboeken, die gewoonlijk de eenen van de anderen worden afgeschreven, de wetenschappelijke waarheid verminkt wordt: men leest b.v. in vele boekenGa naar voetnoot(14) de volgende woorden, van Lavoisier: ‘Rien ne se perd, rien ne se crée’; en als men het boek zelf van Lavoisier raadpleegt vindt men letterlijkGa naar voetnoot(15) ‘car rien ne se crée, ni dans les opérations de l'art ni dans celles de la nature...’ De meeste leeraars bespreken de reactie van Friedel en Crafts, de synthesen der suikers en der proteinen van Fischer, de wetten van van 't Hoff, van Proust, van Dalton, om deze alleen te noemen; zij geven de namen op van Stas, van Pasteur, van Bakhuis Roozeboom, van Schreinemakers, van Kamerlingh Onnes, en anderen. Doch in den geest van den student zijn dat enkel woorden, die alleen in een denkbeeld overgaan bij het bespreken van enkele | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
[pagina 601]
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
feiten uit de ontdekkingen van deze geleerden en uit hun wetenschappelijk leven. Eenige schetsen uit de geschiedenis der chemie zullen dan ook aan den student de schoonste voorbeelden leeren kennen van wetenschappelijke opoffering, om de maatschappelijke toestanden te verbeteren en het menschelijk lijden te verzachten. |
|