Az IBST módszer alkalmazásával fejlesztett gyakorlati feladatok Szalay Luca ELTE Kémiai Intézet „A természettudományos közoktatás megújítása.

Az előadások a következő témára: "Az IBST módszer alkalmazásával fejlesztett gyakorlati feladatok Szalay Luca ELTE Kémiai Intézet „A természettudományos közoktatás megújítása."— Előadás másolata:

1 Az IBST módszer alkalmazásával fejlesztett gyakorlati feladatok Szalay Luca ELTE Kémiai Intézet luca@chem.elte.hu „A természettudományos közoktatás megújítása az érdi Vörösmarty Mihály Gimnázium koordinálásával” című (TÁMOP-3.1.3-10/1-2010-0005 számú) projekt keretében megrendezett szakmai műhelykonferencia, 2012. 02. 29.

2 Tartalom 1.Az IBST fogalma 2.Az IBST előnyei és hátrányai 3.Az IBST elvei alapján tervezett kémiaórák 4.Kipróbálás: vajon tényleg működik-e az IBST? 5.Az IBST feladatsorok szerkesztése 6.Tanácsok az IBST feladatsorok készítéséhez 7.A „Tehetséggondozás a kémiatanítás során” tanfolyam nyomán készült IBST tanulókísérletek 8.Összefoglalás

3 1. Az IBST fogalma IBST: „Inquiry Based Science Teaching” fogalma: –„inquiry”= kutatás, nyomozás, kérdezősködés, vizsgálat; –IBST ≈ a természettudományos vizsgálati módszerek elvén alapuló tanítás/tanulás; –Lépései: 1.Problémafelvetés (lehetőleg érdekes, aktuális!) 2.Hipotézisalkotás 3.Kísérlet/bizonyítás/vizsgálatok megtervezése (diák!) 4.Kivitelezés, adatgyűjtés 5.Magyarázatkeresés 6.Eredmények közlése és megvitatása („peer review”) 7.Közös következtetések Lényeg: A DIÁK AKTÍV SZEREPBEN! –Fizikai értelemben –Szellemi értelemben

4 2.a) Az IBST előnyei Előnyök: –MOTIVÁCIÓ ↗ –Ismerkedés a természettudományos vizsgálatok folyamatával: Kritikus véleményalkotás ↗ Bizalom a természettudományok iránt ↗ –Más tevékenységek esetében is alkalmazható készségek, képességek, kompetenciák fejlesztése („Transferable skills”): Az önálló problémamegoldás képessége ↗ Csoportmunka, másokkal való együttműködés és a felelősség megosztásának képessége ↗ A kommunikációs képességek ↗ Konfliktusfeloldás képessége ↗

5 2.b) Az IBST hátrányai Hátrányok: –Sokkal időigényesebb, mint a tanár által közvetlenül irányított módszerek: Elsajátítható tényanyag mennyisége ↘ (hiányos ismeretek!) Tudás rendszerezettsége ↘ (tévképzetek száma ↗ ) –Sokkal költségesebb, mint a hagyományos, frontális módszer: Eszközigény ↗ Hatékonyság ↘ (tévutak!) –Problematikus lehet az értékelés, számonkérés! MEGOLDÁSI JAVASLAT: –KOMPLEMENTER viszony az IBST és a többi módszer között! –FOKOZATOSSÁG („irányított IBST”) –FRONTÁLIS ELŐKÉSZÍTÉS ÉS ÖSSZEFOGLALÁS!

6 3.a) Az IBST elvei alapján tervezett kémiaórák: „Szeret - nem szeret…?” Felhasználható: a „hasonló a hasonlóban oldódik” elv induktív módszerrel (tanulókísérleteken keresztül) való bevezetéséhez Alkotórészei ismertek és használtak: –A jód oldódása vízben és apoláris szerves oldószerekben –3 fázisú rendszer összeállítása vízből és a víznél nagyobb, ill. kisebb sűrűségű szerves oldószerből „Újdonságok” az IBST elemeket tartalmazó változatban: Szabályszerűségek önálló felismerése → - a „lila oldat” sűrűségét az összetevők különböző sűrűsége miatt azok térfogatának aránya befolyásolja - a „lila oldat” (szerves fázis) „természete” az oldhatóság szempontjából ugyanúgy különbözik a víztől, mint a zsíré vagy az olajé Hipotézisalkotás →megvitatás a csoportban, a tanulókísérletek megtervezése, elvégzése és a következtetések levonása -a „lila oldat” sűrűségének növeléséhez a nagyobb sűrűségű alkotórészből kell hozzá önteni (ill. fordítva) -a két elkülönülő oldat egyesítéséhez mosó- vagy mosogatószer kell.

7 3.b) Az IBST elvei alapján tervezett kémiaórák: „A Janus-arcú hidrogén-peroxid” Felhasználható: a redoxiegyenletek oxidációs számok segítségével történő rendezésének gyakoroltatásához Alkotórészei ismertek és használtak (ld. „hagyományos” változat): –Redoxireakciók egyenleteinek rendezése –Redoxireakciók végrehajtása tanulókísérletként és értelmezésük az elektronátmenetek alapján –Redoxireakciók egyenletei alapján végzett sztöchiometriai számítások –A hidrogén-peroxid tulajdonságaival, előfordulásával és felhasználásával kapcsolatos érdekességek (közötte: redukáló- és oxidálószer is). „Újdonságok” az IBST elemeket tartalmazó változatban: Szabályszerűség önálló felismerése → - ha a hidrogén-peroxid redukál, akkor elemi oxigénné oxidálódik Hipotézisalkotás →a tanulókísérlet önálló megtervezése, csoporton belüli megvitatása, az eredmények kommunikálása az osztály felé: - a keletkező oxigéngáz kimutatása parázsló gyújtópálcával

8 4. Kipróbálás: vajon tényleg működik-e az IBST? A „Janus-arcú hidrogén-peroxid” feladatsor esetében az „IBST” és a „hagyományos” módszerekkel tanított csoportokkal végzett munka csak abban térjen el, hogy az „IBST elemeket” tartalmazzák-e a feladatsorok vagy nem (pl. párhuzamos, kb. azonos képességű és beállítódású osztályokban alkalmazva) Ahhoz, hogy az eredményesség összehasonlítható legyen, mindenkinek az „Értékelés”-ben megadott kérdéseket kell feltenni a dolgozatokban, s azokat azonos módon kell pontozni A csoportátlagokat össze kell gyűjteni (e-mail-ben elküldve a luca@chem.elte.hu címre) és statisztikusan értékelni kell luca@chem.elte.hu A kipróbálás összesített eredményeit nyilvánosságra kell hozni a résztvevők körében és szakmai folyóiratokban →Magyar adatbázis a „jó gyakorlatokból” →Nemzetközi adatbázis (pl. SENSE FP7projektben?) Eddig 3 kolléga küldött adatokat, de várom a többi eredményt…

9 5. Az IBST feladatsorok szerkesztése Új IBST feladatsorok készítése: (akár ismert) tanulókísérletek, ill. problémamegoldó, elemző és számítási feladatok átalakításával A feladatsorok SZERKEZETE: –Cím (lehetőleg érdekes, motiváló, figyelemfelkeltő) –Szerző (neve, munkahelye és e-mail címe) –Célok (ismeretszerzés és kompetenciafejlesztés is) –Szükséges előzetes ismeretek (sikerélmény miatt fontos!) –Módszertani javaslatok (legyen flexibilisen alkalmazható!) –Időbeosztás (óratervek, házi feladatok) –Előkészítés (pontos instrukciók, balesetvédelemmel együtt) –Értékelés (utalás a formatív értékelésre és az önértékelésre is) –További lehetőségek (néhány ötlet) –Tanulói feladatlapok (csoportonként, többes szám 2. személyben!) –A feladatlapok megoldása (várt válaszok, eredmények) Minta tanulókísérletes feladatlapok közzététele a http://www.chem.elte.hu/w/modszertani/ honlapon.

10 6. Tanácsok az IBST feladatsorok készítéséhez Az IBST lényege: a tanulóknak is kell kísérletet tervezni! Egységes legyen a szerkezet, hogy ne maradjon ki semmilyen szükséges információ. Mindig legyen: Kísérlet – Tapasztalat – Magyarázat. Ha felhasználtunk irodalmat is, akkor szabályos módon meg kell adni annak pontos forrását! Lehetőség szerint egységes legyen a forma az esztétikum miatt Többes szám 2. személyben fogalmazzunk, amivel a feladat csoportos elvégzésére szólítjuk fel a diákokat. A „Tehetséggondozás a kémiatanítás során” c. 3 Géniusz tanfolyam után kidolgozott és szerkesztett feladatlapok a rugalmas felhasználás érdekében Word fájlok formájában vannak az ELTE kémia módszertani honlapon. 59 beküldött fájlból válogatva 13 komplett, gyakorlati, tanulókísérletes feladatsort szerkesztettünk + 2 saját példa

11 7.a) A „Tehetséggondozás a kémiatanítás során” tanfolyam nyomán készült IBST tanulókísérletek Keverékek, elegyek: Borné Sarok Ágnes, Gajdosné Szabó Márta, Szalay Luca: Hamupipőke és más történetek (Hogyan választható szét a homok+CuSO 4 +S+Fe?) Nagy Mária: Csepp a tengerben (Hogyan határozható meg 1 csepp folyadék térfogata? + Anyagmennyiséggel és elegyösszetétellel kapcsolatos számítások, kitekintés a felületi feszültségre és a felületaktív anyagokra.) Petz Andrea: Porkeverékek tömegszázalékos összetételének meghatásozása (Laborgyakorlat saját kísérlettervezés alapján.) Reakciósebesség : Szakács Erzsébet: „Gyorsulási” verseny vegytan módra (Hogyan csökkenthető, ill. növelhető a Na 2 S 2 O 3 +HCl reakciósebessége? + Konfitálás, és „sous vide”) Lázár Armand: A HCOOH + Br 2 reakciósebességét befolyásoló tényezők tanulmányozása Kémiai és fizikai egyensúlyok: J. Balázs Katalin, Oláh Gábor, Szakmány Csaba: „Változó és változatlan” (Szénsavval kapcsolatos vizsgálatok tanórán, erdei iskolában vagy táborban, az egyensúlyokkal kapcsolatos társasjátékkal színesítve. + Igaz-e, hogy a Mentos+ Cola Light együttes fogyasztása halált okoz? 11

12 7.b) A „Tehetséggondozás a kémiatanítás során” tanfolyam nyomán készült IBST tanulókísérletek Vízkeménység: Füzesi István, Matula Ilona, Moravcsik Csabáné, Szalay Luca: Az ősi ellenség –Milyen ionok okozák a víz keménységét ? –Mely sók használhatók vízlágyításra? –Hatásosak-e az elektromágneses vízkőmentesítők? (Áltudományos szöveg elemzése.) Fémek reakciókészsége és korrózióvédelme: –Baloghné Pálfy Zsuzsanna, Borbás Réka dr., Magyar Csabáné, Nagy Réka, Dr. Szalay Luca: A korrózió vasfoga –A szomolnoki bányában lejátszódó CuSO 4 +Fe reakció modellezése –Tervezzenek lejátszódó / nem lejátszódó reakciókat a fémek redukáló sora (ált. isk.), ill. az elektródpotenciálok (középisk.) alapján –Passzív és aktív korrózióvédelmi módszerek összehasonlítása –A helyi elemek ismeretében tervezzenek modellkísérletet a katódos fémvédelemre (+Érdekes történetek.) 12

13 7.c) A „Tehetséggondozás a kémiatanítás során” tanfolyam nyomán készült IBST tanulókísérletek Sav-bázis folyamatok: Balogh Terézia: Ki kicsoda? (Egyszerű azonosítási reakciók a kémhatás vizsgálata és hevítés alepján - ált. isk. + Rovácsné Simon Erika: Hogyan hozható helyre a túl ecetes étel? ) Labancz István: Savak, bázisok, modellek (Az Arrhenius- és a Brønsted- féle sav-bázis elmélet közötti átmenet előkészítése, a modellalkotás fontos szerepe a természettudományokban) Győre Henriette: Kékszilva: a gyümölcs, ami piros, amikor zöld (Sóoldatok hidrolízisének, gyümölcsök, zöldségek stb. kémhatásának vizsgálata saját tervezésű hígítási sor alkotta pH-skála segítségével.) Szerves kémia: Bodó Jánosné: Oxigéntartalmú szerves vegyületek vizsgálata –Oxigéntartalmú funkcióscsoportok kimutatása –Hogyan különböztethető meg a Cola és a Cola Light? Dancsó Éva: Nassolók kémiája (Élelmiszergélek vizsgálata; hogyan működnek a zselésítő anyagok és az alginátos ételek?) 13

14 8. Összefoglalás Szükség lenne a kémiatanítás módszereinek átgondolására, óvatos, kiegyensúlyozott és fokozatos újításra (pl. IBST), de mindig vigyázva a jól bevált módszerek és a hagyományok megőrzésére is! Cél, hogy a közoktatási szakasz végére: 1.Minden diákban kialakuljanak a természettudományos műveltség alapjai (felelős állampolgári magatartás és önvédelem a csalók ellen!) 2.Mindenki tisztában legyen a természettudományok jelentőségével, a társadalmi fejlődésben betöltött szerepével 3.Minél több tehetséges diák válassza a természettudományos pályákat.

15 Ajánlott linkek http://www.chem.elte.hu/w/modszertani/ http://www.compacitypro.nl/Hungariantran slations/tabid/370/Default.aspxhttp://www.compacitypro.nl/Hungariantran slations/tabid/370/Default.aspx http://www.compacitypro.nl/ProBaseMenu/ tabid/377/Default.aspxhttp://www.compacitypro.nl/ProBaseMenu/ tabid/377/Default.aspx http://www.pro-base.eu/ http://www.standardbase.com/ http://slc.pszk.nyme.hu/ 15

16 16 KÖSZÖNÖM A MEGTISZTELŐ FIGYELMET!