Csempe- és félmikro kísérletek a gyakorlatban A kémia kicsiben is látványos és hasznos Bárány Zsolt Béla Erdey-Grúz Tibor Vegyipari és Környezetvédelmi Szakközépiskola H Debrecen, Csapó utca MORENA Nagyvárad, október 2-3.

Tartalomjegyzék Előzmények A feladat Kivitelezés Az első két év További feladatok Értékelés

Előzmények A kísérletezés a kémiatanítás egyik alapvető módszere Bár a magyarországi gyakorlatban mindig is nagy hangsúlyt fektettek a kísérletezésre, azok szemléletükben sokszor messze állnak a konstruktivista szemlélettől Gyakorlatilag alig (vagy inkább egyáltalán nem) találkozunk a kísérletezés új irányzataival

Előzmények A kísérletezés új irányzatai:  otthon végezhető kísérletek  hétköznapi anyagok és eszközök alkalmazása  Viktor Obendrauf – gázfecskendős kísérletek  Fodor Erika – csempekísérletek

Előzmények 2003 tavasz: Debreceni Egyetem Kémia Szakmódszertani Részleg  szakkör a DE Kossuth Lajos Gyakorló Gimnázium 10-es diákjai részvételével  csempe-, félmikro- és gázfecskendős kísérletek 2003 ősz: DE Kémia Szakmódszertani Részleg  1. és 2. éves vegyész és kémia tanár szakos hallgatók képzése 2007 tavasz: véglegessé vált az új OKJ bevezetése a vegyipari technikus képzés területén (OKJ = Oktatási és Képzési Jegyzék)

A feladat Az új OKJ-s képzés kialakításakor lehetőség nyílt néhány régebbi – napjaink követelményeinek már meg nem felelő – gyakorlat kiváltására

A feladat összegyűjteni 10 hétre (heti 4 óra) elegendő kísérletet  10 kísérlet/hét  kb. 100 kísérlet a kísérletek menetének leírása  tanárok és diákok részére „eszközpark” összeállítása

Kivitelezés összesen 110 kísérlet (többnek alpontja is van)  figyelembe véve az érettségi követelményeit külön tanári és diák leírás

Kivitelezés 1. hét: Kísérletek gázok- kal (H 2, Cl 2, HCl, O 2, NH 3, CO 2 ) 2. hét: Kísérletek hidrogén- peroxiddal és sósavval 3. hét: Vegyes kísérletek (szublimáció, párolgás, láng- festés, reakciósebesség, higroszkóposság, mészégetés, sütőpor és szalalkáli bomlása, vulkán kísérlet)

Kivitelezés 4-6. hét: Kísérletek oldatokkal (diffúzió, oldódás, oldhatóság, bepárlás, adszorpció, kikristályosítás, túltelített oldat, papír kromatográfia, kémhatás, sók hidrolízise, csapadékképződés, komplex vegyületek) 7. hét: Reakciók fémekkel (reakció savakkal, fémek égése, reakció jóddal, reakció lúggal) 8. hét: Elektrokémiai kísérletek (áramvezetés, elektrolízis, vízbontás, standard elektródpotenciál)

Kivitelezés hét: Kísérletek szerves anyagokkal (organogén elemek kimutatása, acetilén előállítása és reakciói, a telítetlen kötés reakciói, „alkoholszonda”, alkoholok enyhe oxidációja, ezüsttükörpróba, keményítő és jód)

Kivitelezés Leírás tanároknak

Kivitelezés Leírás diákoknak

Kivitelezés a felszerelést tanulócsoportra kellett összeállítani (ez a 3-as csoportbontás miatt kb. 12 diák/csoport) 6 mérőpár dolgozott egyszerre saját felszereléssel

Kivitelezés időben:  kb. 2 hónapra volt szükség a kísérletek összegyűjtéséhez, a gyakorlatok leírásának elkészítéséhez  néhány hétre volt szükség az eszközök és vegyszerek beszerzésére gyógyszertári üvegek és szemcseppentők, borszeszégők, félmikro kémcsövek, kék és fehér csempék, üvegpálcák, gyújtópálcák, 9 V-os elemek, vezetékek

Az első két év 4 osztállyal és 3 csoporttal számolva mintegy 70 ezer forint a teljes költség  az eszközök megmaradnak, a vegyszerek nagy része nem fogyott el, így a következő év ezer forintból is előkészíthető  egy tanítási év során alig 150 cm 3 tömény sósav fogyott (miközben több, mint 20 kísérletben szerepel sósav) hatalmas siker követte a szökőkútkísérletet, az ezüsttükörpróbákat, az alumínium és jód reakcióját, a fémek reakcióját savakkal stb. nagyban megkönnyítette a kémia órákon a munkát

További feladatok az első év tapasztalatait figyelembe véve szükségessé vált néhány kísérlet leírásának átírása  nehezen értették a gyakorlat kivitelezését  más oldatkoncentrációk alkalmazásával jobban mentek a reakciók bizonyos reakciókat ki kellett venni a leírásból  nem sikerült a normál méretből félmikro- vagy csempeméretre átvinni a kísérletet minden évben egyszer újra fel kell tölteni a vegyszeres edényeket minden évben újabb kollégával/kollégákkal lehet megismertetni a kísérleteket és „betanítani”

Értékelés egy merész lépéssel és közel 2,5 hónapos munkával sikerült a tehetséggondozásban már kipróbált újszerű kísérletezést kivitelezni tanórai keretek között a munka szinte minden része sikeresnek bizonyult  az elektrokémiai kísérletek osztották meg leginkább a tanulókat a kipróbálást követően a kísérletsorozat bekerült az állandó gyakorlatok közé a kémiaórák lényegesen gördülékenyebbek lettek év végéig többen jelezték, hogy inkább a kémiát választják érettségi tárgyként

Köszönet a Magyar Tudományos Akadémia Debreceni Területi Bizottságának, hogy munkámat a 2009-es évben DAB-díjjal támogatja.

MEGHÍVÓ Az MTA Debreceni Területi Bizottsága Kémiai Szakbizottságának Kémia Oktatása Munkabizottsága október 21-én, szerdán órakor kihelyezett ülést tart az Erdey-Grúz Tibor Vegyipari és Környezetvédelmi Szakközépiskolában (4024 Debrecen, Csapó utca ) A rendezvény programja: Az Erdey-Grúz Vegyipari és Környezetvédelmi Szakközépiskola rövid bemutatása. (Szabó Zoltán igazgató) Csináld magad! Mikrokísérletek a kémia tanításához. (Gyakorlati foglalkozás) (Bárány Zsolt Béla kémiatanár) Szeretettel várunk minden érdeklődőt.