Tanulói kísérlettervezés a kémiaórákon

Az előadások a következő témára: "Tanulói kísérlettervezés a kémiaórákon"— Előadás másolata:

1 Tanulói kísérlettervezés a kémiaórákon
TERMÉSZETTUDOMÁNY TANÍTÁSA KORSZERŰEN ÉS VONZÓAN Nemzetközi szeminárium magyarul tanító tanárok számára Tanulói kísérlettervezés a kémiaórákon Szalay Luca ELTE Kémiai Intézet

2 Tartalom A PISA 2006 tanulságai Az IBST fogalma
Az IBST előnyei és hátrányai Az IBST elvei alapján tervezett kémiaórák Kipróbálás: vajon tényleg működik-e az IBST? A „Tehetséggondozás a kémiatanítás során” tanfolyam nyomán készült IBST tanulókísérletek Tanácsok az IBST feladatsorok készítéséhez Konkrét példák a tanulókísérletek közül Összefoglalás

3 1. A PISA 2006 tanulságai A ma oktatása és a jövő társadalma ”PISA 2006” - c. összefoglaló jelentés (Oktatási Hivatal, Budapest, 2007): Természettudomány eredmény: 504 pont, OECD átlag: 500 Altesztek eredményei: Fizikai rendszerek (fizikai és kémiai ism.): +29 pont! (Csak Tajvané, Hongkongé és Finnországé volt jobb!) Jelenségek természettudományos magyarázata: +14 p. Természettudományi problémák felismerése: -21 pont(!) Term.tud.-i megismeréssel kapcsolatos ism.: -12 p. Term.tud-os bizonyítékok alkalmazása: -7 p. 2009:Természettudomány terén az eredmény változatlan 2006-hoz képest (503 pont), továbbra is az OECD-átlag (501 pont) szintjén van. (Forrás: utoljára megtekintve: jan. 23.)

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

5 3. Az IBST előnyei és hátrányai
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 ↗

6 3. Az IBST előnyei és 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!

7 4. 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 .

8 4. 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

9 5. 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 ( -ben elküldve a címre) és statisztikusan értékelni kell A kipróbálás összesített eredményeit nyilvánosságra kell hozni a résztvevők körében és szakmai folyóiratokban →Magyar adatbázis a „jó gyakorlatokból” →Nemzetközi adatbázis (pl. SENSE projektben?) kialakítása

10 6. A „Tehetséggondozás a kémiatanítás során” tanfolyam nyomán készült IBST tanulókísérletek
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 címe) Célok (ismeretszerzés és kompetenciafejlesztés is) Szükséges előzetes ismeretek (sikerélmény miatt fontos!) Módszertani javaslatok (legyen felxibilisen 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!) Feladatlapok megoldása (várt válaszok, eredmények) Később (a szerzők engedélyével) minta tanulókísérletek közzététele a honlapon.

11 7. 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 feladatlapok a szerkeszthetőség érdekében Word fájlok formájában lesznek az ELTE kémia módszertani honlapon.

12 8. Konkrét példák a tanulókísérletek közül
Reakciósebesség (több variációban), pl.: Szakács Erzsébet: „Gyorsulási” verseny vegytan módra Lázár Armand: A reakciósebességet befolyásoló tényezők vizsgálata a hangyasav és a bróm reakciójának tanulmányozása alapján Kémhatás (több variációban), pl.: Győre Henriette: Kékszilva: a gyümölcs, ami piros, amikor zöld Egyensúlyok, ill. gázok oldhatósága (több variációban), pl.: J. Balázs Katalin és Szakmány Csaba: „Változó és változatlan” – a fizikai és a kémiai egyensúlyok Bodó Jánosné: Oxigéntartalmú szerves vegyületek vizsgálata További témák: Fémek redukáló sora / korrózió Vízkeménység Oldatok Porkeverékek Exoterm és endoterm folyamatok stb. A „feldolgozás” folyamatban…

13 9. 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: minden diákban kialakuljanak a természettudományos műveltség alapjai (felelős állampolgári magatartás és önvédelem a csalók ellen!) mindenki tisztában legyen a természettudományok jelentőségével, a társadalmi fejlődésben betöltött szerepével minél több tehetséges diák válassza a természettudományos pályákat.

14 KÖSZÖNÖM A MEGTISZTELŐ FIGYELMET!