Från vardagsförståelse till kemiska begrepp

Transkript

1 Från vardagsförståelse till kemiska begrepp Vivi Ann Långvik, KRC, Stockholms universitet David Ausubel: The most important single factor influencing learning is what the learner already knows. Ascertain this, and teach him accordingly

2 Vår världsbild Till grund för den moderna naturvetenskapen ligger tron att naturen är begriplig. (G.H. Von Wright) Kemi: att göra det osynliga synligt makro, mikro och symbolvärld Se modelltänkande. Vad är en modell? Skolan borde bidra till att göra naturen begriplig för eleverna Vivi ann Långvik

3 Vilket ämne är farligast? Vad skulle dina elever svara? (R) 3,4 dihydroxi 5 ((S) 1,2 dihydroxietyl)furan 2(5H) on Askorbinsyra Vitamin C 7,8 Dimethyl 10 [(2S,3S,4R) 2,3,4,5 tetrahydroxypentyl]benzo[g]pteridine 2,4 dione?

4 Viktiga kemiska begrepp och tankegångar för skolans kemi Ämnens (dynamiska) partikelnatur Vatten ett märkligt ämne och lika löser lika Vad är gas om gasers egenskaper Surt, basiskt och neutralt Kemisk bindning, relativ styrka Reaktivitet vs. inerta ämnen Energi i mat, bränslen, hållbarhet Vad får spikar att rosta? Karbidlampa eller svetsgas? Kan man elda med mat?

5 Surt och basiskt I naturen och människor Hur fungerar indikatorer kemiskt? Buffert-verkan? Syror smakar surt Lackmuspapper, syra Indikatorer Logaritmisk skala ph meter Baser smakar.? Lackmuspapper, bas Indikatorer, naturliga Vad innebär det? ph meter, noggrannhet Och vad behöver eleverna veta om neutralisation?

6 Viktiga kemiska begrepp och tankegångar för skolans kemi Ämnens partikelnatur Vatten ett märkligt ämne och lika löser lika Vad är gas om gasers egenskaper Surt, basiskt och neutralt Kemisk bindning, relativ styrka Reaktivitet vs. inerta ämnen Energi i mat, bränslen, hållbarhet Vad får spikar att rosta? Karbidlampa eller svetsgas? Kan man elda med mat?

7 Intermolekylära kemiska bindningar Kovalent bindning, jonbindning och polär kovalent bindning. Vilken är vilken? Bilder med tillstånd från Terrific Science

8 Viktiga kemiska begrepp och tankegångar för skolans kemi Ämnens partikelnatur Vatten ett märkligt ämne och lika löser lika och teknik/resurser forlarare/nordlab.se Vad är gas om gasers egenskaper Surt, basiskt och neutralt Kemisk bindning, relativ styrka Reaktivitet vs. inerta ämnen Energi i mat, bränslen, hållbarhet Varifrån får vi energi? Vad får spikar att rosta? Karbidlampa eller svetsgas? Kan man elda med mat?

9 Laborativt arbete i skolan Är vanligen populärt bland elever stimulerar dem att lära sig kemi? Utvecklar förståelse för begrepp, färdigheter ger bakgrundskunskaper Ett undersökande arbetssätt ger mer än vad (skol)boken vet Stimulerar till eget ansvarstagande, ökar självförtroende, självständigt tänkande? Kan visa på olika förmågor hos elever, praktiska och förmåga till logiska resonemang Samarbete med kompisar MEN: forskningen visar också att elever alltför ofta inte kopplar experimenten till den teori som hör till.

10 Förståelse i laborationsarbetet några enkla demonstrationsexempel Massans oförstörbarhet elevers tankesätt Använd våg (AgNO 3 + NaCl), Vad händer vid förbränning av t.ex. ljus vart tar massan vägen? Förbränn stålull på balansvåg. Varifrån kommer massan i ett stort träd? Löslighet CaCl 2 + NaHCO 3 Vad händer med vattnet då salter löser sig? Hydrofob effekt: jfr vatten på olika alkoholer IB nr. 51 Kemisk bindning & stökiometri 1+1 blir inte 2. Hur kan man förklara det? Väta eller inte väta papper. Magisk sand IB 69 (åskådliggör atomer och bindningar)ib 63 Molbegreppet med godis Vivi ann Långvik

11 Ex på tänkar frågor för elever När en tändsticka brinner, förstörs en del material Sant eller Falskt? Vad är orsaken till ditt svar? a) den kemiska reaktionen förstör materia b) materie konsumeras av flamman c) askans massa är mindre än tändstickans före den brann upp d) atomerna förstörs inte, de arrangeras bara om e) tändstickan väger mindre efter att den brunnit f) annan orsak 29 oktober

12 ÖPPNA OCH HALVÖPPNA LABORATIONER Antal frihetsgrader på problemet Frihet under intellektuellt ansvar Nivå Problem Material Procedur Svar 0 Givet Givet Given Givet 1 Givet Givet Givet Öppet 2 Givet Givet alt. Delvis öppet Öppen alt. delvis given Öppet 2 Givet Öppet Öppen Öppet 3 Öppen Öppet Öppen Öppet 29 oktober

13 För läraren: öppna laborationer Mål och syfte Klargör ramarna Ämnesinnehåll. Begrepp och förmågor Utvärdera undervisningen Dokumentation Exempel och återkoppling, när och hur Självutvärdering Bedömning när och hur 29 oktober

14 Något som nästan alla kemilärare gör? Identifiera näringsämnen i mat Ämne: Reagens: Namn: Resultat: Protein NaOH + Kolhydrat (socker) CuSO4 NaOH + CuSO4 Biuret eller Hellers ring Trommers prov Blå färg Ljusblå till tegelröd Kolhydrat (stärkelse) Jod Blåfärgning Mörkblå Fett Filterpapper Fettavtryck Fettavtryck 29 oktober

15 Förslag på öppna laborationer om mat Vilka matvaror innehåller mest fett? Innehåller mjölk eller sojabönor mera protein? Vad skiljer röd mjölk från blå och grön? Hur påverkas bakterier av olika kemikalier och konservering? Vad händer med proteiner, t ex i kött, när vi lagar mat? Vad är det för skillnad mellan Cola och Cola light? Vad är laktosintolerans och kan vi testa laktos i maten? Vilket socker föredrar jästen? Varför berikas livsmedel? Med vad? Hur kan vi testa det? 29 oktober

16 Ja, men tillsatser kanske i vissa fall inte kan uteslutas för att vi är vana vid smaken och för att maten annars skulle se oaptitlig ut Nej, De behövs för att maten ska hålla längre och smaka gott. De skulle inte få användas om de var farliga Är tillsatser i livsmedel onödiga och/eller farliga? Nej, men de behövs inte, och därför ska man undvika dem Tillsatser ska inte få finnas i livsmedel! Naturliga och obehandlade råvaror är bäst för hälsa och miljö. Jag tror...

17 Bedömning av praktiska förmågor Bedömning måste ske då laborationen genomförs om de har filmats Laborationsrapporten bör visa på praktisk förmåga och förståelse av syftet Flexibilitet under arbetet visar på kemisk förståelse? Receptlabortioner ger inte samma möjlighet att bedömma på alla nivåer Det kan vara andra elever, än vanligt, som presterar bäst och får högre betyg då laborationsarbete beaktas 29 oktober

18 Checklistor för elever, t.ex. Påstående: Ja/nej: Om nej jag vet hur jag ska ta reda på det: Jag tror att jag kan besvara min frågeställning Jag har kritiskt granskat mina referenser Jag har tagit reda på hur jag ska hantera de kemikalier och den utrustning jag ska använda Jag vet varför olika steg i laborationen görs och vad som är mest kritiskt vid genomförandet Jag vet hur jag/vi ska dokumentera Jag tar hänsyn till alla gruppmedlemmar och försöker förstå alla moment Jag har en reservplan 29 oktober

19 Det här tittar jag på och bedömmer Olika aspekter av laborationen: Frågeställning (genomförbarhet) Planering av tid och säkerhet Val av metod och utrustning och deras hantering Val av kemikalier och deras hantering Samarbete i gruppen Förmåga att tänka om och revidera Kommunikation (före, under och efter) Dokumentation Kontinuerlig analys Avfallshantering Omdöme (1-10): Tips: 29 oktober

20 Korrelation vs. orsak eller kan korrelationer vara nonsens? Tack för uppmärksamheten!