A közoktatási kémia és fizika tananyagok közötti kapcsolatok

1. A közoktatási kémia és fizika tananyagok közötti kapcsolatok Szalay Luca ELTE Kémiai Intézet luca@chem.elte.hu

2. Tartalom • Az új kerettantervi óraszámok • Az általános tagozat „B” változatának tananyaga kémiából • A reáltagozat emelt óraszámú tananyaga kémiából • A fizika és a kémia témakörei korcsoportonként és képzési formánként • Kapcsolatok a fizika és a kémia tananyag között • Komplex természettudományos feladatok, integrált projektek

3. 1. Az új kerettantervi óraszámoka) alap óraszámok

4. 1. Az új kerettantervi óraszámaokb) emelt óraszámok

5. 2. a) Általános tagozat – Alapelvek • NAT kompatibilitás (kevés óra ↔ NAT tartalom sok!) • A fogalmak és összefüggések logikus rendszere • Cél: kémiai alapműveltség • Eszközök: • A természettudományos gondolkodás elemei (pl. megfigyelés, rendszerezés, modell- és hipotézisalkotás, kontrollvizsgálat, következtetések közzététele és megvitatása) • Sok kísérlet (tanári, tanulói, ill. részben a tanulók által tervezett) • Tudománytörténet • Módszertani ajánlások (változatosság!) • Szabadság a tankönyvírónak

6. 2. b) Általános tagozat – A tananyag elrendezése • Moduláris felépítés: 6 évf. gim. = ált. isk. + 4 évf. gim. • 7-8. évfolyam azonos a reál tagozatéval (mivel sajnos az óraszám is azonos) • 9-10. évfolyam: • A szervetlen kémia NEM maradhat ki • Az atomszerkezetben kevesebb absztrakt fogalom • Csökkentett tananyag (cél a hétköznapokban, ill. a felnőtt életben való használhatóság, az informácókeresés- és feldolgozás tanítása) • Általános – szervetlen – szerves kémia

7. 2. c) Általános tagozat: 7-8. évfolyam • Részecskeszemlélet (golyómodell), • Periódusos rendszer (Bohr-modell alapján) • Oktett-szabály (kémiai kötések: ionos, kovalens, fémes) • Anyagmennyiség van, de oldatösszetétel csak %! • Kémiai reakciók • Sav-bázis (csak a disszociáció elmélete alapján) • Redoxi (csak oxigénátmenet alapján) • Anyagismeret az előfordulás helye szerint: • Élelmiszerek (egészséges életmód) • Kémia a természetben (fenntarthatóság) • Kémia az iparban (a vegyipar haszna) • Kémia a háztartásban (balesetvédelem)

8. 2. d) Általános tagozat: Általános kémia • Kvantummechanika csak érintőlegesen, ill. a módszertani ajánlások között • Periódusos rendszer (Bohr-modell alapján) • Elektronegativitás (kötések fajtái – kötéspolaritás – molekulapolaritás – makroszkopikus tulajdonságok halmazokban, pl. oldhatóság) • Anyagi rendszerek (fázisok és komponensek) • Kémiai reakciók • Sav-bázis (protonátmenet alapján, gyenge sav/bázis) • Redoxi (elektronátmenet alapján, oxidációs szám van) • Elektrokémia

9. 2. e) Általános tagozat: Szervetlen kémia • A periódusos rendszer csoportjai szerint haladva (hidrogén – nemesgázok – nemfémek – fémek) • Szerkezet – tulajdonságok összefüggései • Szempontok: • Atom-, molekula- és halmazszerkezet • Fizikai és kémiai tulajdonságok • Előfordulás • Előállítás • Felhasználás • Sok érdekesség a módszertani ajánlások között

10. 2. f) Általános tagozat: Szerves kémia • Nevezéktan, képletek, izomériák • Szerkezet – tulajdonságok összefüggései • A legfontosabb képviselőkre koncentrál • Felépítés • Szénhidrogének és halogénezett származékaik • Oxigéntartalmú szerves vegyületek • Nitrogéntartalmú szerves vegyületek • Az élet molekulái • Sok érdekesség a módszertani ajánlások között

11. 3. a) Reáltagozat - Alapelvek • 7-8. évfolyam: azonos az általános tagozatéval • 9-12. évfolyam: nagyobb óraszám → elmélyültebb tudás • Összegezés a 12. évfolyamon • Alapok • az emelt szintű érettségire • a szakirányú továbbtanuláshoz • Sok kísérlet • Sok érdekesség a módszertani ajánlások között

12. 3. b) Reál tagozat – A tananyag elrendezése • 7-8. évf.: azonos az általános tagozattal • 9. évf. : Általános kémia: • több absztrakt fogalom (pl. atom- és molekulapálya) • nincs elektrokémia • 10. évf. : Szerves kémia (bővebb, mint az általános) • 11. évf.: Szervetlen kémia (elektrokémiával kezd!) • 12. évf.: Összegzés, kitekintés • Pályaorientáció (a kémikusok munkája) • Felkészülés az érettségire: • elvégzendő kísérletek • számolási feladatok.

13. 4. a) A 7-8. évfolyamok témakörei („B” változatok)

14. 4. b) A 9-10. évfolyamok témakörei („B”)

15. A 9-10. évfolyamok témakörei („B” folytatás)

16. 4. c) A 11. évfolyam témakörei („B” változat)

17. 4. d) A 9-10. évfolyamok témakörei („emelt”)

18. A 9-10. évfolyamok témakörei (emelt folyt.)

19. 4. e) A 11-12. évfolyamok témakörei („emelt”)

20. A 11-12. évfolyamok témakörei (emelt folyt.)

21. 5. a) Kapcsolatok a fizika és a kémia tananyag között • Kapcsolódási pontok • Egymásra épülések • Átfedések ?

22. 5. a) A 7-8. évfolyamok témakörei („B” változatok)

23. 5. b) Kapcsolatok a fizika és a kémia tananyag között - konklúzió • Keressük meg a kapcsolódási pontokat! • Valósítsuk meg az egymásra épüléseket! • Lehetőleg kerüljük a teljes átfedéseket!

24. 6. a) Komplex természettudományos feladatok 1.Rákóczi Melinda szakdolgozata (ELTE, 2010) • Problémafelvetés (hétköznapi, érdekes téma): Hogyan működnek az önmelegítős/önhűtős italok? • Motiváció (akkor működött): http://www.caldocaldo.it/index.html • Cél: az oldódás energiaviszonyaival kapcsolatos ismeretek gyakorlása és képességfejlesztés. • A fokozatosság és az „egyensúly” jegyében: • Nagyon egyszerű modellkísérlet, de meg is kell tervezni! • Hagyományos, elméleti tudást igénylő feladatok szerepe. • Feladatlap • A kísérlet és az elméleti vonatkozások egyensúlya. • Számolásos feladat! • Kitekintő kérdések: pl. környezetvédelem.

25. 6. b) Komplex természettudományos feladatok 2.Géniusz tanfolyam – „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 .

26. 6. c) Komplex természettudományos feladatok 3.http://www.chem.elte.hu/w/modszertani/fellap.html • Hamupipőke és más történetek (A keverékek szétválasztása) • A korrózió vasfoga (A fémek redukáló sora és korróziója ) • Az ősi ellenség (Vízkeménység) • Porkeverékek tömegszázalékos összetételének meghatározása • Csepp a tengerben? (Anyagmennyiség és elegyösszetétel) • Reakciósebesség(több variációban), pl.: • „Gyorsulási” verseny vegytan módra • A reakciósebességet befolyásoló tényezők vizsgálata • Kémhatás (több variációban), pl.: • Ki kicsoda? (7. évf.) • Savak, bázisok, modellek… (9. évf.) • Kékszilva: a gyümölcs, ami piros, amikor zöld (9. évf.) • „Változó és változatlan” (A fizikai és a kémiai egyensúlyok) • Oxigéntartalmú szerves vegyületek vizsgálata • Nassolók kémiája (Élelmiszergélek)

27. 6. d) Integrált projektekhez ajánlott linkek http://metal.elte.hu/~ttomc/ http://www.compacitypro.nl/Hungariantranslations/tabid/370/Default.aspx http://www.compacitypro.nl/ProBaseMenu/tabid/377/Default.aspx http://standardbase.vapronet.nl/ http://slc.pszk.nyme.hu/

28. KÖSZÖNÖM A MEGTISZTELŐ FIGYELMET!