Från vardagsförståelse till kemiska begrepp
Vivi‐Ann Långvik, KRC, Stockholms universitet www.krc.su.se
David Ausubel: “The most important single factor influencing learning is what the learner already knows. Ascertain this, and teach him accordingly”
Vår världsbild www.krc.su.se
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 http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/cells/scale
‐modelltänkande. Vad är en modell? Skolan borde bidra till att göra naturen begriplig för eleverna
‐2016‐01‐25
Vivi‐ann Långvik
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
Viktiga kemiska begrepp
och tankegångar för skolans kemi Ämnens (dynamiska) partikelnatur
Vatten – ett märkligt ämne och ”lika löser lika”
http://idpp.gu.se/digitalAssets/1456/1456253_ke4.pdf
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?
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?
Viktiga kemiska begrepp
och tankegångar för skolans kemi Ämnens partikelnatur
Vatten – ett märkligt ämne och ”lika löser lika” http://idpp.gu.se/digitalAssets/1456/1456251_ke6.pdf
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?
Intermolekylära kemiska bindningar
Kovalent bindning, jonbindning och polär kovalent bindning.
Vilken är vilken?
Bilder med tillstånd från Terrific Science
www.terrificscience.org
Viktiga kemiska begrepp
och tankegångar för skolans kemi Ämnens partikelnatur
Vatten – ett märkligt ämne och ”lika löser lika”
http://idpp.gu.se/intresseomraden/naturvetenskap‐och‐teknik/resurser‐for‐
larare/nordlab.se
Vad är gas ‐ om gasers egenskaper
Surt, basiskt och neutralt
Kemisk bindning, relativ styrka
Reaktivitet vs. inerta ämnen
http://idpp.gu.se/digitalAssets/1456/1456251_ke6.pdf
Energi i mat, bränslen, hållbarhet
Varifrån får vi energi?
•
Vad får spikar att rosta?
•
Karbidlampa eller svetsgas?
•
Kan man elda med mat?
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. Förståelse i laborationsarbetet
några enkla demonstrationsexempel
•
•
Massans oförstörbarhet – elevers tankesätt – Använd våg (AgNO3 + 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
• CaCl2 + NaHCO3 • 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
2016‐01‐25
Vivi‐ann Långvik
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 2014 www.krc.su.se
ÖPPNA OCH HALVÖPPNA LABORATIONER
Antal frihetsgrader på problemet
Frihet under intellektuellt ansvar
www.krc.su.se
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 2014 www.krc.su.se
För läraren: öppna laborationer
Klargör ramarna
Mål och syfte
Dokumentation
Utvärdera undervisningen
Exempel och återkoppling, när och hur
Ämnesinnehåll. Begrepp och förmågor
Bedömning‐när och hur
Självutvärdering 29 oktober 2014 www.krc.su.se Något som nästan alla kemilärare gör?
Identifiera näringsämnen i mat
Ämne:
Reagens:
Namn:
Resultat:
Protein
NaOH +
CuSO4
Biuret eller
Hellers ring
Blå färg
Kolhydrat
(socker)
NaOH +
CuSO4
Trommers
prov
Ljusblå till
tegelröd
Kolhydrat
(stärkelse)
Jod
Blåfärgning
Mörkblå
Fett
Filterpapper
Fettavtryck
Fettavtryck
29 oktober 2014 www.krc.su.se 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 2014 www.krc.su.se www.krc.su.se
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
Nej, men de behövs inte, och därför ska man undvika dem
Är tillsatser i livsmedel onödiga och/eller farliga?
Tillsatser ska inte få finnas i livsmedel! Naturliga och obehandlade råvaror är bäst för hälsa och miljö. www.krc.su.se Jag tror...
Bedömning av praktiska förmågor
Bedömning måste ske då laborationen genomförs om de har filmats
Laborationsrapporten bör visa på praktisk förmåga och förståelse av syftet Receptlabortioner ger inte samma möjlighet att bedömma på alla nivåer
Flexibilitet under arbetet visar på kemisk förståelse?
Det kan vara andra elever, än vanligt, som presterar bäst och får högre betyg då laborationsarbete beaktas
29 oktober 2014 www.krc.su.se Checklistor för elever, t.ex.
Påstående:
Ja/nej:
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 2014 www.krc.su.se Om ”nej” – jag vet
hur jag ska ta reda
på det:
”Det här tittar jag på och bedömmer”
Olika aspekter av laborationen:
Omdöme Tips:
(1-10):
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
29 oktober 2014 www.krc.su.se Korrelation vs. orsak
eller kan korrelationer vara nonsens? Tack för uppmärksamheten!
