University Training-Vol. 2 nº2-2009, p.: 9-16
articles
expression des concepts chimiques par langage significatif
expression de concepts chimiques au moyen de la langue de signalisation
i. Galache et P. Pérez
Universidad de Málaga, Faculté des sciences de l’éducation, Zone de chimie inorganique, Campus universitaire de Teatinos, 29071 Málaga-Espagne (E-mail: [email protected])
Résumé
L’objectif de ce travail est d’encourager l’utilisation d’une langue significative pour définir des concepts chimiques chez les étudiants universitaires. Une méthodologie active et participative est testée, qui consiste en enquête initiale, exposition de la classe des aspects fondamentaux, travail personnel, débat et clarification des concepts. Deux thèmes sont explorés: établir la différence entre les éléments et les composés et le comportement différent des éléments métalliques et non métalliques. Il se trouve dans l’exposition des résultats expérimentaux et l’élaboration d’unités didactiques une plus grande précision dans l’utilisation de la langue chimique et une exposition motivée du comportement des substances. Il est conclu que la méthodologie est valide, car les étudiants participent activement au processus d’apprentissage et valorisent positivement l’expérience.
Mots-clés: chimie d’enseignement, langage significatif, concepts chimiques, techniques d’enseignement
Abstrait
L’objectif de cette étude était de promouvoir parmi les étudiants universitaires l’utilisation de la langue des signes pour définir des concepts chimiques. Une méthode active et participative qui enquête initiale, exposition de classe de concepts fondamentaux, personnel de travail, débat et clarification des concepts, a été testée. Deux sujets ont été explorés: la définition des différences entre les éléments et les composés et le comportement différent entre les éléments métalliques et non métalliques. L’exposition des résultats expérimentaux et le développement des unités didactiques a révélé qu’une plus grande précision a été établie dans l’utilisation de langues chimiques ainsi que de produire une exposition motivée sur le comportement des substances. Il a conclu que la méthodologie est valide car les élèves sont devenus activement impliqués dans le processus d’apprentissage et de valoriser l’expérience.
Mots-clés: enseignement de la chimie, langage de signes, concepts chimiques, techniques d’enseignement
note : Cet article est tiré de « informations technologiques » (ISSN 0716-8756), vol. 12 (2), 69-74 (2001)
Introduction
Les expériences d’innovation éducative effectuées au cours de ces années ont permis de détecter l’utilisation inappropriée des étudiants de la langue chimique. Il ne répond pas aux connaissances qu’ils sont censées avoir. Donc, lorsque vous demandez ce que vous êtes des mélanges et que vous demandez par exemple, nous trouvons des réponses telles que ceci: «L’eau est un mélange de deux éléments, d’hydrogène et d’oxygène. Dans son état pur, il est considéré homogène, car il est stable» (Pérez et Galache, 1998). Utilisez indistinctement des termes tels que: mélange, combinaison, élément, composé.
Ceci et d’autres expériences similaires (Pérez et Galache, 1995, White, 1995) ont motivé ce travail qui essaie d’obtenir un apprentissage important de la chimie. Cela implique que: « Une définition ne peut être donnée qu’après avoir assuré la compréhensibilité des termes qui y sont utilisés » (Borese, 1998). La question du sens et le rôle de la définition constitue un problème d’intérêt important et d’importance: la nature conventionnelle de la définition le rend plus important quand plus leurs limites de validité sont connues, plus le sujet est connu que c’est Être traité.
Lucas (1993), il soulève la nécessité de rechercher de nouvelles réponses à de nouvelles questions: pourquoi enseigner la science? Quelle science à enseigner? Comment enseigner les sciences de manière plus efficace? Estas cuestiones sugieren buscar correlaciones entre: el papel del profesor ideas de los alumnos naturaleza de la ciencia a transmitir.
En esta experiencia se intenta adaptar el lenguaje a la capacidad efectiva de recepción y de comprensión de los élèves. Pour cela, les contributions précédentes de Bell et Freyberg (1991) ont été prises en compte; Cassels et Johnstone (1983); Llorens (1988) et Parker (1992).
En délimitant le terrain d’une certaine manière, il opte pour l’étude des éléments chimiques, métaux et non métalliques et une méthode active est utilisée.
Objectifs généraux de cette étude, il est indiqué: a) innover une pratique pédagogique; b) la participation active de l’étudiant dans son propre apprentissage; c) créer un pont entre la langue chimique et ceux qui apportent les étudiants, pour faciliter le processus d’apprentissage; d) connaître l’utilisation et la signification des concepts chimiques; e) différencier des éléments de composés et être capable de les définir; f) étudier les propriétés des métaux et des non-métaux et les raconter avec leur configuration électronique; g) vérifier expérimentalement des propriétés métalliques et non métalliques; h) réveille la curiosité de l’étudiant pour l’utilité et l’application des matériaux qui l’entourent.
Les travaux actuels ont été effectués lors du cours de 1998/99, dans les deux septhes et avec les étudiants correspondants. La portée s’adresse à quelque 600 étudiants, réparties comme suit:
1. Étudiants du diplôme de maître, faculté des sciences de l’éducation.
2. Étudiants de 1º de baccalauréat en chimie, faculté de science.
3. Étudiants de la chimie de l’environnement, faculté des sciences de l’éducation.
Méthodologie
Compte tenu des objectifs exposés, une méthodologie active et participative est testée avec la séquence suivante:
1) Début de l’expérience avec une enquête qui nous permet de détecter si les élèves utilisent une langue chimique correcte pour faire référence à certains concepts et si elles connaissent la signification de certains termes.
2) Exposition de la classe des aspects fondamentaux , ainsi que l’approche de l’approche et de la méthodologie à suivre.
3) Travail personnel qui aide les étudiants à approfondir la connaissance des différents éléments et de leur comportement chimique. Faire: expériences de laboratoire; travaux bibliographiques et de terrain; Ils élaborent des unités didactiques. Débattre et clarifier des concepts.
résultats et discussion
L’expérience a commencé par une enquête qui permet de connaître l’utilisation de la terminologie chimique par les étudiants. Les questionnaires sont similaires, bien qu’avec une teinte différente, selon le niveau présupposé, chaque groupe devrait avoir.
enquête initiale
1. Les élèves du 1er diplôme de maître élémentaire sont présentés avec un questionnaire dans lequel il a été pris en compte sur lequel, à en juger par l’expérience des cours précédents, leur connaissance de la chimie est plutôt bas, d’ici que les questions sont plus simples et Utile pour votre guidage professionnel en tant qu’enseignants. Il est demandé de classer une série de substances dans: i) éléments et composés. Ii) métaux et non-métaux. Iii) Indiquez trois caractéristiques des métaux. Iv) Signaler trois métaux pour une utilisation industrielle. V) Indiquez trois éléments non métalliques importants pour son utilité.
Les résultats exprimés en% sont présentés à la figure 1. Comme on peut le voir, les réponses des articles I et II à peine différences de celles de l’environnement Groupe de chimie.
i. 68% classent des éléments et des composés.
II. Métaux et non-métaux, identifiez-les de 45%.
III. Ils savent simplement comment souligner les caractéristiques des métaux de 3%.
iv. Métaux d’application industrielle, 22%.
v. Ils ne connaissent pas des métaux non importants pour son utilitaire de 6%.
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1: Étudiants de la chimie primaire |
fig. 2: 1º Étudiants chimiques |
2. Quant aux 1er étudiants du baccalauréat chimique, dans le pré-test, il est incident dans le raisonnement des réponses. C’est-à-dire qu’ils ne sont pas seulement invités à classer, mais aussi qu’ils définissent et expliquent certains concepts. Ils sont invités à classer une série de substances dans: i) éléments et composés. Ii) métaux et non-métaux. Iii) Définir: élément et composé. Iv) Expliquez pourquoi le soufre est un élément et un méthane un composé. V) Expliquez pourquoi le cuivre est un métal et un soufre un non-métal. Les résultats peuvent être observés à la figure 2. Il peut être observé:
I et II. Les réponses aux deux premiers articles, avec des succès de 80 et 90%, sont supérieures aux autres groupes.
III. Dans la troisième, une définition de l’élément et du composé est demandée. 58% répondent correctement.
iv. La salle « Pourquoi le soufre est un élément et de méthane un composé » répondit correctement 58%.
v. Le cinquième « Pourquoi le soufre est un métal non métal et cuivre un métal ». Réponses correctes, 12%.
3.Les groupes de chimie de l’environnement 3ème cours se caractérisent par la diversité de son curriculum, car certains proviennent de différentes spécialités du diplôme de maître et d’autres ont opté pour cela, en tant que configuration gratuite, de divers degrés.
Ils souhaitent approfondir cette question et cette motivation a été prise en compte lors de l’exécution du prétest. Ils ont été invités à classer une série de substances dans: i) éléments et composés. Ii) métaux et non-métaux. Iii) Indiquez un élément qu’ils considèrent préjudiciables à l’environnement. Iv) Écrivez trois substances qui sont dans les airs et sont importantes pour son utilité. V) Énumérez trois sujets qui intéressent, du point de vue chimique, d’approfondir vos connaissances.
sur la figure 3, il est observé que:
I et II. Les deux premiers articles, coïncident pratiquement avec les résultats du groupe primaire.
Figure. 3: Étudiants de chimie de l’environnement
III. Les troisièmes « éléments nocifs » répondent correctement de 15%.
iv. Le quatrième « élément d’air important pour son utilité » répond de 17%.
v. La cinquième question, non tabulé, a révélé qu’elles sont principalement intéressées par des sujets qui sont concernés aujourd’hui par rapport à:
a) dépréciation de l’atmosphère: « trou d’ozone, pluie acide, » effet de serre « , etc. …
b) contamination de l’eau: ses causes et son débogage de celui-ci.
c) déchets solides et recyclés.
thèmes qui ont été étudiés en classe et ils ont fait l’objet de travaux personnels.
Bien que parmi les trois groupes, il n’a pas été destiné à établir un parallélisme total, la vérité est qu’il n’y a pas une grande différence dans les réponses aux deux premiers articles qui sont comparables.
est surprenant que les étudiants du baccalauréat chimique ne sont pas capables de justifier pourquoi un élément est métal ou non métal. Peut-être une raison est que dans cette casse-croyance il n’y a pas de » numer clausus « et donc le niveau de chimie est inférieur à celui attendu.
Compte tenu des résultats que vous pouvez voir l’importance d’insister sur le travail personnel et de l’équipe (expériences de laboratoire, problèmes simples, emplois sur le terrain et bibliographiques) sur l’utilisation correcte de la terminologie depuis que la langue chimique a une signification. C’est-à-dire que l’affirmation qu’un élément est en métal ou non métal n’est pas quelque chose de résumé, mais il a une signification spécifique et que la différence de propriétés entre eux est importante non seulement pour les produits chimiques, mais explique le comportement des substances communes. . Que nous voyons et utilisons chaque jour, précisément parce qu’ils ont des propriétés intimement liées à leur structure.
est obtenu, par exemple, que les étudiants interprètent que le sel commun, NaCl, est formé par des ions de sodium positifs et par des ions de chlore négatifs, uni formant un réseau cristallin dans lequel le CL et le Na sont alternés dans un rapport 1: 1 et la différence de molécule d’oxygène et la connexion qui se produit entre ses deux atomes.
Pour cela, il a été nécessaire de savoir quelle est la configuration électronique des atomes et a appris à l’interpréter de la commande des éléments dans le tableau périodique. Objectif persécuté dans la réalisation du travail.
travail personnel et d’équipement
– Les expériences de laboratoire sélectionnées sont abordables, notamment en formation et renforcent et motivent l’étude. La théorie et la pratique sont coordonnées. Ainsi:
ont observé l’aspect physique des métaux et des non-métaux.
ont vérifié certaines propriétés chimiques: a) métaux actifs et métaux nobles contre les acides, b) la réduction de l’oxydation de Les métaux, c) expériences avec du soufre et du carbone.
ont préparé des sols dissolutions et identifier des anions et des cations par électrolyse. Ainsi, apprenez le comportement des ions, ce qu’ils veulent dire et quel rôle ils ont la cathode et l’anode.
est demandé que les résultats expérimentaux sont formulés avec une précision chimique.
– ont été réalisée hors de champ qui leur permet d’analyser la bonne utilisation de la langue chimique:
Deux groupes d’étudiants effectuent une analyse du manuel du deuxième cycle primaire et que (enseignement secondaire obligatoire), pour voir comment et quand ils introduisent Les métaux du sujet et les non-métaux. Ils commencent:
« Il y a à peine parler de certains métaux (fer, aluminium, mercure) et non-métaux (oxygène, carbone) mais en aucun cas la différence de comportement entre les métaux et les non-métaux » .
Deux autres groupes transmettent un questionnaire aux collègues de différents cours et facultés. Ils soulignent que:
« 45% des réponses identifie l’eau distillée et le sel commun comme mélange ».
« environ 40% affirme que le néon et le soufre sont des métaux et que 52% de sodium est un non-métal ».
« 47% affirme qu’il est correct de dire que L’eau est un mélange d’hydrogène et d’oxygène et 70% croient que le fer est un minéral « .
Certains utilisent indistinctement métal / minéral et commentaire:
» A nous l’analyse de ces résultats nous a fait tomber dans le compte des erreurs conceptuelles et vocabulaires que nous avons, pour faire référence à certains concepts. «
Autres affirme:
» Cela coûte pour réussir et classer les résultats de Le questionnaire, mais nous avons appris à différencier et à définir, sachez que l’air est un mélange et en sachant ses composants. En bref, il a été positif pour mener à bien ce travail pour connaître la chimie de nos collègues et la nôtre ».
Un groupe de 3ème étudiants « Chimie de l’environnement » Entretien des étudiants du cours de l’orientation universitaire de différents instituts et indiquer:
« 50% des étudiants confondent des métaux et non des métaux. Ainsi, ils classent le bore et le calcium comme non métal et hydrogène en tant que composant élément fondamental de l’air ».
Enfin, ceux qui transmettent le questionnaire aux étudiants de science, de lettres et de technologies, établissent une comparaison:
« Nous ne voyons pas normalement que les étudiants de course scientifique confondent des métaux et non des métaux, peut-être parce qu’ils ont répondu à l’enquête sans accorder une attention particulière. Nous apprécions pas non plus beaucoup de différence entre les élèves de la science et des techniques avec celles des lettres, peut-être parce que ces concepts, quand ils sont appris à l’école, oublient, car ils n’appliquent ni n’utilisent dans la vie quotidienne, ou parce qu’à l’école I ne sais pas que cela aide à conserver avec l’observation et la réalisation d’expériences n’a pas insisté sur ce qu’ils veulent dire. «
– dans les œuvres bibliographiques menées autour du sujet de l’étude, ils ont approfondi et exposé à leur d’autres aspects sur:
Découverte et historique des éléments chimiques.
Le système périodique et les propriétés périodiques des éléments.
Propriétés générales des métaux et non -metals.
Étude de certains non-métaux Important: oxygène, azote, carbone, etc.
Métaux nobles et leurs propriétés.
Métallurgie de certains métaux importants.
L’étude de l’histoire permet de connaître les cadres théoriques utilisés pour interpréter les phénomènes et Servir d’outil d’apprentissage des concepts.
au travail du Galache et al. (1991), il a été considéré que le vison historique peut aider à comprendre les difficultés rencontrées en prétendant introduire le concept « ion ».
Il est extrêmement intéressant d’approcher la figure de Faraday, son travail et sa correspondance (Camaño et al., 1987). C’est certainement un modèle de scientifique du XIXe siècle. Il a introduit une terminologie toujours utilisée à l’heure actuelle: électrolyse, électrolytes, électrodes, anode, cathode, anion, cation, ion, etc. Il a affirmé pour la première fois que les ions sont facturés des particules électriques qui transportent l’électricité. Il a grandement pris soin de son vocabulaire scientifique, ce qui lui a permis d’interpréter de nombreux phénomènes et de le soumettre à la critique de divers collègues en l’examinant et en le contrastant à plusieurs reprises. Écrivez Faraday à Whewell (Pearce, 1971): « Je cherche des noms pour exprimer mes expériences en électricité. » À un autre moment, il est dit: « Je suis satisfait de ces termes, mais pas avec d’autres que j’ai utilisé. »
Ce moyen de procéder de Faraday, précision méticulose, corrobore l’importance de la langue scientifique. Il attire l’attention sur votre préoccupation car les « écoliers » peuvent se souvenir de ces termes facilement et apparaîtront dans l’une de leurs lettres une préoccupation didactique: que le terme est facile à lire, clair, précis, à établir des relations (anon-anion, cathode) .
Il a motivé pour les étudiants l’intérêt et l’effort d’un grand scientifique pour utiliser une terminologie adéquate. Comme il a été révélé, lors de l’élaboration d’unités didactiques destinées aux enfants du 2e cycle de l’enseignement primaire, car ils ont particulièrement pris soin de la langue chimique.
– à la fin de cette expérience, il est vérifié que la plupart des étudiants viennent interpréter:
Pourquoi certains éléments du système périodique sont des métaux.
Que Caractériser les métaux.
Quels sont les électrons de Valence.
Pourquoi les métaux donnent des ions positifs.
Comment les atomes sont joints dans les métaux.
Pourquoi ils ont une brillance métallique, ce sont de bons conducteurs de chaleur et d’électricité.
Ils peuvent également expliquer:
pourquoi les atomes non métalliques sont formés entre les molécules.
Pourquoi ont-ils des ions négatifs,
pourquoi ne pas conduire le courant électrique,
Comment se joignent-ils avec les ions positifs pour donner des composés cristallins ioniques.
Cependant, les lagunes restent et surprenantes que certains étudiants affirment « le néon est un métal, car il a sa couche de Valence complète » et indique en même temps que les caractéristiques des métaux « facilité pour donner des électrons ».
Cette incohérence et une incohérence perçue ne doivent pas être étranges si vous prenez en compte que le chimiste utilise la logique et les critères scientifiques, considérés comme «corrects» et dans de nombreux cas, différents de ceux qu’ils utilisent des étudiants . Noir et Simon (1992), reportez-vous à cela avec la comparaison des « deux îles » et du rôle de l’enseignant comme « Construire des ponts entre eux ».
Conclusions
A Les résultats obtenus, il est conclu que:
1. Il a été possible de faire avancer dans la compréhension des concepts chimiques et dans l’acquisition de la langue scientifique appropriée.
2. Il a été atteint pour différencier profondément ce que sont les métaux et les non-métaux, ainsi que leurs propriétés caractéristiques.
3. L’intérêt des matériaux qui les entourent ont été réveillés chez les étudiants.
4. Les réponses aux questions des tests écrits ont été larges, motivées et explicites, ainsi que la question suivante:
« Pourquoi le soufre est un métal et cuivre un métal », ils répondent: « Parce que le Le soufre dispose de la configuration électronique 3S2P4, appartient au groupe 16, vous pouvez accepter des électrons et manquer de luminosité. Le cuivre avec la configuration 3D104S1, cede Electrons, a une luminosité métallique et entraînant le courant de puissance et la chaleur « .
5. Les étudiants participent activement au processus d’apprentissage et ont dépassé les tests écrits sans difficulté. Le résultat académique a été bon et ils ont valorisé positivement l’expérience.
6. La méthodologie utilisée est valide mais nécessite du temps et de la dédicace.
références
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