Universitatea Training-vol. 2 Nº2-2009, p.: 9-16
Articole
Exprimarea conceptelor chimice prin limbă semnificativă
Exprimarea conceptelor chimice prin intermediul limbii de semnale
i. Galache și P. Pérez
Universidad de Málaga, Facultatea de Științe a Educației, Zona Chimie anorganică, Campusul Universității din Teainos, 29071 Málaga-Spania (E-mail: [email protected])
Rezumat
Obiectivul acestei lucrări este de a încuraja utilizarea unei limbi semnificative pentru a defini conceptele chimice la studenții universitari. O metodologie activă și participativă este testată, care constă în sondaj inițial, expunerea la clasă a aspectelor fundamentale, munca personală, dezbaterea și clarificarea conceptelor. Sunt explorate două teme: să stabilească diferența dintre elemente și compuși și comportamentul diferit al elementelor metalice și nemetalice. Se constată în expunerea rezultatelor experimentale și elaborarea unităților didactice o precizie mai mare în utilizarea limbajului chimic și o expunere motivată a comportamentului substanțelor. Se concluzionează că metodologia este valabilă, deoarece elevii sunt implicați activ în procesul de învățare și valorifică în mod pozitiv experiența.
Cuvinte cheie: chimie de predare, limbă semnificativă, concepte chimice, tehnici de predare
Rezumat
Obiectivul acestui studiu a fost de a promova printre studenții universitari utilizarea limbajului de semnalizare pentru a defini conceptele chimice. O metodologie activă și participativă pe care un sondaj inițial, a fost testat expunerea de clasă a conceptelor fundamentale, personalul de lucru, dezbaterea și clarificarea conceptelor. Au fost explorați doi subiecți: definiția diferențelor dintre elemente și compuși și comportamentul diferit dintre elementele metalice și cele nemetalice. Expunerea rezultatelor experimentale și dezvoltarea unităților didactice a arătat că a fost stabilită o mai mare precizie în utilizarea limbajelor chimice, precum și producerea expunerii motivate asupra comportamentului substanțelor. Aceasta a concluzionat că metodologia este valabilă, deoarece elevii au devenit implicați activ în procesul de învățare și în valoare pozitivă a experienței.
Cuvinte cheie: predare chimie, limbă semnificativă, concepte chimice, tehnici de predare
Notă : Acest articol este luat din „Informații tehnologice” (ISSN 0716-8756), voi. 12 (2), 69-74 (2001)
Introducere
Experiențele inovării educaționale efectuate de-a lungul acestor ani au permis să detecteze utilizarea necorespunzătoare a studenților limbajului chimic Nu răspunde la cunoștințele pe care ar trebui să le aibă. Deci, atunci când vă întrebați ceea ce sunteți amestecuri și vi se cere, de exemplu, găsim răspunsuri: „Apa este un amestec de două elemente, hidrogen și oxigen. În starea sa pură este considerată omogenă, deoarece este stabilă” (Pérez și Galache, 1998). În mod evident, utilizați termeni cum ar fi: amestec, combinație, element, compus.
Aceasta și alte experiențe similare (Pérez și Galache, 1995, White, 1995) au motivat această lucrare care încearcă să realizeze o învățare semnificativă a chimiei. Aceasta implică faptul că: „O definiție poate fi dată numai după ce a asigurat înțelegerea termenilor care sunt utilizați în ea” (Borese, 1998). Întrebarea de semnificație și rolul de definiție este o problemă de mare interes și importanță: natura convențională a definiției o face ca fiind mult mai semnificativă când sunt cunoscute mai mult limitele lor de valabilitate, adică, cu atât este mai important subiectul că este Fiind tratat.
Lucas (1993), el ridică nevoia că are ancheta de a căuta noi răspunsuri la întrebări vechi: de ce să învețe știința? Ce știință să învețe? Cum să învățați științele într-un mod mai eficient? Aceste probleme sugerează căutări corelații între: rolul profesorului – ideile studenților – natura științei care urmează să fie transmisă.
În această experiență, limba este încercată de capacitatea efectivă de primire și de înțelegere a elevii. Pentru aceasta, au fost luate în considerare contribuțiile anterioare ale Bell și Freyberg (1991); Cassels și Johnstone (1983); Llorens (1988) și Parker (1992).
Prin delimitarea câmpului într-un fel, se optează pentru studiul elementelor chimice, metalelor și a elementelor nemetalice și o metodologie activă.
Ca obiective generale ale acestui studiu, se indică: a) inovarea practicii de predare; b) participarea activă a elevului în propria sa învățare; c) să creeze o punte între limbajul chimic și cei care aduc studenții, să faciliteze procesul de învățare; d) cunoaște utilizarea și sensul conceptelor chimice; e) diferențiază elementele compușilor și pot să le definească; f) studiați proprietățile metalelor și ne-metalelor și le raportați cu configurația lor electronică; g) verificați experimental unele proprietăți metalice și non-metalice; h) trezește curiozitatea elevului pentru utilitatea și aplicarea materialelor care îl înconjoară.
Lucrarea de față a fost efectuată în cursul anului 1998/99, în cele două șapteții și cu studenții corespunzători. Domeniul de aplicare vizează aproximativ 600 de studenți, distribuiți după cum urmează:
1. Elevii de la Diploma de Master, Facultatea de Științe ale Educației.
2. Elevii de la 1 ° din Bachelor of Chimie, Facultatea de Științe.
3. Mediu Studenți de chimie, Facultatea de Științe a Educației.
Metodologie
Având în vedere obiectivele expuse, o metodologie activă și participativă este testată cu următoarea secvență:
1) Începerea experienței cu un sondaj care ne permite să detectăm dacă elevii folosesc un limbaj chimic corect pentru a se referi la anumite concepte și dacă cunosc semnificația unor termeni.
2) Expunerea în clasa aspectelor fundamentale , precum și abordarea abordării și metodologiei de urmat.
3) munca personală care îi ajută pe elevi să aprofundeze cunoștințele diferitelor elemente și comportamentul lor chimic. DO: experiențe de laborator; Lucrări bibliografice și de teren; Ele elaborează unitățile didactice. Dezbaterea și clarificarea conceptelor.
Rezultate și discuție
experiență a început cu un sondaj care permite cunoașterea terminologiei chimice de către studenți. Chestionarele sunt similare, deși cu o nuanță diferită, în funcție de nivelul care este presupus, fiecare grup ar trebui să aibă.
sondaj inițial
1. Studenții din prima parte a diplomei de masterat elementar sunt prezentate cu un chestionar în care a fost luată în considerare faptul că, judecând după experiența cursurilor anterioare, cunoștințele lor despre chimie este mai degrabă un nivel scăzut, de aici că întrebările sunt mai simple și util pentru îndrumarea dvs. profesională ca profesori. Se solicită clasificarea unei serii de substanțe în: i) elemente și compuși. Ii) metale și nemetale. Iii) indică trei caracteristici ale metalelor. Iv) Raportați trei metale pentru uz industrial. V) indică trei elemente importante nemetalice pentru utilitatea sa.
Rezultatele exprimate în% sunt prezentate în figura 1. După cum se poate observa, răspunsurile elementelor I și II doar diferențele dintre cele ale mediului Grupul de chimie.
i. 68% clasifică elemente și compuși.
II. Metale și nemetale, identifică-le cu 45%.
III. Ei știu doar cum să indice caracteristicile metalelor 3%.
IV. Metale industriale de aplicare, 22%.
v. Ei nu cunosc metale importante pentru utilitatea sa de 6%.
DIV ID = „91C7F5D988”> 78def0b82 „
Id = „28273A58D0”>
dd698b4e3a „>
Fig. 2: 1 ° Studenți chimici
2. În ceea ce privește primii studenți ai licenței chimice, în pretest este incident în raționamentul răspunsurilor. Adică, nu numai că sunt rugați să clasifice, ci și să definească și să explice câteva concepte. Acestea sunt rugate să clasifice o serie de substanțe în: i) elemente și compuși. Ii) metale și nemetale. Iii) Definiți: element și compus. Iv) Explicați de ce sulful este un element și un metan un compus. V) Explicați de ce cuprul este un metal și sulf un non-metal. Rezultatele pot fi observate în figura 2. Se poate observa:
I și II. Răspunsurile la primele două articole, cu succese de 80 și 90%, sunt superioare celorlalte grupuri.
III. În a treia, se solicită o definiție a elementului și a compusului. 58% răspund corect.
iv. Camera „De ce sulful este un element și metanul un compus” Răspundeți corect 58%.
v. Cea de-a cincea „De ce sulful este un metal non-metal și cupru”. Răspunsuri corecte, 12%.
3.Grupurile de chimie a mediului al treilea curs se caracterizează prin diversitatea curriculum-ului său, deoarece unele provin din diferite specialități ale diplomei de master și alții au optat pentru aceasta, ca o configurație liberă, de la diferite grade.
Sunt interesați să aprofundeze această chestiune și această motivație a fost luată în considerare la efectuarea pretestului. Acestea au fost rugate să clasifice o serie de substanțe în: i) elemente și compuși. Ii) metale și nemetale. Iii) indică un element pe care îl consideră în detrimentul mediului. Iv) scrieți trei substanțe care sunt în aer și sunt importante pentru utilitatea sa. V) Listează trei subiecte care dobândesc, din punct de vedere chimic, pentru a vă aprofunda cunoștințele.
în figura 3 se observă că:
I și II. Primele două elemente coincid practic cu rezultatele grupului primar.
Smochin. 3: Studenți de chimie de mediu
III. Al treilea „elemente dăunătoare” răspund corect cu 15%.
IV. Al patrulea „elemente de aer importante pentru utilitatea sa” răspund cu 17%.
v. Cea de-a cincea întrebare, nu a arătat că sunt interesați în principal de subiecte care sunt preocupate astăzi în legătură cu:
a) afectarea atmosferei: „gaură de ozon, ploaie acidă,” efect de seră „etc. ..
b) contaminarea apei: cauzele și depanarea acestuia.
c) deșeuri solide și reciclate.
teme care au fost studiate în clasă și Ei au fost subiectul muncii personale.
Deși printre cele trei grupuri nu a fost intenționat să stabilească un paralelism total, adevărul este că nu există o mare diferență în răspunsurile la primele două elemente care sunt comparabile.
este surprinzător faptul că elevii de licență chimică nu sunt capabili să justifice de ce un element este metal sau non-metal. Poate un motiv este faptul că în această bicicletă nu este ” Numer Clausus „și, prin urmare, nivelul de chimie este mai mic decât se aștepta.
Având în vedere rezultatele, puteți vedea importanța insistenței asupra muncii personale și a muncii personale și de echipă (experiențe de laborator, probleme simple, locuri de muncă și locuri de muncă bibliografice) cu privire la utilizarea corectă a terminologiei, deoarece limbajul chimic are un sens. Asta înseamnă că afirmarea că un element este metal sau non-metal nu este ceva abstract, dar are un înțeles specific și că diferența de proprietăți între ele este importantă nu numai pentru substanțele chimice, dar explică comportamentul substanțelor comune . pe care îl vedem și folosim în fiecare zi, tocmai pentru că au proprietăți care sunt strâns legate de structura lor.
se realizează, de exemplu, că elevii interpretează că sarea comună, NaCI, este formată din ioni pozitivi de sodiu pozitiv și prin ioni negativi de clor, formarea unei rețele cristaline în care CL și NA sunt alternate într-un raport 1: 1 și diferența de moleculă de oxigen și conexiunea care are loc între cei doi atomi.
Pentru aceasta a fost necesară cunoașterea configurației electronice a atomilor și au învățat să o interpreteze de la ordonarea elementelor din tabelul periodic. Obiectivul persecutat în desfășurarea lucrării.
Lucrări personale și de echipamente
– experiențele de laborator selectate sunt accesibile, în special instruirea și consolidarea și motivarea studiului. Teoria și practica sunt coordonate. Astfel:
au observat aspectul fizic al metalelor și non-metalelor.
au verificat unele proprietăți chimice: a) metale active și metale nobile împotriva acizilor, b) reducerea oxidării Metale, c) experiențe cu sulf și carbon.
au pregătit sarele de dizolvare și identifică anioni și cationi prin electroliză. Astfel, aflați comportamentul ionilor, ceea ce înseamnă și ce rol au catodul și anodul.
este solicitat ca rezultatele experimentale să fie formulate cu precizie chimică.
– au fost efectuate din câmp care le permite să analizeze utilizarea corectă a limbajului chimic:
Două grupuri de studenți efectuează analiza manualelor celui de-al doilea ciclu primar și că (învățământ secundar obligatoriu), pentru a vedea cum și când introduc Metalele și nematerialele subiecte. Ei comentează:
„Nu mai vorbește despre unele metale (fier, aluminiu, mercur) și non-metale (oxigen, carbon), dar în nici un caz nu este diferența de comportament între metale și non-metale” .
Alte două grupuri trec un chestionar colegilor din diferite cursuri și facultăți. Acestea subliniază că: „45% din răspunsuri identifică apa distilată și sarea comună ca amestec”.
„Aproximativ 40% afirmă că neonul și sulful sunt metale, iar pentru 52% sodiu este un non-metal”.
„47% susține că este corect să spun asta Apa este un amestec de hidrogen și oxigen și 70% cred că fierul este un mineral „.
Unele utilizează indistinct metal / mineral și comentariu:
” Pentru noi analiza acestor rezultate ne-a făcut să intrăm în contul erorilor conceptuale și vocabulare pe care le avem, să ne referim la anumite concepte. „
alții afirmă:
” Costuri pentru a trece și a clasifica rezultatele lui Chestionarul, dar am învățat să diferențiem și să definim, să știm că aerul este un amestec și cunoașterea componentelor sale. Pe scurt, a fost pozitiv să îndeplinească această lucrare pentru a cunoaște chimia colegilor noștri și a noastră „.
Un grup de studenți „Mediu Chimie” interviu pe elevii cursului de orientare universitară a diferitelor institute și indicați:
„50% dintre studenți confundă metalele și nu metalele. Astfel, clasifică pe bor și calciu ca non-metal și hidrogen ca o componentă de element fundamental a aerului „.
În cele din urmă, cei care trec chestionarul studenților de știință, scrisori și tehnologice, stabilește o comparație:
„Nu vedem normal ca studenții de curse din știință să confundă metalele și nu metale, poate pentru că au răspuns la sondaj fără să acorde o atenție deosebită. Nici nu apreciem o mare diferență între elevii științei și tehnici cu cele ale scrisorilor, poate pentru că aceste concepte, când sunt învățate la școală, uită, pentru că nu se aplică sau nu folosesc în viața de zi cu zi sau pentru că în școală Nu știu că ajută la păstrarea cu observația și realizarea experiențelor nu este insistat asupra a ceea ce înseamnă „
– în lucrările bibliografice efectuate în jurul subiectului de studiu, s-au adâncit și au expus la ei Aspecte colegi pe:
Discovery și istorie a elementelor chimice.
Sistemul periodic și proprietățile periodice ale elementelor.
Proprietăți generale ale metalelor și non -metals.
Studiul unor ne-metale importante: oxigen, azot, carbon etc.
metale nobile și proprietățile lor.
Metalurgie a celor mai multe Metale importante.
Studiul povestii permite cunoașterea cadrelor teoretice care au fost folosite pentru a interpreta fenomenele și Pentru a servi ca instrument de învățare a unor concepte.
la lucrarea lui Galache et al. (1991), sa considerat că nurca istorică poate ajuta la înțelegerea dificultăților întâmpinate pretinzând că a introdus conceptul „Ion”.
Este extrem de interesant să se apropie de figura Faraday, de lucrarea sa și de corespondența lui (Camaño și colab., 1987). Este, cu siguranță, un model al omului de știință al secolului al XIX-lea. El a introdus o terminologie care este încă utilizată în prezent: electroliză, electroliți, electrozi, anod, catod, anion, cation, ion, etc. El a afirmat pentru prima dată că ionii sunt acuzați de particule electrice care transportă energia electrică. El a avut foarte mult grijă de vocabularul său științific, care la permis să interpreteze numeroase fenomene și la prezentat la criticile diferiților colegi prin revizuirea lui și contrastarea în mod repetat. Scrieți Faraday la Whewell (Pearce, 1971): „Caut câteva nume pentru a-mi exprima experiențele în electricitate”. Într-un alt moment se spune: „Sunt mulțumit de acești termeni, dar nu cu ceilalți pe care l-am folosit”.
Acest mod de a face din Faraday, precis meticuloza, coroborează importanța limbajului științific. Ea atrage atenția asupra îngrijorării dvs., deoarece „elevii” își pot aminti cu ușurință acești termeni și apare într-una din scrisorile lor o preocupare didactică: că termenul este ușor de citit, clar, precis, pentru a stabili relații (anodion-anion, catod – .
a motivat pentru studenți interesul și efortul unui mare om de știință pentru utilizarea unei terminologii adecvate. După cum sa arătat, atunci când se dezvoltă unități didactice destinate copiilor din ciclul primar al învățământului primar, deoarece au avut în special îngrijiri de limbaj chimic.
– La sfârșitul acestei experiențe se verifică că majoritatea studenților vin să interpreteze:
De ce anumite elemente ale sistemului periodic sunt metale.
Ce Caracterizarea metalelor.
Care sunt electronii din Valencia.
De ce metalele dau ioni pozitivi.
modul în care atomii sunt îmbinate în metale.
De ce au strălucire metalică, sunt drivere bune de căldură și electricitate.
Ei pot explica:
de ce atomii nemetalici se formează printre ele molecule.
De ce au ioni negativi,
De ce nu conduceți curentul electric,
Cum se alătură ionii pozitivi pentru a da compuși cristalini ioni.
Cu toate acestea, lagunele rămân și surprinzătoare că unii studenți afirmă că „Neonul este un metal, deoarece are haina lui Valencia completează” și, în același timp, indică ca caracteristici ale metalelor „ușurință pentru a produce electroni”.
Această inconsecvență și inconsecvență care este percepută nu ar trebui să fie ciudată dacă luați în considerare faptul că chimistul utilizează logica științifică și criteriile, considerate „corecte” și, în multe cazuri, diferite de cele pe care le folosesc studenții . Black și Simon (1992), se referă la acest lucru cu Simile de „Două insule” și rolul profesorului ca „construirea podurilor între ele”.
Concluzii
A de la Rezultatele obținute, se concluzionează că:
1. A fost posibilă avansarea în înțelegerea conceptelor chimice și în achiziționarea limbii științifice corespunzătoare.
2. Sa ajuns să diferențieze motivul pentru ceea ce sunt metalele și non-metalele, precum și proprietățile lor caracteristice.
3. Interesul pentru materialele care le înconjoară au fost trezite la studenți.
4. Răspunsurile la întrebările testelor scrise au fost largi, motivate și explicite, precum și întrebarea:
„De ce sulful este un metal nemetal și cupru un metal”, ei răspund: „Pentru că Sulful are o configurație electronică de 3S2P4, aparține grupului 16, puteți accepta electroni și lipsa luminozității. Cuprul cu configurație 3D104S1, electroni de cede, are luminozitate metalică și conducerea curentului de putere și căldură „.
5. Elevii sunt implicați activ în procesul de învățare și au depășit testele scrise fără dificultate. Rezultatul academic a fost bun și au evaluat pozitiv experiența.
6. Metodologia utilizată este valabilă, dar necesită timp și dedicare.
referințe
Bell, B. și Freyberg; „Limba în clasa științifică” în învățarea științei studenților, de la Osborne, R. și Freyberg, P. (EDS.) Madrid. Narcea (1991).
negru, P. și S. Simon; „Progresul în știința învățării”. Cercetare în domeniul educației științifice: 22, 45-54 (1992).
alb, a.; „Studiul concepțiilor studenților cu privire la unele aspecte ale soluțiilor și al factorilor care îi influențează”. Teza de doctorat publicată în Microfiche. Universitatea din Málaga (1995).
Borese, a.; „Predarea, limba, învățarea semnificativă: cazul chimiei” în didactica științei și transversalității. Edita Universidad Málaga (1998).
camaño, A., C. Maestru, C. major și T. Ventura; „Istoria chimiei: un instrument util pentru învățarea conceptelor chimice”. Predarea științei: Extra, 161-162 (1987).
Cassels, J. și A. Johnstone; „Semnificația cuvintelor și învățătura chimiei”, educația în chimie, ianuarie, pp.10-11 (1983).
Galache López, M.I., E. Camacho Domínguez și A. Rodríguez García; „Originea istorică a termenului Ion”. Predarea științei: 9 (2), 187-192 (1991).
llorens, j.; „Chimie de învățare și exemplu de limbă”. Predarea științei: 7 (2), 195-197 (1988).
lucas, a.; „Cloritoare ale curriculum-ului și contribuțiilor la practica educației științifice” în Palacios, C; Anoleaga, D. și Usturoi, A.; (EDS), zece ani de cercetare și inovare în domeniul predării științei. Madrid. Cide (1993).
parker, l.: „Limba în domeniul educației științifice: Implicația pentru profesori”. Profesorii de științe australian Journal: 38 (2), 111-119 (1992).
Pearce, L.; Corespondența selectată a lui Michael Faraday. (Ed. De L. Pearce Willienii. Instituția regală din Marea Britanie. Universitatea Press. Cambridge) (1971).
Pérez Miranda, P. E I. Galache López; „O experiență de îmbunătățire a procesului de învățare-învățare a conceptului de bază acid” în inovarea educațională la Universitatea din Málaga. Malaga. Universitatea de Publicații de Ice și Service (1995).
Pérez Miranda, P. E I. Galache López; „Eseu de o metodă activă pentru cunoașterea materiei și a comportamentului său” pentru a promova calitatea învățăturii universitare a lui Tobet Hurtado, J.C. Și alții, Málaga. Universitatea de Publicații de Ice și Service (1998).