Na temelju članka 27. stavka 9. Zakona o odgoju i obrazovanju u osnovnoj i srednjoj školi („Narodne novine“, broj: 87/08, 86/09, 92/10, 105/10-ispravak, 90/11, 16/12, 86/12, 94/13, 152/14, 7/17 i 68/18) ministrica znanosti i obrazovanja donosi
ODLUKU O DONOŠENJU KURIKULUMA ZA NASTAVNI PREDMET KEMIJE ZA OSNOVNE ŠKOLE I GIMNAZIJE U REPUBLICI HRVATSKOJ
I.
Ovom Odlukom donosi se kurikulum za nastavni predmet Kemija za osnovne škole i gimnazije u Republici Hrvatskoj.
II.
Sastavni dio ove Odluke je kurikulum nastavnog predmeta Kemija.
III.
Početkom primjene ove Odluke stavlja se izvan snage:
-Nastavni plan i program za osnovnu školu koji se odnosi na predmet Kemija objavljen u Narodnim novinama, broj: 102/06,
-Nastavni plan i program za stjecanje školske spreme u programima jezične, klasične i prirodoslovno-matematičke gimnazije koji se odnosi na predmet Kemija, a donesen je Odlukom o zajedničkom i izbornom dijelu programa za stjecanje srednje školske spreme u programima opće, jezične, klasične i prirodoslovno-matematičke gimnazije, KLASA: 602-03/94-01-109, URBROJ: 532-02-2/1-94-01, Zagreb, 2. ožujka 1994. (Glasnik Ministarstva kulture i prosvjete, 1994.),
-Nastavni plan i program prirodoslovne gimnazije koji se odnosi na predmet Kemija, a koji je donesen Odlukom o nastavnom planu i programu prirodoslovne gimnazije, KLASA: UP/I-602-03/03-01/0115, URBROJ: 532-02-02-01/2-03-2 od 2. prosinca 2003. godine.
IV.
Ova Odluka stupa na snagu osmoga dana od dana objave u „Narodnim novinama“, a primjenjuje se za učenike 7. razreda osnovne škole i 1. razreda gimnazije od školske godine 2019./2020., za učenike 8. razreda osnovne škole i učenike 2. i 3. razreda gimnazije od školske godine 2020./2021., a za učenike 4. razreda gimnazije od školske godine 2021./2022.
Kemija je jedna od temeljnih prirodoslovnih znanosti koja proučava sastav, građu, svojstva i pretvorbe tvari. Sve što nas okružuje sastavljeno je od tvari, stoga je kemija kao znanost o tvarima i promjenama tvari sastavni dio obrazovanja za zanimanja u mnogim područjima, od prirodoslovnoga, tehničkog, biomedicinskog, biotehničkog do interdisciplinarnih područja. Današnje je društvo suočeno s globalnim problemima za čije je rješenje, između ostaloga, potrebno poznavati kemijske koncepte. Stoga je vrlo jasna i neupitna potreba za učenjem i poučavanjem Kemije kao zasebnoga nastavnog predmeta u osnovnim i srednjim školama. Iako kemija ima sve naglašeniji interdisciplinarni karakter, njezina osnovna načela ostaju srž učenja i poučavanja toga predmeta. Vrste čestica i načini njihova povezivanja određuju strukturu tvari, a struktura određuje njihova svojstva i reaktivnost. Jasno predočiti temeljne kemijske koncepte (Tvari, Promjene i procesi, Energija) te njihovu primjenu izazov je i svrha oblikovanja suvremenoga pristupa u učenju i poučavanju Kemije.
Učenje i poučavanje predmeta Kemija temelji se na stjecanju znanja i vještina putem složenih kognitivnih procesa percepcije (opažanja), znanstvene komunikacije (prikazivanje opaženoga i rasprava) te rasuđivanja (analiza rasprave, vrednovanje i donošenja zaključaka). Kemijski pokus obuhvaća sve navedene kognitivne procese, stoga je kao dio iskustvenoga učenja temeljna nastavna aktivnost. Učeći kemiju, učenici osim kemijskih spoznaja koja su temelj razumijevanja pojava u živome i neživome svijetu na molekularnoj razini razvijaju sposobnost kritičkoga mišljenja o sebi samima te o neposrednome i globalnome okruženju. Učenje i poučavanje Kemije pridonosi razvoju temeljnih društveno-kulturnih vrijednosti i kompetencija, što se očituje kao:
-odgovorno ponašanje i djelovanje prema svim članovima društva i okolišu
-osjetljivost na cjelokupno društveno okruženje, što je temelj za razvoj solidarnosti, moralnoga ponašanja i poštivanja svakoga člana zajednice
-razvoj vlastitoga identiteta i osobne slobode istovremeno poštujući različitosti i slobodu drugih
-razvoj oblika mišljenja koji će rezultirati inovativnim načinima rješavanja problema i donošenja odluka, što je temelj poduzetništva.
Predmet Kemija poučava se u Republici Hrvatskoj kao zaseban i obvezni nastavni predmet u okviru 3., 4. i 5. odgojno-obrazovnoga ciklusa. Nastavlja se na prethodno postavljene temelje u okviru nastavnih predmetaPriroda i društvo i Priroda, koji se poučavaju tijekom 1. i 2. odgojno-obrazovnoga ciklusa. Takav postupan i kontinuirani način poučavanja dugoročno pruža mladim članovima zajednice mogućnost razvoja u osobe sposobne za samoostvarenje, nastavak obrazovanja, rad i cjeloživotno učenje te posebice na aktivno i odgovorno djelovanje prema svojemu cjelokupnom životnom okruženju.
B. Odgojno-obrazovni ciljevi učenja i poučavanja
Odgojno-obrazovni ciljevi učenja i poučavanja Kemije su sljedeći:
-stjecanje iskustava koja će pobuditi znatiželju, pozitivan stav i interes za kemiju i prirodoslovlje
-razumijevanje i komuniciranje o temeljnim konceptima kemije
-usvajanje i primjena kemijskog nazivlja i simbolike
-razumijevanje principa znanstvenoga i etičkoga pristupa istraživanju te rješavanju kemijskih problema
-stjecanje metakognitivnoga znanja kao preduvjeta za razvijanje samostalnosti, samopouzdanja, inovativnosti, odgovornosti i kreativnosti.
C. Struktura - organizacijska područja predmetnog kurikuluma
Kemija je temeljna prirodna znanost koja proučava svojstva i građu tvari, pretvorbe iz jedne tvari u drugu tvar te izmjenu energije do koje pritom dolazi. U skladu s tim opisom, poučavanje i učenje Kemije provodi se u sljedećim konceptima (organizacijskim područjima):
-Tvari
-Promjene i procesi
-Energija
-Prirodoznanstveni pristup.
Tri koncepta, Tvari, Promjene i procesi, Energija, proizašla su iz makrokoncepata prirodoslovnog područja. Oni objedinjuju i pokrivaju sve bitne kemijske teme. Prirodoznanstveni pristup uveden je zbog nužnosti da se usvajanjem sadržaja triju navedenih koncepata razvijaju učeničke eksperimentalne i matematičke vještine. Njegova je svrha poticati učenike da svoja promišljanja o sličnosti i razlikama između različitih prirodnih sustava, njihovoj interakciji i međuovisnosti izraze jezikom znanosti. Time se ujedno razvija i prirodoslovna pismenost, nadređeni koncept u cijelome prirodoslovnom području, pa tako i u predmetu Kemija. Stoga je Prirodoznanstveni pristup i opisan na isti način kao i tri navedena temeljna koncepta te je u daljnjem tekstu uključen kao koncept. Takva podjela koja vjerno slijedi koncepte u prirodoslovnom području olakšava razumijevanje, širenje, produbljivanje i povezivanje znanja iz prirodoslovlja.
Konceptualna kemijska znanja pomažu učenicima integrirati novousvojene sadržaje u već postojeća znanja i vještine stečene učenjem ostalih predmeta, međupredmetnih tema i područja. Koncepti se međusobno isprepleću u različitim ciklusima obrazovanja i ovisni su jedan o drugome. Svaki koncept nadograđuje se iz godine u godinu školovanja pripremajući učenike za cjeloživotno učenje, izbor budućeg zanimanja i snalaženje u svakodnevnome životu. Konačno se, u petome ciklusu obrazovanja, u učenju i poučavanju Kemije isprepleću svi koncepti u ponuđenim temama te se Kemija poučava u kontekstu te primjene.
Temeljni kemijski koncepti, kao i Prirodoznanstveni pristup, ukratko su opisani u sljedećim odlomcima:
Tvari
Poznavanje sastava i svojstava različitih materijala temelj je razvoja novih tehnologija i napretka društva. Koncept Tvariuključuje razumijevanje građe tvari od atoma i molekula do složenih struktura poput biološki važnih makromolekula i kristala. Istraživanjem fizikalnih i kemijskih svojstava tvari dolazimo do spoznaja o njihovu sastavu i mogućoj primjeni. Tvari koje nas okružuju sastoje se od mnoštva nedjeljivih čestica. Za razumijevanje kemijskih promjena bitno je poznavati broj i vrstu čestica te načine njihova povezivanja u uzorku tvari. Sve te spoznaje o građi tvari omogućavaju predviđanje svojstava, njihovu primjenu, sigurno rukovanje i korištenje prirodnim resursima te tako pridonose razvijanju pozitivnih stavova o održivome razvoju, a samim time i očuvanju prirode.
Promjene i procesi
Niz kemijskih reakcija čini tehnološke i biološki važne procese koji pridonose napretku društva. Konceptualno razumijevanje fizikalnih i kemijskih promjena vodi do razumijevanja složenijih mehanizama i procesa te razvoja proceduralnog mišljenja. Razumijevanje kemijskih promjena, odnosa između količine utrošenih reaktanata i nastalih produkata, dosega i brzine kemijske reakcije te kemijske ravnoteže bitno je za određivanje sastava uzoraka tvari ili iskoristivost tehnoloških procesa. Nastajanje unutarmolekulskih i izvanmolekulskih (čestičnih) interakcija povezano je s konceptom Energija, a pretvorba jedne vrste tvari u drugu s konceptom Tvari.
Energija
Svaki uzorak tvari sadrži određenu količinu unutarnje energije. U uzorku se čestice gibaju (kinetička energija) i međusobno reagiraju (potencijalna energija). Tijekom kemijske reakcije energija se oslobađa ili veže. Za kidanje veza potrebno je uložiti energiju, a nastajanjem novih veza energija se oslobađa. Tijekom kemijskih promjena dolazi do pretvorbe jedne vrste energije u drugu, ali i do izmjene energije između sustava i okoline. Proučavajući izmjenu energije između sustava i okoline tijekom kemijskih reakcija, kemičari dolaze do vrijednih informacija o stanjima reaktanata i produkta. Spoznaje o iskoristivosti energije, izmijenjene tijekom kemijske reakcije ili nekoga procesa, neophodne su za razumijevanje prirodnih procesa (i obrnuto) te za razvoj tehnologije.
Prirodoznanstveni pristup
Kemija kao prirodna znanost doprinosi povijesnom i tehnološkom razvojucivilizacije, stoga bi se trebala poučavati i u tome kontekstu. Da bi se usvojili temeljni kemijski koncepti, važno je razviti prirodoslovnu pismenost koja obuhvaća usvajanje općenitog prirodoznanstvenog pogleda, razumijevanje metoda znanstvenoga istraživanja te usvajanje vještinaznanstvene komunikacije i interpretacije podataka. Prirodoslovna pismenost u kemiji obuhvaća i sadržaje vezane uz kemijsko nazivlje (stručno nazivlje, opisi pojmova, njihovi međusobni odnosi i definicije) te simboliku (skraćeni, specifični jezik kemijske znanosti).
Razvijanje Prirodoznanstvenog pristupa unutar predmeta Kemija nameće se u istraživačkoj nastavi, izvođenju pokusa i proučavanju prirodnih pojava. Opaženo je potrebno analizirati, podatke prikladno matematički obraditi, a rezultate interpretirati i jasno prikazati (brojem, opisom, tablično ili grafički). Primijenjene matematičke vještine tako nisu same sebi svrha, već dobivaju potrebnu kemijsku interpretaciju na temelju konceptualnog razumijevanja kemijskih zakonitosti. Prirodoznanstveni pristup, unutar njima nadređene prirodoslovne pismenosti, nužno prožima i temeljna znanja triju kemijskih koncepata: Tvari, Promjene i procesi te Energija.
D. Odgojno-obrazovni ishodi, sadržaji i razine usvojenosti po razredima i konceptima
Predmetni su kurikulumi napisani prema smjernicama koordiniranog metodološkog pristupa izradi kurikularnih dokumenata. Stoga je potrebno proučiti priručnik prije čitanja predmetnoga kurikuluma Kemije. Pri formulaciji odgojno-obrazovnih ishoda i razradi ishoda na razini usvojenosti „dobar“ korišten je Webbov model razina dubina znanja (2007.).
Odgojno-obrazovni ishodi u osnovnoj školi
Uvodne napomene
Kemija je u osnovnoj školi usmjerena na stjecanje temeljnih i trajnih znanja koja omogućavaju nastavak obrazovanja i samoobrazovanje te razvijanje pozitivnog stava prema toj znanost, pri čemu je važno da navedena znanja budu korisna u svakodnevnome životu.
Učenje i poučavanje Kemije u svim odgojno-obrazovnim ciklusima temelji se na znanstveno-istraživačkom pristupu u čijoj je osnovi pokus. Učenički pokus omogućava da učenik do spoznaja dolazi aktivnim metodama učenja i pritom svoje sposobnosti razvija praktičnim, perceptivnim i misaonim djelovanjem. Pokusi koji se izvode u pravilu su jednostavni i ne zahtijevaju rijetke ili skupe kemikalije, što učiteljima daje veliku slobodu u odabiru pokusa kao i kemikalija potrebnih za njihovo izvođenje. Isti pokus može služiti kao polazište za ostvarivanje više različitih odgojno-obrazovnih ishoda. U izvedbi pokusa treba obratiti pozornost na razvijanje sposobnosti opažanja i njihove prezentacije, čime se razvijaju vještine potrebne u svim prirodnim znanostima, ali i jezične kompetencije.
Budući da do svih spoznaja nije moguće doći pokusima, učenike u istraživanju treba uputiti i na druge izvore znanja (internet, stručna literatura, enciklopedije i sl.), te ih poticati na kritičko procjenjivanje informacija.
Tablicu s odgojno-obrazovnim ishodima treba čitati imajući na umu osnovne kurikulumske postavke. Odgojno-obrazovni ishodi složeni su prema konceptima koji se obrađuju tijekom pojedinih ciklusa učenja i poučavanja Kemije, a ne po sadržajima ili temama. Pripadajuća razrada ishoda navedena je u tablici kao pomoć učiteljima u snalaženju kurikulumom. Obvezna je realizacija odgojno-obrazovnih ishoda, a učiteljeva je sloboda u redoslijedu njihove obrade. Obrada nekih konceptualno složenijih i apstraktnih sadržaja prilagođena je dobi učenika. U predmetnom kurikulumu, uz odgojno-obrazovne ishode, navode se sadržaji na razini koncepta predmetnog kurikuluma za pojedinu godinu učenja. Sadržaj je kratak opis onoga što je nužno i važno učiti i poučavati. Sam po sebi nije cilj, ali je sredstvo za dostizanje cilja. Sadržaj nije isključivo popis tema, već daje jasno usmjerenje učenju i poučavanju u pojedinom konceptu predmetnog kurikuluma. Za sadržaj je važno da predstavlja ključne teme bitne za postizanje dubinskog razumijevanja koncepata predmetnog kurikuluma.
Kratice OŠ KEM A.7.1. ili OŠ KEM B.8.2. i sl. označavaju redom: osnovna škola, kemija, koncept kojemu ishod pripada (A – Tvari, B – Promjene i procesi, C – Energija, D – Prirodoznanstveni pristup), razred osnovne škole te redni broj odgojno-obrazovnog ishoda koji se poučava unutar navedenog koncepta. Za svaki odgojno-obrazovni ishod određen je pokazatelj razine usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda „dobar“ koji služi kao okvir za procjenu usvojenosti i razumijevanja dubine i širine pojedinoga ishoda na kraju razreda ili odgojno obrazovnog ciklusa.
Na kraju tablica za svaki koncept dodatno su opisane i preporuke za ostvarivanje odgojno-obrazovnih ishoda.
Odgojno-obrazovni ishodi u 7. razredu osnovne škole
A. Koncept tvari
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM A.7.1.
Istražuje svojstva i vrstu tvari.
Razvrstava tvari na elementarne tvari i kemijske spojeve, na čiste tvari i smjese, te na homogene i heterogene smjese.
Razlikuje pojmove otopina, otapalo i otopljena tvar.
Razlikuje nezasićenu, zasićenu i prezasićenu otopinu.
Navodi fizikalna svojstva tvari, kemijska svojstva tvari te biološka svojstva tvari na primjerima anorganskih i organskih tvari.
Razvrstava tvari prema svojstvima, sastavu i vrsti.
OŠ KEM A.7.2.
Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje sastava tvari.
Opisuje građu atoma.
Navodi definicije atoma, kemijskog elementa, izotopa i elementarne tvari.
Razlikuje atomski od masenog broja.
Objašnjava strukturu periodnog sustava elemenata.
Piše simbole kemijskih elemenata prve četiri periode te Au, Ag, Hg, I.
Razlikuje stehiometrijski koeficijent i indeks.
Prikazuje kemijskim formulama elementarne tvari i binarne kemijske spojeve (oksidi, kloridi, bromidi, jodidi, sulfidi) koristeći valencije atoma i indekse.
Razlikuje značenja simboličkih prikaza elemenata i spojeva
OŠ KEM A.7.3.
Kritički razmatra upotrebu tvari i njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš.
Kritički razmatra upotrebu anorganskih i organskih tvari i njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš te metode njihova zbrinjavanja i odlaganja u okolišu.
Objašnjava upotrebu anorganskih i organskih tvari te njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš.
Sadržaj
Podjela tvari: elementarne tvari i kemijski spojevi, čiste tvari i smjese, te homogene i heterogene smjese.
Fizikalna svojstva tvari: boja, agregacijsko stanje, toplinska vodljivost, električna vodljivost, magnetičnost, gustoća, talište, vrelište, topljivost na primjerima tvari kojima se koristimo u svakodnevnici.
Kemijskih svojstva tvari: reaktivnost, kiselost, lužnatost na primjerima tvari kojima se koristimo u svakodnevnici.
Biološko djelovanje tvari: utjecaj tvari na živa bića na primjerima tvari koje poznajemo iz svakodnevnog života.
Građa atoma, protonski (atomski) i nukleonski (maseni) broj.
Simboli kemijskih elemenata prve četiri periode te Au, Ag, Hg, I.
Valencija atoma u binarnim spojevima.
Koeficijent pri označavanju većeg broja atoma kemijskog elementa (npr. 3 Br) i indeks u kemijskim formulama elementarnih tvari i kemijskih spojeva (primjerice, Br2 i H2O).
Svojstva anorganskih i organskih tvari: elementarne tvari (metali - natrij, magnezij, željezo, bakar, aluminij, nemetali - kisik, vodik, dušik, sumpor, jod), svojstva kiselina, lužina, soli, oksida te biološki važnih spojeva (masti i ulja, ugljikohidrati, bjelančevine), detergenata, sapuna, plastičnih masa.
Preporuke
Podjelu tvari treba obraditi na primjerima iz svakodnevnog života; primjer homogenih smjesa su otopine, suhi zrak bez prašine.
Ispitivati kiselost i lužnatost vodenih otopina tvari iz svakodnevne upotrebe.
Svojstva anorganskih tvari treba obraditi na primjerima iz svakodnevnog života:
svojstva metala (gustoća, talište)
sastav i svojstva zraka (korelacija s nastavnim sadržajima geografije: atmosfera), svojstva kisika, vodika i dušika.
Učenici bi trebali razlikovati vrste voda: tvrde i meke vode, destilirana voda (korelacija s nastavnim sadržajima prirode i geografije: podjela voda), mineralna voda, morska voda, kišnica.
Razmatrati uzroke i posljedice onečišćenja zraka, vode i tla.
Simbole kemijskih elemenata uvoditi postupno, redoslijedom prema izboru učitelja.
Objasniti razliku između anorganskih i organskih tvari izvođenjem pokusa po izboru učitelja (ne obraditi strukture molekula).
Kiselost i lužnatost otopine dokazati lakmusom, univerzalnim indikatorom te različitim vrstama prirodnih indikatora (čajevi, obojeno cvijeće, crveni kupus, cikla, ljubičasti luk).
Svojstva organskih tvari treba obraditi na primjerima iz svakodnevnog života: nafta kao prirodna smjesa ugljikovodika (gustoća, gorenje, destilacija, ne obrađivati destilate nafte), organske kiseline kao primjer kiselosti (mravlja, octena, mliječna, limunska), svojstva biološki važnih spojeva (otapanje u vodi, promjene zagrijavanjem i dodatkom kiselina, ne obrađivati strukture molekula).
B. Koncept promjene i procesi
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM B.7.1.
Analizira fizikalne i kemijske promjene
Navodi fizikalne i kemijske promjene.
Opisuje riječima fizikalne i kemijske promjene.
Razlikuje povratne od nepovratnih procesa.
Određuje sudionike kemijske reakcije.
Razlikuje vrste kemijskih reakcija.
Razlikuje stehiometrijski koeficijent i indeks.
Piše jednadžbe sinteze i analize binarnih spojeva.
Analizira utjecaje navedenih promjena na okoliš.
Opisuje različite fizikalne i kemijske promjene te s pomoću rezultata pokusa opisuje njihove utjecaje na okoliš
OŠ KEM B.7.2.
Istražuje razliku u brzinama različitih promjena
Objašnjava razliku u brzinama različitih promjena.
Razlikuje brze i spore reakcije.
Istražuje brzinu kemijske reakcije na primjerima iz svakodnevnoga života.
Objašnjava razliku u brzinama različitih promjena.
Razlikuje brze i spore reakcije.
Istražuje brzinu kemijske reakcije na primjerima iz svakodnevnoga života.
Sadržaj
Fizikalne promjene: promjene agregacijskih stanja.
Povratne i nepovratne promjene.
Vrste kemijskih reakcija: oksidacija (gorenje, korozija, truljenje…), elektroliza, fotoliza, piroliza, …(na primjerima tvari kojima se koristimo u svakodnevnici).
Brze i spore reakcije.
Preporuke
Fizikalne promjene tvari obraditi na primjeru promjene agregacijskih stanja tvari kojima se koristimo u svakodnevnici.
Povratne i nepovratne promjene na temelju makroskopskih promjena tvari (na primjerima tvari kojima se koristimo u svakodnevnici). Povratne promjene mogu se obraditi na primjerima otapanja soli i kristalizacije soli iz otopine, isparavanja i ukapljivanja, zagrijavanja modre galice i amonijeva klorida i sl. Nepovratne reakcije mogu se obraditi na primjeru zgrušavanja bjelančevina zagrijavanjem ili dodatkom kiseline, zagrijavanjem šećera i sl.
Kemijske promjene nakon obrade jednadžbi kemijskih reakcija prikazati i čestičnim prikazima (crtežima).
Jednadžbama kemijskih reakcija prikazivati: sintezu jednostavnih kemijskih spojeva iz elementarnih tvari (oksidi, kloridi, bromidi, jodidi, sulfidi), analizu jednostavnih kemijskih spojeva na elementarne tvari, gorenje organskih spojeva (ugljikovodika).
Uspoređivati brzinu kemijskih reakcija, primjerice:
Brza: Fe + HCl (željezna žica i tehnički HCl
Sporija Fe + ocat
Sporo Fe + slana voda
Još sporije Fe + obična voda
Učitelj je slobodan odabrati primjere kojima će najbolje realizirati ishode.
Brzinu kemijske promjene proučavati na primjerima iz svakodnevnoga života - zrenje voća, truljenje, eksplozije, korozija, konzerviranje i sl., samo na razini brzih i sporih reakcija.
C. Koncept energija
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM C.7.1.
Analizira izmjenu energije između sustava i okoline
Razlikuje pojmove temperatura i toplina.
Razlikuje pojmove okolina i sustav.
Opisuje fizikalne i kemijske promjene tijekom kojih dolazi do izmjene energije između sustava i okoline na primjerima iz svakodnevnoga života i /ili na temelju pokusa.
Uočava razliku između endotermnih i egzotermnih promjena mjerenjem temperature
Opisuje fizikalne i kemijske promjene tijekom kojih dolazi do izmjene energije između sustava i okoline na primjerima iz svakodnevnoga života..
OŠ KEM C.7.2.
Povezuje promjene energije unutar promatranog sustava s makroskopskim promjenama
Opisuje pretvorbu energije na primjerima iz svakodnevnoga života te na temelju pokusa.
Povezuje promjene energije unutar promatranoga sustava s makroskopskim promjenama.
Opisuje različite pretvorbe energije na primjerima iz svakodnevnoga života i u okolišu.
OŠ KEM C.7.3.
Procjenjuje učinkovitost i utjecaj različitih izvora energije na okoliš
Navodi prednosti i nedostatke različitih izvora energije.
Uspoređuje različite izvore energije na temelju njihove energijske učinkovitosti i njihova utjecaja na okoliš.
Objašnjava energijsku učinkovitost različitih izvora energije i njihov utjecaj na okoliš..
Sadržaj
Egzotermne i endotermne promjene povezati s promjenom temperature: zagrijavanje tijekom fizikalne promjene ili kemijske reakcije, hlađenje tijekom fizikalne promjene ili kemijske reakcije.
Izmjena energije kao topline.
Primjeri pretvorbe energije na reakcijama: oksidacije (gorenje, stanično disanje), fotolize, pirolize, elektrolize, promjene agregacijskih stanja.
Preporuke
Sve sadržaje iz ovog koncepta preporučujemo vezati za sadržaje iz koncepta promjene i procesi te ukazivati na važnost pretvorbe i izmjene energije za kemijske promjene.
Izmjena energije kao topline: Ako posuda nije izolirana, nakon egzotermne promjene će se s vremenom ohladiti, a nakon endotermne promjene zagrijati.
Egzotermne i endotermne promjene istražiti na primjerima iz svakodnevnog života mjerenjem temperature (primjerice, otapanje šumeće tablete u vodi i sl.), izmjenu energije kao topline istražiti na primjeru gorenja (energija se oslobađa; prijenos topline sa sustava na okolinu) i otapanja limunske kiseline u vodi i sl.(energija ulazi u sustav, prijenos topline s okoline na sustav).
Pretvorbu energije obraditi na primjerima pretvorbe električne energije u toplinsku i svjetlosnu u žaruljama, izgaranje benzina, kao pretvorba kemijske energije u mehaničku, toplinsku.
D. Koncept prirodoznanstveni pristup
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM D.7.1.
Povezuje rezultate i zaključke istraživanja s konceptualnim spoznajama
Objašnjava upotrebu laboratorijskoga posuđa i pribora.
Razlikuje značenje piktograma.
Primjenjuje pravila sigurnoga ponašanja prilikom rukovanja kemikalijama, posuđem i priborom.
Izvodi mjerenja (masa, temperatura, volumen).
Izvodi postupke razdvajanja sastojaka iz smjese.
Određuje talište, vrelište, gustoću, topljivost tvari.
Izvodi pokuse u okviru koncepata Tvari, Promjene i procesi, Energija.
Ispituje pokusom zakon o očuvanju mase.
Uz učiteljevu pomoć oblikuje istraživačko pitanje i izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio istraživanja
OŠ KEM D.7.2.
Primjenjuje matematičke vještine
Izračunava maseni i volumni udio sastojka u smjesi te gustoću i topljivost soli u vodi.
Izračunava broj subatomskih čestica (protoni, neutroni, elektroni).
Rješava zadatke vezane uz zakon o očuvanju mase.
Rješava zadatke vezane uz maseni udio i zakon o očuvanju mase
OŠ KEM D.7.3.
Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom modelima, tablicama grafovima
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Prikazuje čestičnim crtežom agregacijska stanja i vrstu tvari.
Brojčane podatke prikazuje tablično ili u obliku grafova pravilno označavajući koordinacijske osi.
Određivanje tališta, vrelišta, gustoće, topljivosti plinova i čvrstih tvari u vodi pri različitim temperaturama, miješanje tekućina, učitelj odabire tvari najpogodnije za ostvarivanje ishoda (npr. mineralna voda, salmijak, modra galica, alkohol, ulje, šećer itd.).
Pokusi u okviru koncepata kojima se istražuju fizikalna svojstva tvari (primjerice, gustoća, talište, vrelište) i vrste kemijskih promjena: oksidacija (gorenje, korozija…) elektroliza, fotoliza, piroliza (učitelj odabire tvari najpogodnije za ostvarivanje ishoda).
Raspravljati o različitim vrstama energije (toplinska, svjetlosna, električna), njihovu prijenosu i pretvorbi.
Preporuke
Učenici bi tijekom rada trebali usvojiti načine organiziranja i prikazivanja rezultata mjerenja u tablicama i grafovima, prikazati utvrđene ovisnosti jedne varijable o drugoj (npr. topljivosti tvari o temperaturi, gustoće o temperaturi, volumenu itd...), očitavati podatke iz grafičkih prikaza i prikazati ih u tablici te ih koristiti u izračunavanju traženog podatka.
Mjerenje mase, temperature i volumena može se provoditi u sklopu realizacije velikog broja sadržaja (primjerice, gustoća, topljivost, obrada literaturnih podataka i sl.).
Postupke razdvajanja sastojaka iz smjese učitelj može koristiti u sklopu svih prikladnih sadržaja prema vlastitu izboru,na primjerima tvari iz svakodnevnice.
Usporediti energijsku učinkovitost različitih izvora energije.
PRIJEDLOG ZASTUPLJENOSTI SVAKOG KONCEPTA U 7. RAZREDU OSNOVNE ŠKOLE
Odgojno-obrazovni ishodi u 8. razredu osnovne škole
A. Koncept tvari
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM A.8.1.
Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje sastava tvari
Razlikuje molekule elementarne tvari i kemijskoga spoja, ione (katione, anione).
Određuje valencije atoma na temelju položaja elementa u periodnom sustavu elemenata.
Razlikuje relativnu atomsku i molekulsku masu.
Prikazuje kemijskim formulama elementarne tvari i kemijske spojeve.
Imenuje anorganske spojeve i organske spojeve prikazane kemijskim formulama.
Uočava različite strukture organskih i anorganskih spojeva i povezuje s njihovim makroskopskim svojstvima.
Razlikuje značenja simboličkih prikaza.
OŠ KEM A.8.2.
Povezuje građu tvari s njihovim svojstvima
Opisuje građu iona, molekula elementarnih tvari i kemijskih spojeva.
Povezuje čestičnu građu anorganskih tvari i organskih tvari s njihovim fizikalnim i kemijskim svojstvima.
Objašnjava čestičnu građu i svojstva tvari
OŠ KEM A.8.3.
kritički razmatra upotrebu tvari i njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš.
Kritički razmatra upotrebu tvari i njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš
Objašnjava upotrebu anorganskih i organskih tvari te njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš
Sadržaj
Građa i označivanje elementarnih tvari, kemijskih spojeva, iona i ionskih spojeva.
Valencije elemenata u kemijskim spojevima, imena i formule kemijskih spojeva.
Relativna atomska masa.
Relativna molekulska masa.
Molekulska formula anorganskih i organskih spojeva.
Anorganski spojevi: sličnost među spojevima nemetala, kiseline, amonijak, sličnost među spojevima metala, hidroksidi i lužine, soli.
Upotreba tvari i njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš: kiseline, lužine, soli, minerali (tvari koje izgrađuju Zemljinu koru), staklenički plinovi, kisele kiše, metan, etan, propan, butan, metanol, etanol, različite vrste otpada.
Koristeći se stručnom literaturom, istražiti utjecaj prekomjerne konzumacije alkohola na ljudsko zdravlje.
Preporuke
Učenici bi na temelju masenih udjela elemenata u spoju trebali odrediti empirijsku i molekulsku formulu spoja (i obrnuto).
Kiseline: usporediti svojstva klorovodične, sumporne, sumporaste, dušične i ugljične kiseline.
Hidroksidi: usporediti topljivost hidroksida u vodi (natrijev hidroksid ili kalijev hidroksid, kalcijev hidroksid ili magnezijev hidroksid). Naglasiti da su lužine vodene otopine hidroksida. Izuzetak je amonijak koji nema hidroksid, a tijekom otapanja u vodi reagira s vodom dajući lužinu.
Raspraviti važnost soli u svakodnevnom životu na primjeru natrijeva klorida, kalcijeva karbonata i modre galice (ili na primjerima prema odabiru učitelja).
Pokusima dokazati ugljik, vodik, dušik i sumpor u organskim spojevima iz svakodnevnice.
Navedene organske spojeve obraditi određivanjem tališta, vrelišta, topljivosti u vodi. Učitelji su slobodni odabrati i druge ugljikohidrate te masti i bjelančevine kao primjere organskih spojeva kojima će ostvariti ishod (bez prikazivanja njihovih struktura).
Raspravljati o potrebi odvajanja i recikliranja otpada. Koristeći se stručnom literaturom, istražiti štetni utjecaj konzumiranja alkohola na ljudsko zdravlje.
B. Koncept promjene i procesi
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM B.8.1.
Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje promjena
Razlikuje fizikalne i kemijske promjene opisane kemijskim nazivljem i simbolikom.
Jednadžbama kemijske reakcije prikazuje kemijske promjene.
Označava agregacijska stanja tvari u kemijskim jednadžbama.
Iskazuje kvalitativno i kvantitativno značenje jednadžbe kemijskih reakcija.
Povezuje jednadžbu kemijske reakcije sa zakonom o očuvanju mase.
Koristi se kemijskim nazivljem i simbolikom za objašnjavanje promjena na makroskopskoj i čestičnoj razini.
Opisuje fizikalne i kemijske promjene kemijskim nazivljem i simbolikom.
OŠ KEM B.8.2.
Analizira vrste kemijskih reakcija
Objašnjava kemijske promjene na primjerima reakcija anorganskih tvari.
Objašnjava kemijske promjene na primjerima reakcija organskih tvari.
Opisuje kemijske promjene na primjerima reakcija anorganskih i organskih tvari.
OŠ KEM B.8.3.
Analizira brzine promjena
Analizira brzine različitih kemijskih promjena.
Istražuje utjecaj različitih čimbenika na brzinu kemijske reakcije.
Objašnjava ulogu enzima (biokatalizatori).
Uspoređuje brzine različitih promjena anorganskih i organskih tvari te utjecaj čimbenika na brzinu kemijske promjene:
Sadržaj
Kemijske promjene na primjerima slijeda reakcija anorganskih tvari:
nemetal → oksid nemetala → kiselina
metal → oksid metala → lužina
Reakcije nastajanja soli.
Kemijske promjene na primjerima reakcija organskih tvari: gorenje, alkoholno vrenje, octeno-kiselo vrenje.
Utjecaj različitih čimbenika na brzinu kemijske reakcije.
Utjecaj biokatalizatora na brzinu kemijske promjene.
Preporuke
Naglasiti da su kemijske jednadžbe usustavljen simbolički prikaz kemijske i fizikalne promjene.
Naglasiti da nema oštre granice između nekih fizikalnih i kemijskih promjena (primjerice otapanje soli, radioaktivni raspad, …).
Nastajanje soli obraditi na primjerima prema odabiru učitelja:
metal + nemetal
metal + kiselina
oksid metala + kiselina
kiselina + lužina.
U reakcijama organskih spojeva se ne mora koristiti strukturnim formulama.
Učenici istražuju utjecaj različitih čimbenika na brzinu kemijske reakcije: površina reaktanta, agregacijsko stanje, kvantitativni sastav reakcijske smjese, temperatura, katalizatori.
C. Koncept energija
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM C.8.1.
Analizira izmjene energije pri fizikalnim i kemijskim promjenama na čestičnoj razini.
Objašnjava pretvorbe i izmjene energije pri fizikalnim i kemijskim promjenama na primjerima iz svakodnevnoga života.
Analizira pretvorbe i izmjene energije pri fizikalnim i kemijskim promjenama na čestičnoj razini.
Opisuje promjene pri pretvorbi i izmjeni energije tijekom fizikalnih i kemijskih promjena.
OŠ KEM C.8.2.
Procjenjuje učinkovitost i utjecaj različitih izvora energije na okoliš.
Izvori energije (fosilna goriva, alternativni izvori energije).
Navodi prednosti i nedostatke različitih izvora energije.
Analizira iskoristivost i rasap energije pri različitim pretvorbama.
Objašnjava utjecaj odgovorne i neodgovorne uporabe fosilnih goriva na okoliš.
Uspoređuje različite izvore energije na temelju njihove energijske učinkovitosti.
Analizira utjecaj izvora energije na okoliš te uzroke i posljedice trošenja ozona u atmosferi.
Objašnjava energijsku učinkovitost različitih izvora energije i njihov utjecaj na okoliš.
Sadržaj
Iskoristivosti pretvorbe energije: npr. pretvorba električne energije u toplinsku i svjetlosnu u žaruljama, izgaranje benzina - kao pretvorba kemijske energije u mehaničku i toplinsku.
Preporuke
Prikazati endotermne i egzotermne promjene kroz promjenu energije sadržane u kemijskim vezama reaktanata i produkata. U vezama između atoma je pohranjena kemijska energija. Usporediti ukupnu kemijsku energiju u reaktantima i produktima ako se tijekom kemijske reakcije oslobađa toplinska energija.
Izvori energije: fosilna goriva (ugljen, nafta i zemni plin), alternativni izvori energije – moguće je realizirati kao projektnu nastavu.
Pretvorbe i izmjene energije pri fizikalnim i kemijskim promjenama na primjerima iz svakodnevnoga života: promjene agregacijskih stanja tvari, fotosinteza, stanično disanje, termos-boce…
D. Koncept prirodoznanstveni pristup
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM D.8.1.
Povezuje rezultate i zaključke istraživanja s konceptualnim spoznajama.
Izvodi pokuse u okviru koncepata Tvari, Promjene i procesi, Energija.
Izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio istraživanja.
OŠ KEM D.8.2.
Primjenjuje matematičke vještine
Izračunava broj subatomskih čestica u ionu.
Izračunava relativnu molekulsku masu.
Izračunava maseni udio pojedinih vrsta atoma u spoju iz poznate molekulske formule spoja.
Rješava zadatke vezane uz maseni udio elementa u spoju.
OŠ KEM D.8.3.
Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari.
Brojčane podatke prikazuje tablično ili u obliku grafova pravilno označavajući koordinacijske osi.
Sadržaj
Pokusi u okviru koncepata odnose se na kemijske reakcije nemetala, metala, oksida nemetala i metala, kiselina, lužina, soli, neutralizaciju, gorenje (npr. sumpora, magnezija, ugljikovodika, alkohola, drveta), alkoholno i octeno-kiselo vrenje; učitelj odabire tvari najpogodnije za ostvarivanje ishoda.
Čestičnim crtežom prikazuje jednadžbu kemijske reakcije i sastav vodenih otopina kiselina, hidroksida i soli, te molekula organskih spojeva.
Izvori energije.
Preporuke
Učenik podatke dobivene pokusom organizira i prikazuje tablicama i grafikonima, grafički prikazuje podatke iz tablice i iz grafičkog prikaza oblikuje tablice, prikazuje utvrđene ovisnosti jedne varijable o drugoj (npr. koncentracije tvari o brzini kemijske reakcije, porasta tališta i vrelišta o broju ugljikovih atoma u ugljikovodicima, alkoholima i kiselinama itd...)
Prikazati fizičkim modelima čestičnu građu tvari - odnosi se na 2D i 3D modele (crtež, kalotni model, model štapića i kuglica…); modelima se koristi samo radi vizualizacije i u okviru navedenih anorganskih i organskih spojeva.
Usporediti energijsku učinkovitost različitih izvora energije (fosilna goriva, alternativni izvori energije). Moguće je provesti kroz projektnu nastavu.
PRIJEDLOG ZASTUPLJENOSTI SVAKOG KONCEPTA U 8. RAZREDU OSNOVNE ŠKOLE
Odgojno-obrazovni ishodi u gimnazijama
Uvodne napomene
Tablicu s odgojno-obrazovnim ishodima treba čitati imajući na umu neke osnovne kurikulumske postavke. Odgojno-obrazovni ishodi složeni su prema konceptima koji se obrađuju tijekom pojedinih ciklusa učenja kemije. Pripadajuća razrada ishoda navedena je u tablici kao pomoć učiteljima u snalaženju u kurikulumu, ali učiteljima nije obvezujuća. Obvezujući su samo odgojno-obrazovni ishodi. Oni se moraju obraditi, a učiteljeva je sloboda u biranju najprikladnijih sadržaja kojima će se ostvariti zadani odgojno-obrazovni ishodi. U predmetnom kurikulumu, uz odgojno-obrazovne ishode, navode se sadržaji na razini koncepta predmetnog kurikuluma za pojedinu godinu učenja. Sadržaj je kratak opis onoga što je nužno i važno učiti i poučavati. Sam po sebi nije cilj, ali je sredstvo za dostizanje cilja. Sadržaj nije isključivo popisi tema, već daje jasno usmjerenje učenju i poučavanju u pojedinom konceptu predmetnog kurikuluma. Za sadržaj je važno da predstavlja ključne teme bitne za postizanje dubinskog razumijevanja koncepta predmetnog kurikuluma.
Kratice SŠ KEM A.1.1. ili SŠ KEM D.3.2., i sl. označavaju redom: koncept kojemu ishod pripada (A – Tvari, B – Promjene i procesi, C – Energija, D – Prirodoznanstveni pristup), razred srednje škole te redni broj odgojno-obrazovnih ishoda koji se poučava unutar navedenog koncepta.
Odgojno-obrazovni ishodi temelje se na eksperimentalnome proučavanju svojstava i promjene svojstava tvari iz bližega okruženja poštujući sve etape znanstvenoga istraživanja, tj. temelje se na učenju otkrivanjem. Nije propisana ni metoda, tj. strategija poučavanja, osim što se u kurikulumu naglašava smisao njegovanja istraživačkoga rada učenika. Pokus, kao osnovno načelo laboratorijskoga rada u učenju i poučavanju Kemije i dalje je njezin središnji dio. Učiteljeva je sloboda izabrati one tvari, bilo anorganske, bilo organske, koje će najbolje poslužiti za usvajanje odgojno-obrazovnih ishoda.
Za svaki odgojno-obrazovni ishod određen je pokazatelj razine usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda „dobar“ koji služi kao okvir za procjenu usvojenosti i razumijevanja dubine i širine pojedinoga ishoda na kraju razreda ili odgojno obrazovnog ciklusa.
Neki konceptualno vrlo složeni i apstraktni sadržaji prebačeni su iz nižih u više razrede gimnazije (primjerice, modeli atoma i atomski spektri), čime se sadržaj prilagodio mentalnoj dobi učenika, a neki su posve zanemareni (primjerice, tehnološki procesi proizvodnje pojedinih tvari) kao nepotrebno opterećujući. Budući da u Republici Hrvatskoj postoje različite vrste gimnazija (opća, jezična, prirodoslovna, prirodoslovno-matematička...), kurikulumski je pristup kemiji prilagođen svakoj od njih tako da se imalo u vidu mogućnost prohodnosti kroz srednje škole (prijelaz iz jedne vrste srednjoškolske ustanove u drugu) te nastavak daljnjega školovanja učenika.
U četvrtome razredu gimnazija odgojno-obrazovni ishodi i dalje su opisani u navedenim konceptima, ali ih je bilo lakše prikazati unutar predloženih većih sadržajnih cjelina koje su zbog jednostavnosti nazvane temama. Svakomu je učitelju ostavljeno na izbor da u potpunosti realizira odgojno-obrazovne ishode najmanje tri od ponuđenih pet tema (navedene u okviru) s obzirom na vrstu gimnazije i u dogovoru s većinom učenika, tj. poštujući njihov interes, pri čemu je tema Elektromagnetsko zračenje i tvari obvezna svim gimnazijama, bez obzira na njihov program.
Na kraju tablica za svaki koncept dodatno su opisane preporuke za ostvarivanje odgojno obrazovnih ishoda.
Odgojno-obrazovni ishodi u 1. razredu gimnazije
A. Koncept tvari
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM A.1.1.
Analizira svojstva, sastav i vrstu tvari.
Navodi značajke agregacijskih stanja tvari.
Uspoređuje tvari po sastavu, vrsti i svojstvima.
Uspoređuje tvari na temelju periodičnosti kemijskih svojstava.
Fizikalna svojstva tekućina: viskoznost, napetost površine tekućina, isparavanje tekućina, promjene agregacijskih stanja.
Fizikalna svojstva smjesa: vrste otopina i topljivost tvari u vodi – čvrste tvari, tekućine i plinovi, krivulje topljivosti čvrstih tvari i plinova.
Kristali - podjela prema vrsti kemijske veze i čestičnim međudjelovanjima, usporedba makroskopskih svojstava kristala, građa i svojstva ionskih, atomskih (dijamant i kristali metala) i molekulskih kristala (kristali sumpora, fosfora).
Imena anorganskih i organskih spojeva.
Preporuke
Nastavniku je ostavljena sloboda da sam izabere primjere spojeva i elemenata na kojima će obraditi predložene ishode.
Organski spojevi: ugljikovodici, alkoholi, aldehidi, ketoni, karboksilne kiseline, esteri. Ishod se odnosi samo na čestičnu građu tih spojeva, uvođenje pojma funkcijskih skupina te načine prikazivanja strukturnih formula i nazivlje tih spojeva.
Obraditi nazivlja anorganskih i organskih spojeva.
U obradi građe atoma nije potrebno obrađivati modele atoma, atomske spektre niti građu elektronskoga omotača; atom je u ovome ciklusu dovoljno opisati s pomoću protonskoga i nukleonskoga broja, a prikazati neutralne atome kemijskih elemenata Lewisovom simbolikom uvodeći pojam valentnih elektrona; detaljnije o atomu i građi atoma uči se na kraju 5. Ciklusa.
Agregacijska stanja tvari povezati s kinetičkom energijom čestica.
usporedba tvari po sastavu, vrsti i svojstvima:- vrste tvari, vrste otopina, kristali i minerali
Tablični i grafički prikaz: fazni dijagram vode, krivulja zagrijavanja čvrstih tvari, krivulja topljivosti.
Pri povezivanju čestične građe anorganskih i organskih tvari s njihovim fizikalnim i kemijskim svojstvima obratiti pozornost na vrstu čestičnih međudjelovanja i njihov utjecaj na agregacijsko stanje, reaktivnost, kiselost, lužnatost.
B. Koncept promjene i procesi
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM B.1.1. Objašnjava vrste i svojstva kemijskih veza.
Nabraja vrste kemijskih veza i njihova svojstva.
Prepoznaje vrste kemijskih veza na temelju razlike u relativnome koeficijentu elektronegativnosti elemenata.
Prepoznaje vrstu međučestičnih privlačnih sila.
Prikazuje čestice reaktanata i produkata Lewisovom simbolikom.
Prepoznaje vrste kemijskih veza na temelju razlike u relativnome koeficijentu elektronegativnosti elemenata i prikazuje dvoatomne čestice Lewisovom simbolikom na čijim primjerima određuje polarnost i valenciju.
SŠ KEM B.1.2.Analizira fizikalne i kemijske promjene
Prepoznaje promjene i piše jednadžbe kemijskih reakcija koje opisuju fizikalne i kemijske promjene tvari.
Opisuje svojstva tvari nastalih fizikalnim i kemijskim promjenama (ovisno o vrsti veze).
Objašnjava fizikalne i kemijske promjene anorganskih i organskih spojeva na submikroskopskoj razini.
Uspoređuje i kritički razmatra utjecaj sudionika kemijskih promjena na okoliš.
Opisuje fizikalne i kemijske promjene na primjerima reakcija anorganskih i organskih tvari te opisuje utjecaj sudionika fizikalnih i kemijskih promjena na okoliš.
Sadržaj
Kovalentna veza: jednostruka, dvostruka, trostruka, duljina i jakost veze, nastajanje veze Lewisovim simbolima, valencija, prostorni oblik molekula, polarnost molekula.
Ionska veza: duljina i jakost veze, nastajanje veze Lewisovim simbolima, formulska jedinka.
Metalna veza: teorija metalnog plina, električna i toplinska vodljivost metala.
Međumolekulske sile: Londonova, Van der Waalsova sila i vodikova veza.
Imena anorganskih i organskih spojeva.
Preporuke
U obradi ionskih spojeva naglasiti međudjelovanje (elektrostatske interakcije) aniona i kationa i posljedice na njihova makroskopska svojstva, te opisati različite načine nastajanja ionskih spojeva (kristalizacijom iz vodenih otopina, reakcijom metala i kiselina, taložnim reakcijama i amonijeva klorida reakcijom amonijaka i klorovodika).
Međučestične privlačne sile odnose se i na kemijske veze i na međumolekulske privlačne sile.
Fizikalne promjene: promjene agregacijskih stanja, polimorfi i alotropi.
Kemijske promjene na primjerima jednostavnih spojeva (npr. voda, bakrov(II) sulfid, cinkov jodid, oksidi metala i nemetala i sl.): sinteza i analiza, oksidacija (gorenje, korozija), elektroliza, fotoliza.
Pri proučavanju kemijskih promjena obratiti pozornost na reaktivnost, kiselost i lužnatost tvari.
Utjecaj kemijskih promjena na okoliš: gorenje, kiselost/lužnatost, taložne reakcije i sl.
C. Koncept energija
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM C.1.1.Povezuje potencijalnu energiju s kemijskim vezama između atoma unutar molekule te s međučestičnim djelovanjima.
Opisuje kemijske veze i međudjelovanja između molekula koristeći se Lewisovom simbolikom.
Povezuje potencijalnu energiju s kemijskim vezama između atoma unutar molekule te s međučestičnim djelovanjima.
Objašnjava promjene energije sustava prilikom nastajanja i kidanja kemijskih veza i drugih međučestičnih djelovanja.
Opisuje unutarnju energiju sustava i potencijalnu energiju sadržanu u kemijskim vezama te međučestičnim djelovanjima.
SŠ KEM C.1.2.Povezuje kinetičku energiju s prosječnom brzinom gibanja atoma i molekula u sustavu te s temperaturom.
Opisuje agregacijska stanja tvari i promjene agregacijskih stanja ovisno o temperaturi i tlaku.
Povezuje kinetičku energiju s brzinom gibanja atoma i molekula u sustavu te prosječnu kinetičku energiju s temperaturom sustava.
Opisuje kinetičku energiju s brzinom gibanja atoma i molekula u sustavu.
SŠ KEM C.1.3.Povezuje svojstva tvari s vrstom kemijske veze i međučestičnim djelovanjima.
Povezuje fizikalna i kemijska svojstva tvari s vrstom kemijske veze.
Navodi fizikalna i kemijska svojstva tvari koja ovise o vrsti kemijske veze i/ili međučestičnim djelovanjima.
Povezuje fizikalna i kemijska svojstva tvari s vrstom međučestičnih djelovanja.
Uspoređuje energije različitih kemijskih veza i međučestičnih djelovanja.
Opisuje fizikalna i kemijska svojstva tvari s obzirom na vrstu kemijske veze i vrstu međučestičnih djelovanja.
Sadržaj
Agregacijska stanja tvari, talište, vrelište, gustoća, topljivost, viskoznost, površinska napetost, tlak para, tvrdoća.
Energija sustava, energija sadržana u tvarima: unutarnja energija sustava - potencijalna energija (energija kemijskih veza i međučestična djelovanja) te kinetička energija (posljedica gibanja čestica u sustavu).
Energija ionizacije i afinitet za elektron.
Kemijska svojstva tvari koja ovise o vrsti kemijske veze i temperaturi: reaktivnost, kiselost i lužnatost.
Preporuke
Prikazati fizikalna svojstva tvari u ovisnosti o vrsti kemijske veze, međučestičnim djelovanjima te temperaturi.U reakcijama organskih spojeva se ne mora koristiti strukturnim formulama.
Učenici istražuju utjecaj različitih čimbenika na brzinu kemijske reakcije: površina reaktanta, agregacijsko stanje, kvantitativni sastav reakcijske smjese, temperatura, katalizatori.
D. Koncept prirodoznanstveni pristup
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM D.1.1.Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
Izvodi zaključke na temelju rezultata pokusa.
Izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
SŠ KEM D.1.2.Primjenjuje matematičke vještine.
Primjenjuje matematičke vještine za osnovni kemijski račun.
Izračunava množine tvari na temelju jednadžbe kemijskih reakcija.
Izračunava empirijsku i molekulsku formulu spoja.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze.
SŠ KEM D.1.3.Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Modelima prikazuje i opisuje prostornu građu tvari.
Grafički prikazuje promjene agregacijskih stanja tvari ovisno o temperaturi i tlaku.
Brojčane podatke prikazuje tablično ili u obliku grafova pravilno označavajući koordinacijske osi.
Molarna masa, odnos mase i množine, odnos mase i brojnosti jedinki.
Molarni volumen, odnos množine, mase i volumena.
Stehiometrija kemijskih reakcija.
Preporuke
Pokusi koje učenik ili učitelj izvode mogu biti vrlo jednostavni, ali i složeni; bitno je da se poštuje sljedeća znanstvena metoda: bilježi zapaženo, pravilno izvodi mjerenja, slijedi upute, logično analizira rezultate, argumentirano pronalazi nedostatke pokusa i/ili izvedbe pokusa za potpuno prihvaćanje rezultata, odgovorno izvještava o mogućim pogreškama u izvođenju pokusa, obrazlaže rezultate pokusa konceptualnim spoznajama, a u izvještaju o radu navodi literaturu.
Pokusi u okviru koncepata: ekućine (opće karakteristike tekućina - viskoznost, napetost površine tekućina, isparavanje tekućina), promjene agregacijskih stanja, gustoća, talište, vrelište, krivulja zagrijavanja čvrstih tvari, topljivost tvari u vodi – čvrste tvari, tekućine i plinovi, krivulja topljivosti čvrstih tvari, kemijske promjene (na jednostavnim primjerima; učitelj odabire tvari najpogodnije za ostvarivanje ishoda.
Jednim se pokusom mogu ostvariti različiti ishodi (npr., reakcija bakra i sumpora - ishodi SŠ KEM B.1.2., SŠ KEM D.1.2. te neki ishodi u 2. i 3. razredu).
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari - odnosi se na 2D i 3D modele (crtež, kalotni model, model štapića i kuglica…), modelima se koristi radi vizualizacije i u okviru navedenih anorganskih i organskih spojeva.
Ne određuje se mjerodavni reaktant niti se računa iskorištenje reakcije.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari - odnosi se na 2D i 3D modele (crtež, kalotni model, model štapića i kuglica…), modelima se koristi samo radi vizualizacije i u okviru navedenih anorganskih i organskih spojeva.
Tablični i grafički prikaz: fazni dijagram vode, krivulja zagrijavanja čvrstih tvari, krivulja topljivosti.
PRIJEDLOG ZASTUPLJENOSTI SVAKOG KONCEPTA U 1. RAZREDU GIMNAZIJA
Odgojno-obrazovni ishodi u 2. razredu gimnazije
A. Koncept tvari
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM A.2.1.
Analizira svojstva, sastav i vrstu tvari.
Navodi i uspoređuje svojstva oksida, kiselina, baza, soli, ugljikovodika i halogenalkana.
Uspoređuje otopine po sastavu i svojstvima.
Uspoređuje tvari prema svojstvima, sastavu i vrsti.
SŠ KEM A.2.2. Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje sastava tvari.
Prikazuje čestičnu građu oksida, kiselina, baza, soli, ugljikovodika i halogenalkana.
Razlikuje značenja simboličkih prikaza u okviru koncepta.
SŠ KEM A.2.3.
Kritički razmatra upotrebu tvari i njihov utjecaj na okoliš.
Kritički razmatra upotrebu kiselina, baza, oksida, soli, ugljikovodika i halogenalkana te njihov utjecaj na okoliš.
Objašnjava upotrebu različitih kiselina, baza, oksida, soli, ugljikovodika i halogenalkana te njihov utjecaj na okoliš.
Sadržaj Otopine: vrste, proces otapanja, koligativna svojstva: tlak para otopina, povišenje vrelišta, sniženje ledišta, osmotski tlak.
Sastav otopine: masena i množinska koncentracija,molalnost, množinski udio, priprema otopina (razrjeđivanje i miješanje otopina).
Preporuke
U navođenju i uspoređivanju svojstava navedenih tvari dana je sloboda učitelju da u skladu s interesima učenika odabere metale, nemetale, njihove spojeve te ugljikovodike i halogenalkane s pomoću čijih će svojstva i promjena najbolje ostvariti predviđeni ishod.
B. Koncept promjene i procesi
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM B.2.1. Analizira brzine različitih promjena.
Analizira brzinu kemijske promjene i djelovanje čimbenika koji utječu na brzinu promjene.
Uspoređuje brzine različitih promjena anorganskih i organskih tvari na osnovi podataka o utjecaju različitih čimbenika na brzinu promjena.
SŠ KEM B.2.2. Analizira kemijske promjene anorganskih i organskih tvari.
Navodi kemijske promjene oksida, baza, kiselina, soli, ugljikovodika i halogenalkana.
Piše jednadžbe navedenih kemijskih reakcija uočavajući periodičnost kemijskih svojstava elementarnih tvari i spojeva.
Piše jednadžbe kemijskih reakcija supstitucije i adicije na ugljikovodicima te eliminacije na halogenalkanima.
Kritički razmatra utjecaj sudionika kemijskih promjena na okoliš.
Opisuje kemijske promjene anorganskih i organskih tvari te, koristeći se rezultatima pokusa, opisuje utjecaj sudionika kemijskih promjena na okoliš.
Sadržaj
Doseg kemijske reakcije.
Brzina kemijske reakcije: prosječna, prosječna brzina trošenja reaktanata i prosječna brzina nastajanja produkata.
Čimbenici koji utječu na brzinu promjene: površina reaktanata, agregacijsko stanje, koncentracija, temperatura.
Reaktivnost odabranih metala i nemetala, nastajanje i svojstva oksida metala i nemetala navedenih elementarnih tvari, njihovih klorida i hidrida.
- supstitucijske i eliminacijske reakcije halogenalkana jakim
lužinama,
- polimerizacija alkena i alkina
Preporuke
Preporuča se doseg reakcije poučavati u sklopu analize ovisnosti promjene koncentracije sudionika reakcije o vremenu iz kojih određuje stehiometrijske koeficijente jednadžbe kemijske reakcije.
Nastavnik ima slobodu odabrati metale i nemetale na kojima će podučavati kemijske promjene iz ishoda SŠ KEM B.2.2., no preporuča se da se u usporedbu svojstva uključe i niže navedene elementarne tvari.
Odabrani metali: Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Al.
Odabrani nemetali su: H, Cl, O, S, C, N, P
Nije obvezno podučavati mehanizme reakcija supstitucije, adicije i eliminacije.
B. Koncept energija
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM C.2.1. Povezuje promjene s pretvorbom energije unutar sustava.
Opisuje promjene energije prilikom kidanja i nastajanja kemijskih veza i međučestičnih interakcija (promjene agregacijskih stanja, sinteza iz elemenata, gorenje, atomizacija…).
Povezuje promjene s pretvorbama različitih oblika energije: potencijalna energija (međudjelovanja) u kinetičku (gibanje).
Opisuje pretvorbe različitih oblika energije unutar promatranoga sustava.
SŠ KEM C.2.2. Analizira izmjenu energije između sustava i okoline i povezuje ih s promjenama tijekom kemijske reakcije.
Razlikuje egzotermne od endotermnih procesa na osnovi promjene temperature sustava i okoline tijekom kemijske reakcije.
Objašnjava promjenu entalpije sustava tijekom kemijske reakcije ili fizikalne promjene.
Povezuje promjene i procese s izmjenama energije između sustava i okoline (rad i toplina).
Opisuje načine izmjene energije između sustava i okoline te ju povezuje s promjenom entalpije.
Sadržaj
Termodinamika: Prvi zakon termodinamike, unutrašnja energija.
Obraditi pretvorbe jednoga oblika energije u drugi unutar sustava: kemijska energija (potencijalna energija veza i međudjelovanja) u toplinsku (kinetičku energiju čestica), električnu, svjetlosnu, i sl.
Povezati unutarnju energiju i entalpiju sustava, promjenu unutarnje energije i entalpije sustava, te promjene entalpije i izmijenjene topline tijekom kemijske reakcije.
D. Prirodoznanstveni pristup
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM D.2.1. Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
Izvodi pokuse u okviru koncepata Tvari, Promjene i procesi, Energija.
Uspoređuje na temelju pokusa reaktivnost anorganskih i organskih tvari.
Kalorimetrijski određuje reakcijsku entalpiju.
Mjeri promjenu reakcijske entalpije i entalpije otapanja.
Uspoređuje brzine različitih kemijskih reakcija s obzirom na utjecaj različitih čimbenika.
Izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
SŠ KEM D.2.2. Primjenjuje matematičke vještine.
Izračunava koncentraciju otopine, molalnost i množinski udio tvari, topljivost tvari.
Izračunava tlak para otapala iznad otopine, povišenje vrelišta, sniženje ledišta i osmotski tlak.
Na temelju računa određuje doseg reakcije.
Povezuje doseg reakcije s množinom reakcijskih pretvorbi.
Izračunava reakcijske entalpije iz energije izmijenjene kao topline i dosega kemijske reakcije.
Izračunava prosječne brzine promjene sudionika reakcije kao i prosječne brzine reakcija.
Koristeći matematičke izraze rješava zadatke.
SŠ KEM D.2.3. Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Prikazuje modelima tvari uključene u promjene i procese.
Opisuje utjecaj kemijskih promjena na okoliš.
Brojčane podatke prikazuje tablično ili u obliku grafova pravilno označavajući koordinacijske osi.
Sadržaj Računski i problemski zadaci iz područja termokemije, sastava otopina i kemijske kinetike.
Doseg reakcije.
Mjerodavni reaktant.
Preporuke
Pokusi, računski i problemski zadaci u okviru Prirodoznastvenog pristupa odnose se na kemijske reakcije anorganskih i organskih tvari navedenih usadržaju i preporukama koncepta Promjene i procesi. Nastavnik sam odabire tvari najpogodnije za ostvarivanje ishoda.
Kalorimetrijski pokus podrazumijeva promjenu energije u sustavu, mjerenje promjene temperature u sustavu tijekom kemijske reakcije i izračunavanje izmijenjene topline, promjene entalpije sustava i reakcijske entalpije te specifični toplinski kapacitet.
Reakcijska entalpija izračunava se iz izmijenjene topline i dosega reakcije.
Račun za doseg podrazumijeva i račun za određivanje mjerodavnoga reaktanta (na primjeru reakcije bakra i sumpora).
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari uključenih u promjene i procese - odnosi se na 2D i 3D modele (crtež, kalotni model, model štapića i kuglica…), modelima se koristi samo radi vizualizacije i u okviru navedenih anorganskih i organskih spojeva.
Vrste podataka za interpretaciju: tablice i dijagrami promjena koncentracije u vremenu reakcije.
Ovisnost topljivosti tvari o temperaturi, krivulje zagrijavanja čvrstih tvari i entalpijski dijagrami za egzotermnu i endotermnu reakciju.
Iz dijagrama promjene koncentracije u vremenu reakcije odrediti jednadžbu kemijske reakcije i na temelju odnosa stehiometrijskih koeficijenata sudionika crtati grafičke prikaze ovisnosti promjene koncentracije tvari u vremenu reakcije (povezati s SŠ KEM D.3.3.).
PRIJEDLOG ZASTUPLJENOSTI SVAKOG KONCEPTA U 2. RAZREDU GIMNAZIJA
Odgojno-obrazovni ishodi u 3. razredu gimnazije
A. Koncept tvari
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM A.3.1. Istražuje svojstva, sastav i vrstu tvari
Navodi definicije kiselina i baza po Arrheniusu, Brønsted-Lowryju i Lewisu.
Navodi definiciju i svojstva pufera.
Uspoređuje kiseline, baze i pufere po sastavu, vrsti i svojstvima.
Uspoređuje organske tvari po sastavu, vrsti i svojstvima.
Razvrstava tvari prema svojstvima, sastavu i
vrsti.
SŠ KEM A.3.2. Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje sastava tvari.
Jednadžbom kemijske reakcije prikazuje promjene i procese unutar koncepta.
Razlikuje značenja simboličkih prikaza u okviru koncepta.
SŠ KEM A.3.3. Kritički razmatra upotrebu tvari i njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš.
Kritički razmatra upotrebu tvari u okviru koncepta i njihov utjecaj na okoliš.
Objašnjava upotrebu različitih vrsta tvari u okviru koncepta i njihov utjecaj na okoliš.
Nastavniku je ostavljena sloboda izbora navedenih tvari kojima će na najbolji način ostvariti odgojno-obrazovne ishode.
Pri obradi kiselina i baza obratiti pozornost na jakost kiselina i baza te ih povezati s građom molekula odnosno iona.
Pri obradi puferskih sustava naglasiti sastav i ulogu pufera u ljudskome organizmu; puferske sustave obraditi na kvalitativnoj razini s pomoću kiselinsko-baznih reakcija, ne računati pH-vrijednost puferskoga sustava.
Pri obradi hidrolize soli zadržati se na kvalitativnome objašnjenju s pomoću kiselinsko-bazne teorije.
Pri obradi aldehida i ketona treba obraditi glukozu i fruktozu.
B. Koncept promjene i procesi
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM B.3.1. Analizira brzine različitih promjena.
Uspoređuje brzine kemijskih promjena anorganskih i organskih tvari na temelju podataka o utjecaju katalizatora (inhibitora).
Uspoređuje brzine promjena na temelju utjecaja čimbenika na brzinu kemijske promjene.
SŠ KEM B.3.2. Procjenjuje utjecaj čimbenika na sastav reakcijske smjese u ravnotežnom sustavu.
Uspoređuje uvjete dinamičke ravnoteže sustava nabrajajući načine mijenjanja stanja ravnoteže.
Uspoređuje djelovanje čimbenika na ravnotežno stanje.
Opisuje položaj dinamičke ravnoteže sustava te načine mijenjanja stanja ravnoteže u promatranome sustavu.
SŠ KEM B.3.3. Analizira kemijske promjene na primjerima reakcija anorganskih i organskih tvari.
Jednadžbom kemijske reakcije prikazuje promjene anorganskih i organskih tvari.
Određuje jakost kiselina i baza.
Opisuje djelovanje indikatora, kiselost otopine na temelju pH-vrijednosti.
Objašnjava disocijaciju, ionizaciju i neutralizaciju.
Objašnjava hidrolizu soli s pomoću teorija o kiselinama i bazama.
Opisuje kemijske promjene na primjerima reakcija anorganskih i organskih tvari te opisuje njihov utjecaj na okoliš.
Sadržaj
Le Chatelierovo načelo
Položaj ravnoteže i čimbenici koji utječu na ravnotežno stanje: sastav ravnotežne smjese, temperatura i tlak.
Reakcije anorganskih tvari:
metode dobivanja soli,
reakcije oksidacije i redukcije u vodenim otopinama,
elektrokemijski procesi (procesi u eleketrolitskim i galvanskim člancima) korozija i načini zaštite od korozije.
Reakcije organskih tvari: dobivanje alkohola, supstitucijske reakcije alkohola, oksidacija alkohola, oksidacija aldehida i ketona, adicije alkohola na aldehide i ketone, esterifikacija, hidroliza estera.
Preporuke
Obraditi dijagrame koji prikazuju promjenu potencijalne energije tijekom kemijske reakcije (dijagram iz kojega se može očitati energija aktivacije, utjecaj katalizatora/inhibitora na energiju aktivacije.
Pri obradi reakcija oksidacija i redukcije koristiti podatke iz Voltina niza.
C. Koncept energija
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM C.3.1. Analizira promjene u elektrokemijskim člancima.
Uspoređuje promjene u elektrokemijskim člancima na temelju opisa članka i elektrokemijskoga (Voltina) niza povezuje shematski prikaz elektrokemijskoga članka s reakcijama u polučlancima.
Povezuje shematski prikaz elektrokemijskoga članka s reakcijama u polučlancima).
Opisuje promjene u elektrokemijskim člancima na temelju opisa članka i elektrokemijskoga (Voltina) niza.
SŠ KEM C.3.2. Povezuje električni naboj s promjenom množine tvari na elektrodama.
Piše matematički izraz za Faradayev zakon elektrolize.
Objašnjava povezanost Faradayeve konstante s nabojem elektrona.
Povezuje množinu elektrona s množinom izlučene tvari.
Primjenjuje Faradayev zakon elektrolize rješavanju jednostavnijih problema.
Obraditi pretvorbu kemijske energije u električnu (u galvanskim člancima) i električne energije u kemijsku (u člancima u kojima dolazi do elektrolize taljevina ili vodenih otopina soli).
Primijeniti Faradayev zakon za izračunavanje promjene množine tvari na elektrodama u jednome članku ili serijski spojenim člancima.
D. Prirodoznanstveni pristup
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM D.3.1. Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
Pokusom objašnjava reakcije anorganskih i organskih tvari.
Mjeri promjenu koncentracije reaktanata u ovisnosti o vremenu kemijske reakcije i temperaturi.
Mjeri pH-vrijednost otopina
Izvodi pokus s galvanskim i elektroliznim člancima.
Mjeri potencijal članka.
Izvodi pokuse te prikupljene podatke prikazuje u obliku izvješća.
SŠ KEM D.3.2. Primjenjuje matematičke vještine.
Izračunava iskorištenje reakcije.
Izračunava srednju brzinu kemijske reakcije.
Izračunava pH-vrijednost vodenih otopina kiselina i baza
Izračunava konstante ravnoteža i sastav ravnotežne smjese..
Izračunava razliku standardnih elektrodnih potencijala.
Izračunava promjene množine tvari na elektrodama u jednome članku ili serijski spojenim člancima.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze
SŠ KEM D.3.3. Uočava zakonitosti uopčavanjem podataka prikazanih crtežima, grafikonima i tablicama..
Povezuje množinu elektrona s promjenama množine tvari na elektrodama.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari.
Razlikuje galvanski od elektroliznoga članka na temelju crteža i shematskoga prikaza.
Povezuje shematski prikaz elektrokemijskoga članka s reakcijamau polučlancima.
Prikazuje prikupljene podatke tablicama i grafovima.
Koristi se crtežima za prikazivanje građe tvari te podatke prikazuje tablično ili grafovima pravilno označavajući koordinacijske osi.
Sadržaj Pokusi u okviru koncepata odnose se na kemijske reakcije navedenih anorganskih i organskih tvari, čimbenike koji ubrzavaju kemijske promjene, te elektrokemijske reakcije.
Iskorištenje reakcija, srednja brzina kemijske reakcije,pH-vrijednost vodenih otopina kiselina i baza, konstante ravnoteže: Kc, Kp, Kw, razlika standardnih elektrodnih potencijala, Faradayev zakon elektrolize.
2D i 3D modeli: crtež, kalotni model, model štapića i kuglica…
Vrste podataka za interpretaciju: energijski profili reakcija, utjecaj katalizatora i inhibitora na brzinu kemijskih reakcija, dijagram promjene koncentracije tvari u vremenu reakcije, titracijske krivulje.
Preporuke
Nastavnik odabire pokuse najpogodnije za ostvarivanje ishoda.
Iskorištenje reakcije može se odrediti na primjeru reakcije bakra i sumpora.
Množinu elektrona s promjenama množine tvari na elektrodama moguće je povezati mjerenjem mase tijekom elektrolize vodene otopine bakrove soli, a razlike standardnih elektrodnih potencijala mjerenjem napona galvanskih članaka (nastavnik odabire tvari i elektrode najpovoljnije za ostvarivanje ishoda).
Anorganske i organske tvari: objašnjene su u okviru ishoda SŠ KEM A.3.1. i SŠ KEM B.3.3.
2D i 3D modelima se koristi radi vizualizacije i u okviru navedenih anorganskih i organskih spojeva.
Pri razradi ishoda „prikazuje prikupljene podatke tablicama i grafovima” povezati preporuku opisanu u KEM SŠ D.2.3. s računanjem koncentracijske konstante ravnoteže.
PRIJEDLOG SVAKOG KONCEPTA U 3. RAZREDU GIMNAZIJA
Odgojno-obrazovni ishodi u 4. razredu gimnazije
Tema Elektromagnetsko zračenje i tvari
odgojno-obrazovni ishod
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM A.4.1. B.4.1.; C.4.1.
Povezuje građu atoma s energijom te s fizikalnim i kemijskim svojstvima tvari.
SŠKEM B.4.2.; C.4.2.
Analizira interakciju tvari s elektromagnetskim zračenjem.
SŠ KEMD.4.1.
Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
SŠ KEMD.4.2. Primjenjuje matematičke vještine.
SŠ KEMD.4.3. Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Opisuje Bohrov model atoma.
Povezuje građu elektronskoga omotača s položajem elementa u periodnome sustavu elemenata.
Objašnjava svojstva elektromagnetskoga zračenja te interakciju tvari i elektromagnetskoga zračenja (apsorpcija, emisija) povezujući promjene energijskih stanja elektrona u atomu s emisijskim i apsorpcijskim spektrima bojenjem plamena.
Povezuje atomske spektre i građu elektronskog omotača.
Istražuje primjenu spektroskopije u znanosti i tehnologiji.
Povezuje promjene energijskih stanja atoma ili molekule s emisijskim i apsorpcijskim spektrima (na temelju boje plamena ili boje tvari).
Izračunava energiju elektromagnetskoga zračenja.
Povezuje energiju elektromagnetskoga zračenja s molarnom energijom ionizacije atoma.
Prikazuje elektronsku konfiguraciju atoma u osnovnome stanju i iona.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari.
Uspoređuje emisijske i apsorpcijske spektre atoma i molekula.
Aalizira podatke spektroskopskih prikaza.
Piše jednadžbe α- i β- radioaktivnog raspada.
Opisuje kvantnomehanički model atoma i raspored elektrona u elektronskome omotaču na temelju položaja elementa u periodnome sustavu elemenata.
Opisuje svojstva elektromagnetskih valova te interakciju elektromagnetskoga zračenja i tvari.
Objašnjava razliku između emisije i apsorpcije elektromagnetskoga zračenja.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze i izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih,tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Sadržaj
Povijest otkrića modela atoma, kvantno mehanički model atoma, apsorpcija i emisija elektromagnetskog zračenja, elektronska konfiguracija, raspored elektrona u elektronskom omotaču neutralnih i nabjenih atoma, atomski spektri, izotopi, izobari, α- i β- radioaktivni raspad.
Preporuke za ostvarivanje odgojno-obrazovnih ishoda
Primjena spektroskopije u znanosti i tehnologiji: npr. u medicini, forenzici, farmaciji, proizvodnji hrane, ekologiji, astronomiji (kemijski sastav zvijezda) i analitičkoj kemiji (kao jedne od metoda za određivanje kvalitativnoga i kvantitativnoga sastava smjesa).
U okviru kvalitativnog određivanja sastava smjesa preporučuje se, primjerice, odraditi bojenje plamena vodenim otopinama soli i halogenalkanima.
Tema Kemija okoliša
odgojno-obrazovni ishod
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM C.4.5. Analizira promjene energije tijekom izmjene i pretvorbe energije u okolišu.
SŠ KEM A.4.5.; B.4.7.
Analizira kemijske promjene na primjerima reakcija u okolišu.
SŠ KEM A.4.6.; B.4.8.
Kritički razmatra utjecaj tvari na čovjeka i okoliš.
SŠ KEM D.4.1. Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
SŠ KEM D.4.2. Primjenjuje matematičke vještine.
SŠ KEM D.4.3. Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Istražuje izmjene energije u okolišu.
Analizira promjene energije tijekom fotokemijskih reakcija u atmosferi te procesa koji vode do globalnoga zatopljenja.
Istražuje pojavu smoga i neke reakcije biogeokemijskih ciklusa ugljika, dušika, fosfora i vode.
Istražuje kemijske promjene koje uzrokuju stanjivanje ozonskoga sloja.
Istražuje kemijske promjene koje uzrokuju globalno zatopljenje.
Objašnjava utjecaj pesticida, umjetnih gnojiva, teških metala i spojeva arsenana čovjeka i okoliš.
Istražuje utjecaj halogeniranih organskih spojeva na zagađivanje okoliša (npr.freona).
Izvodi pokuse u okviru koncepata Tvari, Promjene i procesi, Energija.
Analizira uzorke vode, zraka i tla u okviru teme Kemija okoliša.
Primjenjuje stehiometrijske odnose množine tvari na temelju jednadžbe kemijskih reakcija.
Grafički prikazuje i analizira podatke dobivene fizikalno-kemijskim mjerenjima (kiselo-bazne titracije, kinetička mjerenja, kalorimetrijska mjerenja...).
Uopćava podatke dobivene analizom uzoraka vode, zraka i tla.
Uspoređuje promjene energije tijekom izmjene i pretvorbe energije u okolišu.
Objašnjava kemijske promjene u atmosferi, hidrosferi i geosferi koje utječu na kvalitetu življenja.
Objašnjava utjecaj pesticida, umjetnih gnojiva, teških metala i spojeva arsena te halogeniranih organskih spojeva na čovjeka i okoliš.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze te izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Sadržaj
Kemija atmosfere, osnovni sastav čistog zraka (osnova za ekološku stabilnost), tvari koje onečišćuju zrak, njihovi izvori, zadržavanje u zraku i načini uklanjanja, smog i ozonske rupe.
Kemija vode i vodnih sustava (podjela prirodnih voda, vodni rezervoari svijeta, biogeokemijski ciklus vode, uzroci onečišćenja vode, načini uklanjanja, crpljenje i prerada prirodne vode u vodu za piće.
Glavni kemijski pokazatelji kakvoće vode: pH-vrijednost, koncentracija nitata, nitrita i amonijaka, klorida, organske tvari, tvrdoća vode....
Kemija tla, vrste tla obzirom na građu i sastav, obradiva tla, izvori onečišćenja tla i mogućnosti njihova uklanjanja, umjetna i mineralna gnojiva,
Glavni kemijski pokazatelji kakvoće tla (pH-vrijednost, koncentracija nitrata, nitrita, udio C, glavnih i sekundarnih elemenata ishrane N, P, K, S, Ca, , Mg, mikroelemenata (Fe, Mn, Zn, Cu, Cl, B…), mehanička analiza tla (tekstura).
Preporuke
Odabrani karakteristični pesticidi od povijesnog i suvremenog značenja: lindan, DDT, organofosforni spojevi, umjetna i mineralna gnojiva.
Primjeniti analitičke postupke kvalitativne i kvantitativne analize vode, zraka i tla.
Primjena i toksikologija teških metala (npr. Hg, Cd, Cr, Pb) i arsena te njihovih spojeva – povijesni primjeri ekocida.
Primjena i toksikologija halogeniranih organskih spojeva - ugljikov tetraklorid, kloroform, vinil-klorid, trikloretilen i perkloretilen kao otapala u kemijskim čistionicama, poliklorirani bifenili.
Tema Kemija odabranih biomolekula
Odgojno-obrazovni ishod
Razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM A.4.4.
Istražuje svojstva, sastav i vrstu odabranih biomolekula primjenjujući kemijsko nazivlje i simboliku u okviru koncepta.
SŠ KEM B.4.6.
Istražuje kemijske promjene odabranih biomolekula
SŠ KEM C.4.4.
Istražuje energijske pretvorbe tijekom biokemijskih reakcija
SŠ KEM d.4.1. Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
SŠ KEM D.4.2. Primjenjuje matematičke vještine.
SŠ KEM D.4.3. Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Navodi svojstva, sastav i vrstu odabranih spojeva.
Povezuje strukturu odabranih biomolekula s njihovom funkcijom u organizmu.
Istražuje ulogu odabranih spojeva.
Objašnjava fizikalna i kemijska svojstva odabranih biomolekula.
Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku u okviru koncepta.
Istražuje kemijske promjene odabranih biomolekula.
Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku te se koristi matematičkim vještinama u okviru koncepta.
Istražuje djelovanje enzima u organizmu (energija aktivacije).
Istražujeenergijske pretvorbe tijekom biokemijskih reakcija na odabranome primjeru.
Izvodi pokuse u okviru koncepata Tvari, Promjene i procesi, Energija.
Primjenjuje stehiometrijske odnose množine tvari na temelju jednadžbe kemijskih reakcija u okviru tema.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari.
Grafički prikazuje i analizira podatke dobivene fizikalno-kemijskim mjerenjima (kiselo-bazne titracije, kinetička mjerenja, kalorimetrijska mjerenja...)
Razvrstava odabrane biomolekule prema svojstvima, sastavu i vrsti razlikujući značenja simboličkih prikaza.
Razlikuje kemijske promjene odabranih biomolekula primjenjujući kemijsku simboliku.
Opisuje energijske pretvorbe unutar organizma primjenjujući kemijsku simboliku.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze te izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Adicija alkohola na aldehide i ketone na primjeru reakcija ciklizacije glukoze i fruktoze, nastajanje disaharida (glikozidne veze), esterifikacija glicerola i viših masnih kiselina, bazična i kisela hidroliza masti i ulja, peptidne veze te dokazivanje ugljikohidrata, aminokiselina i proteina kvalitativnim testovima.
Preporuke za ostvarivanje odgojno-obrazovnih ishoda
U okviru teme Kemija odabranih biomolekula, u dijelu njihovih svojstava potrebno je obraditi stereokemiju biomolekula (kiralnost, optička aktivnost), obraditi razine 3D strukture proteina, povezati strukturu proteina s njihovom funkcijom.
Tema Znanost o materijalima
odgojno-obrazovni ishod
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM C.4.6.
Predviđa promjene energije tijekom kemijskih promjena
SŠ KEM B.4.7.
Analizira kemijske promjene odabranih tvari.
SŠ KEM A.4.7.; B.4.8.
Povezuje svojstva odabranih tvari s njihovom primjenom.
SŠ KEM A.4.8.
Kritički razmatra informacije o materijalima.
SŠ KEM D.4.1. Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama
SŠ KEM D.4.2. Primjenjuje matematičke vještine.
SŠ KEM D.4.3. Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Analizira promjene energije tijekom kemijskih promjena u kojima sudjeluju odabrane tvari koristeći se reakcijskim entalpijama.
Analizira reakcije sinteze i primjene materijala te kemijsku reaktivnost odabranih tvari.
Povezuje svojstva materijala s reaktivnošću i uporabom.
Kritički vrednuje utjecaj materijala na čovjeka i okoliš.
Kritički razmatra informacije o materijalima te procjenjuje njihovu važnost.
Izvodi pokuse u okviru teme.
Primjenjuje stehiometrijske odnose množine tvari na temelju jednadžbe kemijskih reakcija u okviru teme.
Primjenjuje stehiometrijske odnose množine tvari na temelju jednadžbe kemijskih reakcija u okviru tema.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari.
Grafički prikazuje i analizira podatke dobivene fizikalno-kemijskim mjerenjima (kiselo-bazne titracije, kinetička mjerenja, kalorimetrijska mjerenja...).
Opisuje svojstva i primjenu odabranih tvari u okviru preporučenih tema.
Opisuje kemijske promjene odabranih tvari izvođenjem odgovarajućih pokusa.
Objašnjava svojstva i primjenu odabranih tvari u okviru preporučenih tema.
Objašnjava promjene energije tijekom kemijskih promjena odabranih spojeva koristeći se reakcijskim entalpijama ili entalpijskim vezama.
Organizira prikupljene informacije o materijalima u okviru preporučenih tema.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze te izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Sadržaj
Polimerizacija, anorganski i organski polimeri, prirodni i sintetski polimeri. Organski polimeri – tumačenje svojstava i primjena na temelju strukture: celuloza, guma, najlon, kevlar, teflon, stiropor, plastične mase, vinil-polimeri.
Alotropija ugljika: procesi dobivanja, svojstva i osnovne reakcije uz primjenu fulerena, nanocjevčica, grafena, grafita i dijamanta.
Bojila i pigmenti.(anorganske boje – podjela boja, bijele boje (olovno bjelilo, cinkovo bjelilo, titanijevo bjelilo,kreda i sadra), žute boje (oker, kromovo i kadmijevo žutilo), crvene boje (cinober, minij), zelene (kromovo zelenilo), plave boje (ultramarine, berlinsko modrilo, kobaltna plava), smeđe boje (umbra), sive boje (cinkovo sivo), crne boje (grafit, čađa, željezno crnilo), metalne boje (brončane, zlatna i srebrna bronca).
Osnove razvoja farmaceutske industrije: spoj kao lijek i otrov, biološko djelovanje odabranih lijekova koje imaju povijesno značenje za čovječanstvo: sedativi (npr. talidomid), antipiretici (npr. acetilsalicilna kiselina), antibiotici (npr. penicilin, azitromicin), citostatici (npr. cisplatin).
Preporuke
Navedeni su preporučeni sadržaji od kojih nastavnik bira 2-3, prema programu škole i interesu učenika.
Tema Kemija koloida
odgojno-obrazovni ishod
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM A.4.2.; B.4.3.
Istražuje svojstva, sastav, vrstu i dobivanje koloidnih sustava.
SŠ KEM C.4.3.; B.4.4. Povezuje utjecaj različitih čimbenika sa stabilnosti koloidnih sustava.
SŠ KEM A.4.3., B.4.5. Kritički razmatra utjecaji primjenukoloidnih sustava na život čovjeka i okoliš.
SŠ KEM D.4.1. Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama
SŠ KEM D.4.2. Primjenjuje matematičke vještine
SŠ KEM D.4.3. Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Opisuje sastav heterogenih smjesa razlikujući disperzno sredstvo i dispergiranu fazu.
Samostalno analizira vrstu i svojstva koloidnih sustava na temelju njihova sastava i veličine čestica dispergirane faze.
Opisuje procese dobivanja suspenzija, emulzija, aerosolova i micela.
Uspoređuje koloidne sustave s homogenim vodenim otopinama na temelju raspršenja svjetlosti.
Povezuje utjecaj međupovršinskoga sloja i površinskoga naboja na stabilnost koloidnih sustava.
Objašnjava procese dijalize i elektroforeze u kontekstu primjene koloidnih sustava u znanosti i tehnologiji.
Kritički razmatra svojstva i primjenu površinski aktivnih tvari te njihov utjecaj na čovjeka i okoliš.
Samostalno analizira vrstu i svojstva koloidnih sustava.
Izračunava površinu i brojevnu koncentraciju koloidnih čestica.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari.
Razvrstava koloidne sustave prema svojstvima, sastavu i vrsti, rješava zadatke uz učiteljevu pomoć te prikazuje podatke prikupljene pokusom.
Opisuje djelovanje čimbenika koji utječu na stabilnost koloidnih sustava.
Objašnjava svojstva i primjenu koloidnih sustava i njihov utjecaj na čovjekov život i okoliš.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze te izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Sadržaj
Vrste kolidnih otopina prema agregacijskom stanju disperzne faze i disperznog sredstva, interakcije među česticama koloida, načini dobivanja čestica koloidne veličine, stabilnost koloida, agregacija, peptizacija, načini stabilizacije koloida (elektrostatska i sterička stabilizacija), destabilizacija koloida.
Preporuke za ostvarivanje odgojno-obrazovnih ishoda
Povezati utjecaj međupovršinskoga sloja i površinskoga naboja na stabilnost koloidnih sustava (peptizacija, agregacija, koacervacija, djelovanje površinski aktivnih tvari, dodatak emulgatora).
PRIJEDLOG ZASTUPLJENOSTI SVAKOG KONCEPTA U 4. RAZREDU GIMNAZIJA
Odgojno-obrazovni ishodi u srednjim strukovnim školama s jednogodišnjim i dvogodišnjim učenjem i poučavanjem Kemije
Uvodne napomene
U tablicama odgojno-obrazovni ishodi složeni su prema konceptima Tvari, Promjene i procesi, Energija te Prirodoznanstveni pristup. Ti koncepti usvajaju se tijekom jednogodišnjega, odnosno dvogodišnjega učenja Kemije kao općeobrazovnoga predmeta u srednjim strukovnim školama. Odgojno-obrazovni ishodi ostvaruju se primjenom eksperimentalnoga proučavanja sastava i svojstava tvari te njihovih promjena poštujući sve etape znanstvenoga istraživanja, tj. temelje se na učenju otkrivanjem. Iako pokus predstavlja središnju aktivnost za prikupljanje podataka, učenike se treba upućivati i na druge izvore znanja (stručna literatura, internet), pritom ih učeći kritičkomu procjenjivanju informacija. Osim naglaska na problemski pristup i istraživačko učenje, u kurikulumu se izrijekom ne propisuje primjena određene strategije ili metode učenja. Svakomu je učitelju dana sloboda odabira najučinkovitijega načina poučavanja kako bi učenici uspješno realizirali zadane odgojno-obrazovne ishode.
U tablicama se navodi i razrada ishoda koja služi kao pomoć učiteljima, učenicima i roditeljima u snalaženju u kurikulumu.Učitelju je ostavljena sloboda biranja najprikladnijih sadržaja, ovisno o potrebama pojedinih strukovnih programa/zanimanja.Kratice, primjerice, SŠ KEM A.1.1. ili SŠ KEM B.2.2. i sl. označavaju redom: koncept kojemu taj ishod pripada (A – Tvari, B – Promjene i procesi, C – Energija, D – Prirodoznanstveni pristup), razred srednje škole te redni broj odgojno-obrazovnoga ishoda koji se poučava unutar navedenog koncepta.
Za svaki odgojno-obrazovni ishod određen je pokazatelj razine usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda „dobar“ koji služi kao okvir za procjenu usvojenosti i razumijevanja dubine i širine pojedinoga ishoda na kraju razreda ili odgojno obrazovnog ciklusa.
Budući da u Republici Hrvatskoj postoje različite vrste srednjih škola, kurikulumski je pristup kemiji prilagođen svakoj od njih tako da se imalo u vidu mogućnost prohodnosti kroz srednje škole (prijelaz iz jedne vrste srednjoškolske ustanove u drugu) te nastavak daljnjega školovanja učenika.
Na kraju tablica za svaki razred odgojno-obrazovni ishodi dodatno su opisani u preporukama za njihovo ostvarivanje.
E. Povezanost s drugim predmetima i međupredmetnim temama
Kemija je prirodoslovni predmet usko povezan s ostalim prirodoslovnim predmetima. Važna je za stjecanje kompetencija u međupredmetnim temama i ima značajnu ulogu u interdisciplinarnome učenju. Povezivanje Kemije s drugim predmetima i međupredmetnim temama važno je unutar pojedinoga odgojno-obrazovnog ciklusa, ali i u cijelome odgojno-obrazovnome procesu. Kemija primjenjuje matematička znanja i vještine te fizikalne principe, a sama je potpora biološkim znanostima i geoznanostima. Povezana je sa sljedećim predmetima:
-Matematikom: analiza, izračun, prikaz i interpretacija podataka nije moguća bez odgovarajućih matematičkih znanja i vještina
-Fizikom: osnovni fizikalni principi nužni su za usvajanje osnovnih kemijskih znanja poput nastajanja kemijskih veza te izmjene i pretvorbe energije
-Biologijom: za poznavanje građe i funkcije biološki važnih molekula, procesa u živim stanicama i izmjene energije tijekom metabolizma nužno je razumjeti građu tvari, osnovne kemijske reakcije organskih spojeva i energijske promjene tijekom kemijskih reakcija
-Geografijom: mnoge procese u atmosferi, geosferi i hidrosferi nije moguće objasniti bez poznavanja kemijske reaktivnosti i fizikalnih svojstava tvari koje izgrađuju naš planet
-Informatikom: informatička znanja potrebno je integrirati u kemijske sadržaje radi lakšega rješavanja kemijskih problema, oblikovanja kemijskih modela, obrade i prikaza podataka te pristupa informacijama
-Tehničkom kulturom: primjena znanja o građi, vrsti te fizikalnim i kemijskim svojstvima nužna je za upotrebu različitih materijala i razvoj naprednih tehnologija
-Povijesti, Filozofijom i Logikom: poznavanje razvoja ljudskih ideja i civilizacije olakšava poimanje znanosti te omogućava razumijevanje razvoja društva
-Etikom: omogućava povezanost s etičkim pitanjima znanosti
-Hrvatskim jezikom: osigurava razumijevanje teksta, razvija komunikacijske vještine i čitalačku pismenost
-Stranim jezicima: poznavanje stranih jezika omogućava korištenje stranom literaturom i snalaženje u brojnim materijalima dostupnima na internetu
-Glazbenom umjetnosti i Likovnom umjetnosti: spoznaje o različitim materijalima primjenjuju se u likovnoj i glazbenoj umjetnosti.
U nastavnome predmetu Kemija dijelom se ostvaruju odgojno-obrazovna očekivanja svih međupredmetnih tema, a posebice Učiti kako učiti, Održivi razvoj, Uporaba informacijske i komunikacijske tehnologije, Zdravlje te Osobni i socijalni razvoj.
Učiti kako učiti - ciljevi te međupredmetne teme su da učenik razvija i primjenjuje različite strategije učenja i upravljanje informacijama, upravlja vlastitim učenjem i stvara prikladno okruženje za učenje te prepoznaje vrijednost učenja.
Održivi razvoj - potiče promišljanje o odgovornome odnosu prema okolišu te o doprinosu kemije napretku i poboljšanju kvalitete života poštujući principe održivosti.
Uporaba informacijske i komunikacijske tehnologije - važna je zbog pretraživanja informacija i dolaženja do različitih izvora te obrade, prikazivanja, objavljivanja i dijeljenja podataka.
Zdravlje – jedan od ciljeva ove međupredmetne teme koji je ključan za ostvarivanje odgojno-obrazovnih ishoda nastavnog predmeta kemija je prepoznati, razumjeti i izabrati zdrave životne navike i ponašanja, izbjegavati navike i ponašanja štetne za zdravlje i sigurnost te sprječavati i ublažavati posljedice narušenog zdravlja.
Osobni i socijalni razvoj – ostvarivanjem ishoda u okviru koncepta prirodoznanstvenog pristupa kod učenika se razvija empatija te uvažavanje i prihvaćanje različitosti, socijalne i komunikacijske vještine, suradnja i timski rad te odgovorno ponašanje prema sebi i drugima u zajednici, donošenje odluka te planiranje obrazovanja.
F. Učenje i poučavanje predmeta
Kemija se kao zaseban nastavni predmet uči i poučava u 7. i 8. razredu osnovne škole te od 1. do 4. razreda gimnazije, a u ostalim srednjim školama u jednogodišnjim ili dvogodišnjim programima. U osnovnim školama, općim, jezičnim i prirodoslovno matematičkim gimnazijama i ostalim srednjim školama kemija se uči i poučava u okviru nastavnog plana u trajanju od 70 sati po godini učenja, dok se u prirodoslovnim gimnazijama poučava kao predmet Kemija s vježbama u okviru nastavnog plana u trajanju od 140 sati godišnje od čega se 50 % sati realizira kao laboratorijske vježbe u specijaliziranim učionicama (laboratorijima). U završnim razredima gimnazija i srednjih škola nastavni plan predviđa učenje i poučavanje u trajanju od 64 sata u nastavnoj godini, odnosno 128 sati u prirodoslovnoj gimnaziji. Predloženi sadržaji i ishodi predstavljaju zajednički nacionalni programski okvir koji prati razvoj kemijske znanosti i suvremenih tehnologija koje se na njoj temelje ostavljajući učitelju slobodu izbora u metodama poučavanja, ali i u odabiru najprikladnijih primjera za ostvarenje pojedinoga ishoda ovisno o vrsti škole i afinitetima učenika. Stoga će odgojno-obrazovni ishodi biti onaj element kurikuluma koji omogućava ostvarenje konceptualnog pristupa, a sadržaji će se ishoda spiralno razvijati po razredima.
Učenje i poučavanje temeljnih spoznaja kemije izvodi se u okviru četiriju koncepata: Tvari, Promjene i procesi, Energija i Prirodoznanstveni pristup.Sva četiri koncepta protežu se tijekom svih godina učenja kemije, od osnovne škole do završnih razreda srednjih škola, postupno produbljujući spoznaje kako učenik napreduje tijekom svoga školovanja. Stoga se neki odgojno-obrazovni ishodi ponavljaju, ali u spiralnoj strukturi kurikuluma oni donose novi i produbljeni sadržaj prilagođavajući ga razvojnoj dobi i sposobnosti učenika. U četvrtome razredu srednjih škola s četverogodišnjim programom kemije sadržaj je učenja i poučavanja koncipiran u pet tematskih područja koja odražavaju ideju suvremenog pristupa učenju kemije, kemija u kontekstu:
-Elektromagnetsko zračenje i tvari obuhvaća spoznaje o građi atoma i subatomskim česticama od povijesnih modela atoma do kvantno-mehaničkog pristupa te o promjenama energijskih stanja atoma i elektromagnetskih zračenja s kojima su usko vezane.
-Kemija koloida bavi se koloidnim otopinama, njihovim svojstvima i područjima njihove primjene. Sastavni je dio svih aspekata ljudskog života i djelovanja, od navika odijevanja i prehrane do stanovanja, higijenskih navika i razvoja tehnologije.
-Kemija odabranih biomolekula poseban naglasak stavlja na kemijske sadržaje koji su važni za organizaciju života, čovjekovo zdravlje i održivost životnih procesa u organizmu.
-Kemija okoliša važan je dio općeg obrazovanja, doprinosi kvalitetnom životu suvremenoga čovjeka i održivom razvoju čovjekove neposredne okoline i planeta u cjelini.
-Znanost o materijalima pruža uvid u suvremene dosege kemije od sadržaja koji obuhvaćaju kemiju polimernih materijala (prirodnih i sintetskih) do sinteza lijekova.
Navedena tematska područja osmišljena su tako da produbljuju prethodno usvojene ishode unutar svih koncepata, stavljaju ih u kontekst primjene te ističu održivi razvoj i interdisciplinarnost kemijskih sadržaja.
Tema Elektromagnetsko zračenje i tvari obvezna je u svim gimnazijama, a učitelj ovisno o interesu većine učenika i sukladno programu bira još dvije od četiri preostale ponuđene teme. Izabrane teme, kao i obveznu, treba u cijelosti realizirati. U prirodoslovnim i prirodoslovno-matematičkim programima preporuča se realizirati teme Kemija odabranih biomolekula i Znanost o materijalima.
U svim vrstama srednjih škola (gimnazije, strukovne srednje škole s jednogodišnjim i dvogodišnjim programom učenja i poučavanja Kemije) obvezno je usvajanje svih navedenih odgojno-obrazovnih ishoda, kroz opisanu razradu pojedinog ishoda.
Predmet učenja i poučavanja Kemije jesu tvari i njihove promjene, što je najlakše razumjeti iskustveno, tj. pokusom. Stoga je preporuka učenje i poučavanje organizirati u dvosatu. Obrazovna istraživanja danas pokazuju da je najmanje uspješna tzv. predavačka nastava kojoj je u središtu učitelj, što znači da se znanja i vještine ne mogu tek prenijeti, već se moraju steći i razviti aktivnim sudjelovanjem u procesu učenja i poučavanja. Zato se, kako bi se postigli najbolji rezultati učenja, u učenju i poučavanju Kemije preporuča iskustveno učenje ili učenje otkrivanjem. Ta strategija jamči aktivno učenje u kojemu se učenika stavlja u središte odgojno-obrazovnoga procesa, a sadrži sve etape spoznajnog procesa.
Iskustveno učenje ili učenje otkrivanjem polazi od postavljanja problema ili pitanja, a vlastitom se aktivnošću izvode zaključci i pronalaze rješenja u okviru predmetnih sadržaja. U učenje otkrivanjem možemo uvrstiti tri ključne nastavne metode za učenje kemije: istraživanje, projekt i simulaciju.
Istraživanje uključuje:
-uočavanje i postavljanje problema
-oblikovanje pretpostavki (ili hipoteza) o rješenju problema
-prikupljanje podataka ponajprije promatranjem i izvođenjem pokusa, ali i radom na tekstu ili drugim dostupnim izvorima podataka, anketom i sl. u skladu s temom istraživanja
-izvođenje zaključaka o točnosti pretpostavki, čime se dolazi do rješenja problema.
Projekt je nešto složenija metoda koja uključuje iste etape kao istraživanje, ali uz prethodno planiranje. Osim željenoga cilja planiraju se sredstva, slijed postupaka, oblik rada na projektu (rad u skupinama, individualni) i vremenski okvir projekta. Iskustva stečena realizacijom projekata sistematiziraju se, izvode se zaključci koji se obično navode u obliku izvješća.
Simulacijase provodi kad nije moguće ostvariti iskustvo u stvarnoj situaciji. Tu se također polazi od postavljanja problema, od neke zamišljene situacije za koju tražimo rješenje. Nakon toga učenici ostvaruju međudjelovanja s drugim učenicima ili se simulacija odvija u virtualnom okruženju gdje se koriste se dostupnim informacijskim i komunikacijskim tehnologijama, osobito računalnim simulacijama.
Budući da se neki mentalno složeniji kemijski koncepti i ključni sadržaji ne mogu obraditi isključivo iskustvenim učenjem, potrebno je i poučavanje. Nastavne metode poučavanja uključuju mnogo postupaka koji su učiteljima kemije na raspolaganju. Grupirane su u tri glavne skupine: problemsko poučavanje, heurističko poučavanje i programirano poučavanje.
Problemsko poučavanjeuključuje niz nastavnih postupaka kao što su izlaganje, razgovor, odgovaranje na pitanja, rad na literaturnim podatcima, demonstracijski pokus, laboratorijski rad i sl.
Heurističko poučavanje također polazi od problema ili pitanja, ali učitelj učenika postupno vodi k rješenju, a ne daje mu gotove odgovore.
Programirano poučavanjejest oblik analitičkoga poučavanja. Problem koji se poučava prezentira se učenicima tako da se podijeli na elemente koji se izvršavaju određenim slijedom i zahtijevaju aktivno sudjelovanje učenika, a nakon svake od tih etapa učenik treba dobiti povratnu informaciju. Najčešće uključuje programirane tekstove, nastavne listiće, računalne programe i sl. Sve navedene nastavne metode (i postupci koje te metode uključuju) primjenjuju se u učenju otkrivanjem u radu u skupinama ili u samostalnome obliku rada s učenicima. Programirano je učenje osobito prikladno za samostalni rad učenika.
Imajući u vidu ciljeve predmeta Kemija i materijalna sredstva potrebna za njihovo ostvarenje, preporuča se veću skupinu učenika (razred) podijeliti na nekoliko manjih skupina, što doprinosi uspješnijemu procesu učenja i poučavanja te omogućava postizanje najboljih rezultata učenja. Postupci koji se mogu primijeniti tijekom takva oblika rada su sljedeći: radionice, seminari, case–study (proučavanje slučaja), oluja ideja i sl.
U radionici učenici aktivno sudjeluju u procesu učenja i poučavanja izvodeći pokuse, raspravljajući o rezultatima pokusa i interpretirajući rezultate, tj. izvodeći zaključke.
Tijekom seminara učenici imaju priliku izložiti vlastita istraživanja usmeno ili u pisanome obliku te ih komentirati s drugim učenicima i učiteljem, a proučavanje slučaja (case-study)pruža im mogućnost dubljega uvida u znanstvena istraživanja.
Oluja idejakreativan je postupak motivacije učenika za iznošenje vlastitih ideja o rješavanju nekog problema u kratkome vremenu, a primjerenost neke ideje otkriva se tijekom rasprave.
Osim stjecanja kognitivnih znanja svi ti postupci omogućavaju socijalizaciju učenika, jačaju njihovu samostalnost i samopouzdanje, razvijaju njihove komunikacijske vještine te sposobnost kreativnog i kritičkog promišljanja.
Nema određenoga pravila koje bi propisivalo kad i kako će se primijeniti neka nastavna strategija, metoda ili postupak. Izbor ponajprije ovisi o ciljevima učenja i ključnome sadržaju koji se poučava i u konačnici predstavlja kreativno djelovanje učitelja. Učenici su odgovorni za svoje učenje, a učitelji za poticanje učenika na aktivno sudjelovanje u procesu učenja. Odabrana nastavna strategija, metoda ili postupak treba podrazumijevati i razvoj međupredmetnih kompetencija, primjerice, matematičkih kompetencija ili kompetencija u okviru Održivog razvoja. Iako nema preciznih uputa kako postupiti u kojoj nastavnoj situaciji ili koja bi metoda/postupak dala najbolji rezultat, pri njihovu izboru treba imati na umu osnovna didaktička načela čije poštivanje učenje i poučavanje Kemije čini uspješnijim:
-prema načelu pozitivne usmjerenosti treba birati takve metode/postupke koji potiču učenikovo samopouzdanje i pronalaze njegove pozitivne strane
-prema načelu individualizacije treba birati takve metode/postupke koji omogućavaju da svaki učenik napreduje svojim tempom i na sebi svojstven način; pritom učitelj mora imati u vidu učenike s posebnim obrazovnim potrebama
-načelo primjerenosti odnosi se na primjerenost metoda/postupaka konceptu ili sadržaju, ali i na primjerenost sadržaja dobi i sposobnostima, tj. mogućnostima učenika
-prema načelu aktivnosti vodi se računa o tomu što će raditi učenici, a što učitelj
-načelo ekonomičnosti odnosi se na utrošak vremena, ali i materijalnih sredstava potrebnih za učenje i poučavanje.
Za uspješno ostvarenje predviđenih ciljeva predmeta Kemija potrebno je i odgovarajuće okruženje koje će pogodovati njihovu ostvarenju. Nastavu Kemije potrebno je izvoditi u specijaliziranoj učionici, uz koju postoji i posebna prostorija za odlaganje i čuvanje kemikalija, posuđa i pribora te pripremu pokusa. Učionica ne mora imati posebne laboratorijske stolove, ali mora biti opremljena električnim i vodovodnim instalacijama, kanalizacijskim odvodom i treba imati omogućeno prirodno provjetravanje. Od ostale nestandardne učioničke opreme, za udovoljavanje minimalnim uvjetima sigurnog izvođenja procesa učenja i poučavanja Kemije potrebno je imati demonstracijski stol, sudoper, klupu ili ormarić za odlaganje poslužavnika s laboratorijskim priborom. Prostorija za odlaganje i pripremu pokusa mora biti opremljena električnim i vodovodnim instalacijama, kanalizacijskim odvodom te reba imati ormare za odlaganje pribora i kemikalija. Većina škola danas ima pristup internetu pa bi i učionica kemije trebala biti opremljena računalom, projektorom i projekcijskim platnom. Zbirke nastavnih pomagala te kompleti laboratorijskoga pribora i kemikalija ovise o učiteljevu načinu rada i materijalnim mogućnostima škole, stoga se ne mogu propisati. Svakako bi trebale sadržavati osnovnipribor i kemikalije potrebne za sigurno izvođenje pokusa predviđenih ključnim sadržajima predmeta.
Konačno, učitelj treba poticati učenika na učenje u školi i izvan nje (u prirodi i u različitim ustanovama). Škola kao ustanova treba poticati suradnju s roditeljima, lokalnom zajednicom, gospodarskim subjektima i akademskom zajednicom radi unapređivanja i obogaćivanja iskustava učenja te pristupa tehnologijama i znanstvenim spoznajama.
PODJELA I UPORABA MODELA U UČENJU I POUČAVANJU KEMIJE
Učenje i poučavanje kemije temelji se na poučavanju znanstvenih koncepata. Međutim, malo toga što smo u stanju opaziti u svojoj okolini (na makroskopskoj razini) možemo objasniti bez korištenja modela ili prikaza na submikroskopskoj razini. Pri tomu valja imati na umu da učenici tijekom poučavanja stvaraju vlastite mentalne koncepte, koji su individualni i drugima nedostupni. Ovisno o njihovom iskustvu, prethodnim znanjima, stavu i sl., ti se koncepti mogu razlikovati od znanstvenih. Zato nam mora biti jasna važnost oblikovanja i uporabe modela u nastavi kemije.
Modeli povezuju ciljeve učenja i poučavanja sa teorijom u njihovoj pozadini: „Model je sve ono što je trenutno vidljivo, a može povezati iskustvo sa apstrakcijom, u nastojanju da se apstrakcija razumije“.
Modeli se, prema Gilbertu, mogu podijeliti u tri glavne kategorije: znanstveni modeli, obrazovni modeli, učenički modeli. Prije kratkog pojašnjenja što pripada kojoj od ovih triju kategorija, treba naglasiti da se donekle terminološki razlikuju nazivi triju kategorija u odnosu na doslovni prijevod – treća kategorija u doslovnom prijevodu bi se nazivala modelima koje pokazuju (izražavaju, oblikuju,..) učenici, što je za potrebe ovog teksta skraćeno u učenički modeli.
Znanstveni modeli
Kao što im ime govori, koriste se za opisivanje, objašnjavanje i prikazivanje znanstvenih pojavnosti, zbog čega su zapravo usmjereni ka znanstvenoj zajednici. Znanstveni model pojednostavljena je slika realnog sustava koja omogućava lakši kvantitativni (fizikalni ili matematički) opis. Oni su podložni stalnoj promjeni, tj. njihova uporaba rađa njihovom izmjenom. Dobar primjer u tom smislu je predodžba o strukturi atoma kroz povijest: Thompsonov model, kojeg slijedi Raderfordov model, zatim Bohrov model itd.
Obrazovni modeli
Ovi se modeli koriste za potrebe obrazovanja, tj. prilikom poučavanja kemije, u nastavi. Mogu se razlikovati po namjeni, pa nailazimo na potpodjele: kurikulumski modeli, usuglašeni ciljani modeli, modeli za poučavanje. Donosilac kurikuluma interpretira znanstvene modele i uvrštava ih u kurikulum, ovi se zatim prevode u usuglašene ciljane modele koje obično nalazimo u udžbenicima, a posljednja faza transformacije je prevođenje usuglašenih modela u modele za poučavanje kemije direktno, u nastavi. Primjer za prethodno je sljedeći: modeli atoma kroz povijest su znanstveni modeli, koji su uvršteni u kurikulum u određenoj fazi obrazovanja, model atoma je za potrebe udžbenika pojednostavljen i pojašnjen kroz ciljani model građe atoma i subatomske čestice u njegovu sastavu, a učitelj ga dalje pojednostavljuje u tzv. model za poučavanje, koristeći različite ilustracije, simulacije, crteže i sl.
Modeli za poučavanje su bilo koja teorijska konstrukcija namijenjena nastavi kemije. U ovu vrstu modela ubrajamo npr. vizualne prikaze atoma, ali i kemijske zakone. Modeli za poučavanje su zapravo alat kojim se služimo u nastavi da bismo razvili razumijevanje kemijskih koncepata. U početku oni služe za objašnjenje na jednostavnoj razini (npr, od čega je sastavljen atom). Kako poučavanje napreduje, stvaraju se korelacije među pojmovima i znanje se nadograđuje i produbljuje, stvarajući tzv. mrežu pojmova, koja je podloga za razumijevanje koncepata (djelomično je takva mreža prikazana slikom 1.).
Slika 2. Primjer prikaza mogućeg modela uključenog u mrežu koncepta kemijskog vezivanja atoma.
Time omogućujemo učenicima da odgovore na važno (ako ne i najvažnije) pitanje u nastavi kemije: zašto se nešto događa ili ponaša tako kako se događa tj. ponaša. Učiteljeva je namjera da modele za poučavanje i njima pripadajuće mreže posluže učenicima za objašnjenje stvarnosti i produbljivanje spoznaja.
Učenički modeli
Osnovni je cilj da učenici iskoriste modele poučavanja i njihove mreže za oblikovanje vlastitog razumijevanja kemijskih koncepata. Međutim, učenje je samo po sebi još jedna interpretacija, ovaj put učenikova interpretacija nastavnikovih modela. Učenici temeljem metoda poučavanja pokušavaju razumjeti stvarnost i pojave, ali pritom često stvaraju vlastite teorije ili pretpostavke. One mogu biti u raskoraku sa znanstvenim činjenicama jer apstraktna razina korištenog modela ne mora biti u suglasju sa makroskopskim iskustvom učenika. Jedna od većih prepreka i razloga zašto se kemiju doživljava „teškim predmetom“ upravo je apstraktnost modela za poučavanje. Taj jaz između nastavnikova modela i učenikova modela često se u literaturi navodi pojmom pogrešnog razumijevanja ili miskoncepcije. U istraživačkoj literaturi nalazimo mnoge primjere kako premostiti jaz između modela koje izabiru učitelji i onih koje učenik stvara tijekom učenja.
Među najkorištenijim načinima da se spriječi opisani problem je korištenje antropomorfizama (pridavanje ljudskih obilježja i logike objektima i stvarima, npr. u izrazima atom teži stabilnosti, atom daje elektrone, …). Osim antropomorfizama, nešto rjeđe se koriste tzv. teleološki izrazi, kad se stvarima ili procesima pridaje svijest: nastoji postići stabilnost, ravnotežu i sl.
Analogije se obično koriste u opisivanju nekog događaja (npr. atom je građen poput Sunčeva sustava).
Možda najprihvaćeniji i najčešće korišten alat danas u smislu rješavanja problema miskoncepcije zahvaljujemo napretku informacijsko-komunikacijskih tehnologija. Svaki računalni izvor koji sadrži informacije (u obliku teksta, animacije, simulacije, 3D-prikaza) može biti kognitivni alat, ako je prethodno oblikovan tako da odražava specifične ciljeve učenja. Svaki od navedenih alata ima dobre i loše strane, ali su digitalni izvori najmanje zbunjujući učenicima.
Koji god model odabiremo, valja imati na umu da učenicima prethodno treba objasniti da su modeli samo trenutno prihvaćene ideje koje osnažuju razumijevanje kemijskih koncepata, da su podložni izmjenama u skladu s razvojem znanosti i u trenutnoj su svezi sa stvarnošću.
Predmetni kurikulum kemije sadrži niz mogućnosti za modeliranje nastave, neki od tih modela su navedeni unutar ključnih sadržaja (npr. Lewisova elektronska teorija, privlačne sile, BrØnsted – Lowryjeva teorija o kiselinama i bazama, i sl.) a neki u okviru preporuka za ostvarivanje odgojno – obrazovnih ishoda i u pratećem materijalu kroz metodičke priručnike, u okviru razrade aktivnosti.
G. Vrednovanje usvojenosti odgojno obrazovnih ishoda
Vrednovanje kao učenje, za učenje i naučenog
Poglavlje Vrednovanje usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda u predmetnome kurikulumu sadržava informacije:
-Što se vrednuje u predmetnome kurikulumu (koji su elementi vrednovanja)?
-Koji su preporučeni pristupi te metode i tehnike vrednovanja usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda u predmetnome kurikulumu?
-Kako se određuje zaključna ocjena u predmetnome kurikulumu?
Potrebno je naznačiti osobitosti pojedinih pristupa vrednovanju:
-vrednovanja za učenje,
-vrednovanje kao učenje i
-vrednovanja naučenoga u kontekstu predmeta, odnosno njegovih pojedinih elemenata vrednovanja.
Učitelji imaju autonomiju i odgovornost izabrati najprikladnije metode i tehnike vrednovanja unutar pojedinih pristupa vrednovanju (ovisno o obilježjima učenika i škole te određenim situacijskim čimbenicima). U ovom poglavlju daju se okvirne smjernice i preporuke o metodama i tehnikama koje su posebno pogodne za vrednovanje odgojno-obrazovnih ishoda u predmetnome kurikulumu. Preporučene metode i tehnike trebaju omogućiti dokumentiranje i procjenjivanje odgojno-obrazovnih ishoda i omogućiti utvrđivanje različitih razina usvojenosti. Učenicima kod kojih su opažena odstupanja u ostvarivanju odgojno-obrazovnih ishoda potrebno je pružiti odgovarajuću odgojno-obrazovnu podršku radi zadovoljavanja njihovih odgojno-obrazovnih potreba.
Potrebno je odrediti jesu li svi elementi vrednovanja jednakovrijedni pri određivanju zaključne ocjene. Veća/manja težina (ponder) može se davati određenom elementu vrednovanja (primjerice element A iznosi 50% zaključne ocjene, a elementi B i C po 25%). Ponder koji se daje pojedinim elementima vrednovanja može se razlikovati ovisno o odgojno-obrazovnom ciklusu ili godini učenja i poučavanja predmeta.
Izvješćivanje
Izvješćivanje je informiranje o postignućima i napretku učenika, može biti formalno (izvješće o praćenju, dodatak svjedodžbi, napomena u svjedodžbi, podatci i bilješke u e-Matici) i neformalno (razgovori i razmjena informacija između različitih subjekata u radu s darovitima, npr. mentora i roditelja).
U okviru kurikularnog sustava izvješćivanje o usvojenim odgojno-obrazovnim ishodima dobiva drugačiji oblik i svrhu.
Kroz kvalitativne osvrte učitelja nastoji se kvalitetnije i detaljnije opisati ukupnost i kvaliteta postignuća učenika u određenom obrazovnom razdoblju. Ti kvalitativni osvrti trebaju dati točan, konkretan i specifičan opis učenikovih dosadašnjih rezultata i napredovanja u pojedinim predmetima, u odnosu na postavljena očekivanja definirana kurikularnim dokumentima.
Kao numerički pokazatelj razine usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda definiranih kurikulumom zadržava se ljestvica školskih ocjena od pet stupnjeva. Kao i dosad, zaključna ocjena se izriče brojkom i riječju (nedovoljno – 1, dovoljno – 2, dobro – 3, vrlo dobro – 4, odlično – 5).
Vrednovanje učeničkih postignuća sastavni je dio procesa učenja i poučavanja te treba biti planirano tako da pruži učenicima kontinuiranu, kvalitetnu povratnu informaciju koja će imati motivirajući učinak te omogućiti napredak u učenju.
Više je razloga zašto je vrednovanje izazovan dio odgojno-obrazovnoga procesa:
-učenici većinom uče da bi položili ispit i u pravilu malo nauče izvan konteksta zadatka
-u razredima s velikim brojem učenika velika količina sadržaja koju treba obraditi ostavlja malo vremena za kontinuirano praćenje i kvalitetno, tj. objektivno vrednovanje svakoga učenika
-tradicionalne metode vrednovanja često nisu dostatne da bi se procijenile kompetencije koje nisu vezane isključivo za kognitivnu domenu ili da bi se vrednovalo postignuće onih učenika koji imaju različit stil učenja od uobičajenoga pasivnog auditivnog stila.
S obzirom da različiti pristupi i metode vrednovanja dopuštaju da učenici pokažu što znaju, razumiju i mogu učiniti te da bi vrednovanje odrazilo ciljeve predmeta Kemija, osim vrednovanja naučenoga primjenjuju se i pristupi vrednovanja za učenje i vrednovanja kao učenje.
Vrednovanje za učenje sastoji se od niza aktivnosti kojima je svrha praćenje rada i napredovanja svakoga učenika (formativno vrednovanje). Kontinuirano praćenje rada učenika omogućava pravovremeno poduzimanje potrebnih mjera kako bi svaki učenik postigao optimalne rezultate. Učestalim povratnim informacijama o svome radu i napredovanju učenici mogu aktivno sudjelovati i kreirati svoj put do željenih razina postignuća.
Metode kojima se provodi vrednovanje za učenje su sljedeće: razgovor, učeničke mape (portfolio), rješavanje problema kao školski i/ili domaći rad, kratke pisane provjere znanja, opažanje učenikova ponašanja tijekom rada (individualnoga ili u skupini), provjera domaćega rada, sudjelovanje u razrednim raspravama ili u raspravama u skupinama, dnevnik učenja i dr.
Vrednovanje kao učenje temelji se na ideji da učenici putem vrednovanja uče, što nužno podrazumijeva aktivno uključivanje učenika u proces vrednovanja. Pritom učenici razvijaju metakognitivnu svijest o procesu učenja koja, pak, omogućava samoregulaciju vlastitoga učenja. U procesu samoregulacije učenja razvija se samostalnost, samopouzdanjei odgovornost, što su ciljevi učenja i poučavanja Kemije.
Metode kojima se provodi vrednovanje kao učenje su sljedeće: samoanaliza, samovrednovanje i postupci kojima razredni kolege vrednuju rad skupine ili para.
Vrednovanje naučenoga podrazumijeva procjenu razine usvojenosti znanja, vještina i vrijednosti na kraju određenoga obrazovnog razdoblja u odnosu na predmetnim kurikulumom definirane odgojno-obrazovne ishode (sumativno vrednovanje). Kriteriji vrednovanja učeničkih postignuća temelje se na ishodima te razinama usvojenosti znanja i vještina postavljenim u kurikulumu nastavnoga predmeta Kemija. Kriterijima se određuje što svaki učenik mora znati i moći učiniti za pojedinu školsku ocjenu te što učenici trebaju pokazati kako bi mogli prijeći u viši razred ili na višu obrazovnu razinu. Kriterijsko vrednovanje omogućava usuglašavanje kriterija ocjenjivanja, čime se povećava objektivnost ocjenjivanja na nacionalnoj razini.
Metode vrednovanja naučenog su sljedeće: usmena i pisana provjera, vrednovanje praktičnog i/ili projektnog rada, laboratorijski izvještaj, eseji i dr.
Vrednovanje naučenoga provodi i osmišljava učitelj, a osim toga unutarnjeg vrednovanja može se provoditi hibridno i vanjsko vrednovanje. Vanjsko vrednovanje provodi se u obliku ispita državne mature, a hibridno vrednovanje predstavlja spoj unutarnjeg i vanjskoga vrednovanja u kojemu ispitni centar sastavlja sadržajno i metodološki provjerene zadatke, a učitelj se njima koristi i dobiva konkretne povratne informacije o rezultatu svojih učenika. Tim se rezultatima može koristiti za praćenje učenika (bilježeći ocjenu ili napomenu u bilješkama).
Vrednovanje za učenje i vrednovanje kao učenje mogu, ali ne moraju rezultirati brojčanom oznakom (ocjenjivanjem), ali vrednovanje naučenoga kao ishod ima brojčanu oznaku (ocjenu).
Osim navedenoga, osigurava se procjena određenih čimbenika učenja i rada u predmetu koji se smatraju elementima generičkih kompetencija definiranih Okvirom nacionalnoga kurikuluma. To su:
-odgovornost (ispunjava svoje obveze i izvršava zadatke, zadaće i radove u skladu s dogovorom; poštuje rokove; preuzima odgovornost za vlastito učenje i ponašanje u školskome okruženju; ulaže trud i ustraje u učenju i radu)
-samoinicijativnost i samoregulacija (samostalno uči; rješava zadatke i izvršava aktivnosti; ispunjava obveze uz minimalne poticaje učitelja; iskorištava vrijeme na satu za rad i učenje; planira, prati i regulira vlastito učenje)
-komunikacija i suradnja (uspješno komunicira i surađuje s drugim učenicima i učiteljem).
Elementi generičkih kompetencija procjenjuju se ljestvicom od tri stupnja (potrebna podrška, dobro, izvrsno).
Predmetni kurikulum Kemije stavlja u fokus razvijanje prirodoznanstvenog pristupa istraživanju, tj. zapažanje, opisivanje, analiziranje, povezivanje i primjenu temeljnih koncepata kemije. Ciljevi učenja i poučavanja Kemije, osim stjecanja znanja, razvoj su vještina rješavanja problema, razvijanje inovativnosti i kreativnosti. Naglasak je stavljen na proces stjecanja znanja i vještina, a ne samo na nastavne sadržaje.
Stoga je važno koristiti se metodama vrednovanja i ocjenjivanja:
-koje daju povratne informacije o stupnju usvojenosti vještina koje učenici uspiju razviti, kao što je ispravno korištenje priborom i kemikalijama, uspješno praćenje uputa, prikupljanje i interpretacija rezultata, istraživanje i prezentacija informacija na organizirani način
-koje su usmjerene vrednovanju kognitivnih procesa više razine (razumijevanje, analiza podataka ili rezultata, sinteza, primjena, procjena, donošenje zaključaka, kritičko mišljenje), čime potiču razvoj konceptualnog i proceduralnog znanja.
Prosudbe o postignuću učenika i dodijeljene ocjene grupiraju se u tri elementa ocjenjivanja, od kojih su obvezna prva dva: usvojenost kemijskih koncepata i prirodoznanstvene kompetencije. Naziv i sadržaj trećega elementa ocjenjivanja učitelj ima slobodu formulirati i izabrati tako da odražava njegove specifične zahtjeve u učenju i poučavanju Kemije.
Usvojenost kemijskih koncepata kao element ocjenjivanja podrazumijeva prosudbe o znanju i razumijevanju koncepata, pojmova, činjenica i postupaka u kemiji.
Prirodoznanstvene kompetencije podrazumijevaju prosudbe o vještinama povezivanja rezultata pokusa s konceptualnim spoznajama, primjenu matematičkih vještina i uočavanje zakonitosti uopćavanjem podataka.
Brojčane i opisne ocjene dobivene vrednovanjem za učenje i samovrednovanjem mogu se unositi u bilješke o radu i napredovanju učenika. Procjene elemenata generičkih kompetencija definiranih Okvirom nacionalnoga kurikuluma također se unose u bilješke o radu i napredovanju, a dokumentiraju u svjedodžbi.
Zaključna ocjena treba odražavati ono što je učenik dominantno pokazao u vrednovanju naučenoga u pojedinim elementima, ali i znanja i vještine procijenjene u vrednovanju kao učenje i za učenje. Ukoliko se učitelj odluči za dva elementa ocjenjivanja predlaže se da oba sudjeluju ravnopravno u izvođenju zaključne ocjene. Učitelj ima slobodu varirati utjecaj pojedinog elementa u omjeru 60 % naprema 40 % u korist jednog od elemenata ocjene. U slučaju izbora triju elemenata ocjenjivanja predlaže se da usvojenost kemijskih koncepata nosi 40 % ocjene, koliko i prirodoznanstvene kompetencije, a ostatak od 20 % čini treći element ocjenjivanja po izboru učitelja. I ovdje je moguće varirati težinski udjel pojedinog elementa, ali element po izboru učitelja ne smije prevagnuti utjecaj usvojenosti kemijskih koncepata i prirodoznanstvene kompetencije. Primjer izvođenja zaključne ocjene pomoću težinskih udjela ocjena (ponderiranja) opisan je u Pojmovniku.
REPUBLIKA HRVATSKA
MINISTARSTVO ZNANOSTI I OBRAZOVANJA
Na temelju članka 27. stavka 9. Zakona o odgoju i obrazovanju u osnovnoj i srednjoj školi („Narodne novine“, broj: 87/08, 86/09, 92/10, 105/10-ispravak, 90/11, 16/12, 86/12, 94/13, 152/14, 7/17 i 68/18) ministrica znanosti i obrazovanja donosi
ODLUKU O DONOŠENJU KURIKULUMA ZA NASTAVNI PREDMET KEMIJE ZA OSNOVNE ŠKOLE I GIMNAZIJE U REPUBLICI HRVATSKOJ
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja
I.
Ovom Odlukom donosi se kurikulum za nastavni predmet Kemija za osnovne škole i gimnazije u Republici Hrvatskoj.
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja
II.
Sastavni dio ove Odluke je kurikulum nastavnog predmeta Kemija.
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja
III.
Početkom primjene ove Odluke stavlja se izvan snage:
- Nastavni plan i program za osnovnu školu koji se odnosi na predmet Kemija objavljen u Narodnim novinama, broj: 102/06,
- Nastavni plan i program za stjecanje školske spreme u programima jezične, klasične i prirodoslovno-matematičke gimnazije koji se odnosi na predmet Kemija, a donesen je Odlukom o zajedničkom i izbornom dijelu programa za stjecanje srednje školske spreme u programima opće, jezične, klasične i prirodoslovno-matematičke gimnazije, KLASA: 602-03/94-01-109, URBROJ: 532-02-2/1-94-01, Zagreb, 2. ožujka 1994. (Glasnik Ministarstva kulture i prosvjete, 1994.),
- Nastavni plan i program prirodoslovne gimnazije koji se odnosi na predmet Kemija, a koji je donesen Odlukom o nastavnom planu i programu prirodoslovne gimnazije, KLASA: UP/I-602-03/03-01/0115, URBROJ: 532-02-02-01/2-03-2 od 2. prosinca 2003. godine.
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja
IV.
Ova Odluka stupa na snagu osmoga dana od dana objave u „Narodnim novinama“, a primjenjuje se za učenike 7. razreda osnovne škole i 1. razreda gimnazije od školske godine 2019./2020., za učenike 8. razreda osnovne škole i učenike 2. i 3. razreda gimnazije od školske godine 2020./2021., a za učenike 4. razreda gimnazije od školske godine 2021./2022.
Klasa:
Urbroj:
Zagreb,
MINISTRICA
prof. dr. sc. Blaženka Divjak
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja
Prijedlog predmetnog kurikuluma Kemija
Studeni 2018.
Sadržaj
A. Svrha i opis predmeta
B. Odgojno-obrazovni ciljevi učenja i poučavanja
C. Struktura - organizacijska područja predmetnog kurikuluma
D. Odgojno-obrazovni ishodi, sadržaji i razine usvojenosti po razredima i konceptima
Odgojno-obrazovni ishodi u 7. razredu osnovne škole
Odgojno-obrazovni ishodi u 8. razredu osnovne škole
Odgojno-obrazovni ishodi u 1. razredu gimnazije
Odgojno-obrazovni ishodi u 2. razredu gimnazije
Odgojno-obrazovni ishodi u 3. razredu gimnazije
Odgojno-obrazovni ishodi u 4. razredu gimnazije
E. Povezanost s drugim predmetima i međupredmetnim temama
F. Učenje i poučavanje predmeta
G. Vrednovanje usvojenosti odgojno obrazovnih ishoda
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja
A. Svrha i opis predmeta
Kemija je jedna od temeljnih prirodoslovnih znanosti koja proučava sastav, građu, svojstva i pretvorbe tvari. Sve što nas okružuje sastavljeno je od tvari, stoga je kemija kao znanost o tvarima i promjenama tvari sastavni dio obrazovanja za zanimanja u mnogim područjima, od prirodoslovnoga, tehničkog, biomedicinskog, biotehničkog do interdisciplinarnih područja. Današnje je društvo suočeno s globalnim problemima za čije je rješenje, između ostaloga, potrebno poznavati kemijske koncepte. Stoga je vrlo jasna i neupitna potreba za učenjem i poučavanjem Kemije kao zasebnoga nastavnog predmeta u osnovnim i srednjim školama. Iako kemija ima sve naglašeniji interdisciplinarni karakter, njezina osnovna načela ostaju srž učenja i poučavanja toga predmeta. Vrste čestica i načini njihova povezivanja određuju strukturu tvari, a struktura određuje njihova svojstva i reaktivnost. Jasno predočiti temeljne kemijske koncepte (Tvari, Promjene i procesi, Energija) te njihovu primjenu izazov je i svrha oblikovanja suvremenoga pristupa u učenju i poučavanju Kemije.
Učenje i poučavanje predmeta Kemija temelji se na stjecanju znanja i vještina putem složenih kognitivnih procesa percepcije (opažanja), znanstvene komunikacije (prikazivanje opaženoga i rasprava) te rasuđivanja (analiza rasprave, vrednovanje i donošenja zaključaka). Kemijski pokus obuhvaća sve navedene kognitivne procese, stoga je kao dio iskustvenoga učenja temeljna nastavna aktivnost. Učeći kemiju, učenici osim kemijskih spoznaja koja su temelj razumijevanja pojava u živome i neživome svijetu na molekularnoj razini razvijaju sposobnost kritičkoga mišljenja o sebi samima te o neposrednome i globalnome okruženju. Učenje i poučavanje Kemije pridonosi razvoju temeljnih društveno-kulturnih vrijednosti i kompetencija, što se očituje kao:
- odgovorno ponašanje i djelovanje prema svim članovima društva i okolišu
- osjetljivost na cjelokupno društveno okruženje, što je temelj za razvoj solidarnosti, moralnoga ponašanja i poštivanja svakoga člana zajednice
- razvoj vlastitoga identiteta i osobne slobode istovremeno poštujući različitosti i slobodu drugih
- razvoj oblika mišljenja koji će rezultirati inovativnim načinima rješavanja problema i donošenja odluka, što je temelj poduzetništva.
Predmet Kemija poučava se u Republici Hrvatskoj kao zaseban i obvezni nastavni predmet u okviru 3., 4. i 5. odgojno-obrazovnoga ciklusa. Nastavlja se na prethodno postavljene temelje u okviru nastavnih predmetaPriroda i društvo i Priroda, koji se poučavaju tijekom 1. i 2. odgojno-obrazovnoga ciklusa. Takav postupan i kontinuirani način poučavanja dugoročno pruža mladim članovima zajednice mogućnost razvoja u osobe sposobne za samoostvarenje, nastavak obrazovanja, rad i cjeloživotno učenje te posebice na aktivno i odgovorno djelovanje prema svojemu cjelokupnom životnom okruženju.
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja
B. Odgojno-obrazovni ciljevi učenja i poučavanja
Odgojno-obrazovni ciljevi učenja i poučavanja Kemije su sljedeći:
- stjecanje iskustava koja će pobuditi znatiželju, pozitivan stav i interes za kemiju i prirodoslovlje
- razumijevanje i komuniciranje o temeljnim konceptima kemije
- usvajanje i primjena kemijskog nazivlja i simbolike
- razumijevanje principa znanstvenoga i etičkoga pristupa istraživanju te rješavanju kemijskih problema
- stjecanje metakognitivnoga znanja kao preduvjeta za razvijanje samostalnosti, samopouzdanja, inovativnosti, odgovornosti i kreativnosti.
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja
C. Struktura - organizacijska područja predmetnog kurikuluma
Kemija je temeljna prirodna znanost koja proučava svojstva i građu tvari, pretvorbe iz jedne tvari u drugu tvar te izmjenu energije do koje pritom dolazi. U skladu s tim opisom, poučavanje i učenje Kemije provodi se u sljedećim konceptima (organizacijskim područjima):
- Tvari
- Promjene i procesi
- Energija
- Prirodoznanstveni pristup.
Tri koncepta, Tvari, Promjene i procesi, Energija, proizašla su iz makrokoncepata prirodoslovnog područja. Oni objedinjuju i pokrivaju sve bitne kemijske teme. Prirodoznanstveni pristup uveden je zbog nužnosti da se usvajanjem sadržaja triju navedenih koncepata razvijaju učeničke eksperimentalne i matematičke vještine. Njegova je svrha poticati učenike da svoja promišljanja o sličnosti i razlikama između različitih prirodnih sustava, njihovoj interakciji i međuovisnosti izraze jezikom znanosti. Time se ujedno razvija i prirodoslovna pismenost, nadređeni koncept u cijelome prirodoslovnom području, pa tako i u predmetu Kemija. Stoga je Prirodoznanstveni pristup i opisan na isti način kao i tri navedena temeljna koncepta te je u daljnjem tekstu uključen kao koncept. Takva podjela koja vjerno slijedi koncepte u prirodoslovnom području olakšava razumijevanje, širenje, produbljivanje i povezivanje znanja iz prirodoslovlja.
Konceptualna kemijska znanja pomažu učenicima integrirati novousvojene sadržaje u već postojeća znanja i vještine stečene učenjem ostalih predmeta, međupredmetnih tema i područja. Koncepti se međusobno isprepleću u različitim ciklusima obrazovanja i ovisni su jedan o drugome. Svaki koncept nadograđuje se iz godine u godinu školovanja pripremajući učenike za cjeloživotno učenje, izbor budućeg zanimanja i snalaženje u svakodnevnome životu. Konačno se, u petome ciklusu obrazovanja, u učenju i poučavanju Kemije isprepleću svi koncepti u ponuđenim temama te se Kemija poučava u kontekstu te primjene.
Temeljni kemijski koncepti, kao i Prirodoznanstveni pristup, ukratko su opisani u sljedećim odlomcima:
Tvari
Poznavanje sastava i svojstava različitih materijala temelj je razvoja novih tehnologija i napretka društva. Koncept Tvariuključuje razumijevanje građe tvari od atoma i molekula do složenih struktura poput biološki važnih makromolekula i kristala. Istraživanjem fizikalnih i kemijskih svojstava tvari dolazimo do spoznaja o njihovu sastavu i mogućoj primjeni. Tvari koje nas okružuju sastoje se od mnoštva nedjeljivih čestica. Za razumijevanje kemijskih promjena bitno je poznavati broj i vrstu čestica te načine njihova povezivanja u uzorku tvari. Sve te spoznaje o građi tvari omogućavaju predviđanje svojstava, njihovu primjenu, sigurno rukovanje i korištenje prirodnim resursima te tako pridonose razvijanju pozitivnih stavova o održivome razvoju, a samim time i očuvanju prirode.
Promjene i procesi
Niz kemijskih reakcija čini tehnološke i biološki važne procese koji pridonose napretku društva. Konceptualno razumijevanje fizikalnih i kemijskih promjena vodi do razumijevanja složenijih mehanizama i procesa te razvoja proceduralnog mišljenja. Razumijevanje kemijskih promjena, odnosa između količine utrošenih reaktanata i nastalih produkata, dosega i brzine kemijske reakcije te kemijske ravnoteže bitno je za određivanje sastava uzoraka tvari ili iskoristivost tehnoloških procesa. Nastajanje unutarmolekulskih i izvanmolekulskih (čestičnih) interakcija povezano je s konceptom Energija, a pretvorba jedne vrste tvari u drugu s konceptom Tvari.
Energija
Svaki uzorak tvari sadrži određenu količinu unutarnje energije. U uzorku se čestice gibaju (kinetička energija) i međusobno reagiraju (potencijalna energija). Tijekom kemijske reakcije energija se oslobađa ili veže. Za kidanje veza potrebno je uložiti energiju, a nastajanjem novih veza energija se oslobađa. Tijekom kemijskih promjena dolazi do pretvorbe jedne vrste energije u drugu, ali i do izmjene energije između sustava i okoline. Proučavajući izmjenu energije između sustava i okoline tijekom kemijskih reakcija, kemičari dolaze do vrijednih informacija o stanjima reaktanata i produkta. Spoznaje o iskoristivosti energije, izmijenjene tijekom kemijske reakcije ili nekoga procesa, neophodne su za razumijevanje prirodnih procesa (i obrnuto) te za razvoj tehnologije.
Prirodoznanstveni pristup
Kemija kao prirodna znanost doprinosi povijesnom i tehnološkom razvojucivilizacije, stoga bi se trebala poučavati i u tome kontekstu. Da bi se usvojili temeljni kemijski koncepti, važno je razviti prirodoslovnu pismenost koja obuhvaća usvajanje općenitog prirodoznanstvenog pogleda, razumijevanje metoda znanstvenoga istraživanja te usvajanje vještinaznanstvene komunikacije i interpretacije podataka. Prirodoslovna pismenost u kemiji obuhvaća i sadržaje vezane uz kemijsko nazivlje (stručno nazivlje, opisi pojmova, njihovi međusobni odnosi i definicije) te simboliku (skraćeni, specifični jezik kemijske znanosti).
Razvijanje Prirodoznanstvenog pristupa unutar predmeta Kemija nameće se u istraživačkoj nastavi, izvođenju pokusa i proučavanju prirodnih pojava. Opaženo je potrebno analizirati, podatke prikladno matematički obraditi, a rezultate interpretirati i jasno prikazati (brojem, opisom, tablično ili grafički). Primijenjene matematičke vještine tako nisu same sebi svrha, već dobivaju potrebnu kemijsku interpretaciju na temelju konceptualnog razumijevanja kemijskih zakonitosti. Prirodoznanstveni pristup, unutar njima nadređene prirodoslovne pismenosti, nužno prožima i temeljna znanja triju kemijskih koncepata: Tvari, Promjene i procesi te Energija.
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja
D. Odgojno-obrazovni ishodi, sadržaji i razine usvojenosti po razredima i konceptima
Predmetni su kurikulumi napisani prema smjernicama koordiniranog metodološkog pristupa izradi kurikularnih dokumenata. Stoga je potrebno proučiti priručnik prije čitanja predmetnoga kurikuluma Kemije. Pri formulaciji odgojno-obrazovnih ishoda i razradi ishoda na razini usvojenosti „dobar“ korišten je Webbov model razina dubina znanja (2007.).
Odgojno-obrazovni ishodi u osnovnoj školi
Uvodne napomene
Kemija je u osnovnoj školi usmjerena na stjecanje temeljnih i trajnih znanja koja omogućavaju nastavak obrazovanja i samoobrazovanje te razvijanje pozitivnog stava prema toj znanost, pri čemu je važno da navedena znanja budu korisna u svakodnevnome životu.
Učenje i poučavanje Kemije u svim odgojno-obrazovnim ciklusima temelji se na znanstveno-istraživačkom pristupu u čijoj je osnovi pokus. Učenički pokus omogućava da učenik do spoznaja dolazi aktivnim metodama učenja i pritom svoje sposobnosti razvija praktičnim, perceptivnim i misaonim djelovanjem. Pokusi koji se izvode u pravilu su jednostavni i ne zahtijevaju rijetke ili skupe kemikalije, što učiteljima daje veliku slobodu u odabiru pokusa kao i kemikalija potrebnih za njihovo izvođenje. Isti pokus može služiti kao polazište za ostvarivanje više različitih odgojno-obrazovnih ishoda. U izvedbi pokusa treba obratiti pozornost na razvijanje sposobnosti opažanja i njihove prezentacije, čime se razvijaju vještine potrebne u svim prirodnim znanostima, ali i jezične kompetencije.
Budući da do svih spoznaja nije moguće doći pokusima, učenike u istraživanju treba uputiti i na druge izvore znanja (internet, stručna literatura, enciklopedije i sl.), te ih poticati na kritičko procjenjivanje informacija.
Tablicu s odgojno-obrazovnim ishodima treba čitati imajući na umu osnovne kurikulumske postavke. Odgojno-obrazovni ishodi složeni su prema konceptima koji se obrađuju tijekom pojedinih ciklusa učenja i poučavanja Kemije, a ne po sadržajima ili temama. Pripadajuća razrada ishoda navedena je u tablici kao pomoć učiteljima u snalaženju kurikulumom. Obvezna je realizacija odgojno-obrazovnih ishoda, a učiteljeva je sloboda u redoslijedu njihove obrade. Obrada nekih konceptualno složenijih i apstraktnih sadržaja prilagođena je dobi učenika. U predmetnom kurikulumu, uz odgojno-obrazovne ishode, navode se sadržaji na razini koncepta predmetnog kurikuluma za pojedinu godinu učenja. Sadržaj je kratak opis onoga što je nužno i važno učiti i poučavati. Sam po sebi nije cilj, ali je sredstvo za dostizanje cilja. Sadržaj nije isključivo popis tema, već daje jasno usmjerenje učenju i poučavanju u pojedinom konceptu predmetnog kurikuluma. Za sadržaj je važno da predstavlja ključne teme bitne za postizanje dubinskog razumijevanja koncepata predmetnog kurikuluma.
Kratice OŠ KEM A.7.1. ili OŠ KEM B.8.2. i sl. označavaju redom: osnovna škola, kemija, koncept kojemu ishod pripada (A – Tvari, B – Promjene i procesi, C – Energija, D – Prirodoznanstveni pristup), razred osnovne škole te redni broj odgojno-obrazovnog ishoda koji se poučava unutar navedenog koncepta. Za svaki odgojno-obrazovni ishod određen je pokazatelj razine usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda „dobar“ koji služi kao okvir za procjenu usvojenosti i razumijevanja dubine i širine pojedinoga ishoda na kraju razreda ili odgojno obrazovnog ciklusa.
Na kraju tablica za svaki koncept dodatno su opisane i preporuke za ostvarivanje odgojno-obrazovnih ishoda.
Odgojno-obrazovni ishodi u 7. razredu osnovne škole
A. Koncept tvari
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM A.7.1.
Istražuje svojstva i vrstu tvari.
Razvrstava tvari na elementarne tvari i kemijske spojeve, na čiste tvari i smjese, te na homogene i heterogene smjese.
Razlikuje pojmove otopina, otapalo i otopljena tvar.
Razlikuje nezasićenu, zasićenu i prezasićenu otopinu.
Navodi fizikalna svojstva tvari, kemijska svojstva tvari te biološka svojstva tvari na primjerima anorganskih i organskih tvari.
Razvrstava tvari prema svojstvima, sastavu i vrsti.
OŠ KEM A.7.2.
Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje sastava tvari.
Opisuje građu atoma.
Navodi definicije atoma, kemijskog elementa, izotopa i elementarne tvari.
Razlikuje atomski od masenog broja.
Objašnjava strukturu periodnog sustava elemenata.
Piše simbole kemijskih elemenata prve četiri periode te Au, Ag, Hg, I.
Razlikuje stehiometrijski koeficijent i indeks.
Prikazuje kemijskim formulama elementarne tvari i binarne kemijske spojeve (oksidi, kloridi, bromidi, jodidi, sulfidi) koristeći valencije atoma i indekse.
Razlikuje značenja simboličkih prikaza elemenata i spojeva
OŠ KEM A.7.3.
Kritički razmatra upotrebu tvari i njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš.
Kritički razmatra upotrebu anorganskih i organskih tvari i njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš te metode njihova zbrinjavanja i odlaganja u okolišu.
Objašnjava upotrebu anorganskih i organskih tvari te njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš.
Sadržaj
Podjela tvari: elementarne tvari i kemijski spojevi, čiste tvari i smjese, te homogene i heterogene smjese.
Fizikalna svojstva tvari: boja, agregacijsko stanje, toplinska vodljivost, električna vodljivost, magnetičnost, gustoća, talište, vrelište, topljivost na primjerima tvari kojima se koristimo u svakodnevnici.
Kemijskih svojstva tvari: reaktivnost, kiselost, lužnatost na primjerima tvari kojima se koristimo u svakodnevnici.
Biološko djelovanje tvari: utjecaj tvari na živa bića na primjerima tvari koje poznajemo iz svakodnevnog života.
Građa atoma, protonski (atomski) i nukleonski (maseni) broj.
Simboli kemijskih elemenata prve četiri periode te Au, Ag, Hg, I.
Valencija atoma u binarnim spojevima.
Koeficijent pri označavanju većeg broja atoma kemijskog elementa (npr. 3 Br) i indeks u kemijskim formulama elementarnih tvari i kemijskih spojeva (primjerice, Br2 i H2O).
Svojstva anorganskih i organskih tvari: elementarne tvari (metali - natrij, magnezij, željezo, bakar, aluminij, nemetali - kisik, vodik, dušik, sumpor, jod), svojstva kiselina, lužina, soli, oksida te biološki važnih spojeva (masti i ulja, ugljikohidrati, bjelančevine), detergenata, sapuna, plastičnih masa.
Preporuke
Podjelu tvari treba obraditi na primjerima iz svakodnevnog života; primjer homogenih smjesa su otopine, suhi zrak bez prašine.
Ispitivati kiselost i lužnatost vodenih otopina tvari iz svakodnevne upotrebe.
Svojstva anorganskih tvari treba obraditi na primjerima iz svakodnevnog života:
svojstva metala (gustoća, talište)
sastav i svojstva zraka (korelacija s nastavnim sadržajima geografije: atmosfera), svojstva kisika, vodika i dušika.
Učenici bi trebali razlikovati vrste voda: tvrde i meke vode, destilirana voda (korelacija s nastavnim sadržajima prirode i geografije: podjela voda), mineralna voda, morska voda, kišnica.
Razmatrati uzroke i posljedice onečišćenja zraka, vode i tla.
Simbole kemijskih elemenata uvoditi postupno, redoslijedom prema izboru učitelja.
Objasniti razliku između anorganskih i organskih tvari izvođenjem pokusa po izboru učitelja (ne obraditi strukture molekula).
Kiselost i lužnatost otopine dokazati lakmusom, univerzalnim indikatorom te različitim vrstama prirodnih indikatora (čajevi, obojeno cvijeće, crveni kupus, cikla, ljubičasti luk).
Svojstva organskih tvari treba obraditi na primjerima iz svakodnevnog života: nafta kao prirodna smjesa ugljikovodika (gustoća, gorenje, destilacija, ne obrađivati destilate nafte), organske kiseline kao primjer kiselosti (mravlja, octena, mliječna, limunska), svojstva biološki važnih spojeva (otapanje u vodi, promjene zagrijavanjem i dodatkom kiselina, ne obrađivati strukture molekula).
B. Koncept promjene i procesi
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM B.7.1.
Analizira fizikalne i kemijske promjene
Navodi fizikalne i kemijske promjene.
Opisuje riječima fizikalne i kemijske promjene.
Razlikuje povratne od nepovratnih procesa.
Određuje sudionike kemijske reakcije.
Razlikuje vrste kemijskih reakcija.
Razlikuje stehiometrijski koeficijent i indeks.
Piše jednadžbe sinteze i analize binarnih spojeva.
Analizira utjecaje navedenih promjena na okoliš.
Opisuje različite fizikalne i kemijske promjene te s pomoću rezultata pokusa opisuje njihove utjecaje na okoliš
OŠ KEM B.7.2.
Istražuje razliku u brzinama različitih promjena
Objašnjava razliku u brzinama različitih promjena.
Razlikuje brze i spore reakcije.
Istražuje brzinu kemijske reakcije na primjerima iz svakodnevnoga života.
Objašnjava razliku u brzinama različitih promjena.
Razlikuje brze i spore reakcije.
Istražuje brzinu kemijske reakcije na primjerima iz svakodnevnoga života.
Sadržaj
Fizikalne promjene: promjene agregacijskih stanja.
Povratne i nepovratne promjene.
Vrste kemijskih reakcija: oksidacija (gorenje, korozija, truljenje…), elektroliza, fotoliza, piroliza, …(na primjerima tvari kojima se koristimo u svakodnevnici).
Brze i spore reakcije.
Preporuke
Fizikalne promjene tvari obraditi na primjeru promjene agregacijskih stanja tvari kojima se koristimo u svakodnevnici.
Povratne i nepovratne promjene na temelju makroskopskih promjena tvari (na primjerima tvari kojima se koristimo u svakodnevnici). Povratne promjene mogu se obraditi na primjerima otapanja soli i kristalizacije soli iz otopine, isparavanja i ukapljivanja, zagrijavanja modre galice i amonijeva klorida i sl. Nepovratne reakcije mogu se obraditi na primjeru zgrušavanja bjelančevina zagrijavanjem ili dodatkom kiseline, zagrijavanjem šećera i sl.
Kemijske promjene nakon obrade jednadžbi kemijskih reakcija prikazati i čestičnim prikazima (crtežima).
Jednadžbama kemijskih reakcija prikazivati: sintezu jednostavnih kemijskih spojeva iz elementarnih tvari (oksidi, kloridi, bromidi, jodidi, sulfidi), analizu jednostavnih kemijskih spojeva na elementarne tvari, gorenje organskih spojeva (ugljikovodika).
Uspoređivati brzinu kemijskih reakcija, primjerice:
Brza: Fe + HCl (željezna žica i tehnički HCl
Sporija Fe + ocat
Sporo Fe + slana voda
Još sporije Fe + obična voda
Učitelj je slobodan odabrati primjere kojima će najbolje realizirati ishode.
Brzinu kemijske promjene proučavati na primjerima iz svakodnevnoga života - zrenje voća, truljenje, eksplozije, korozija, konzerviranje i sl., samo na razini brzih i sporih reakcija.
C. Koncept energija
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM C.7.1.
Analizira izmjenu energije između sustava i okoline
Razlikuje pojmove temperatura i toplina.
Razlikuje pojmove okolina i sustav.
Opisuje fizikalne i kemijske promjene tijekom kojih dolazi do izmjene energije između sustava i okoline na primjerima iz svakodnevnoga života i /ili na temelju pokusa.
Uočava razliku između endotermnih i egzotermnih promjena mjerenjem temperature
Opisuje fizikalne i kemijske promjene tijekom kojih dolazi do izmjene energije između sustava i okoline na primjerima iz svakodnevnoga života..
OŠ KEM C.7.2.
Povezuje promjene energije unutar promatranog sustava s makroskopskim promjenama
Opisuje pretvorbu energije na primjerima iz svakodnevnoga života te na temelju pokusa.
Povezuje promjene energije unutar promatranoga sustava s makroskopskim promjenama.
Opisuje različite pretvorbe energije na primjerima iz svakodnevnoga života i u okolišu.
OŠ KEM C.7.3.
Procjenjuje učinkovitost i utjecaj različitih izvora energije na okoliš
Navodi prednosti i nedostatke različitih izvora energije.
Uspoređuje različite izvore energije na temelju njihove energijske učinkovitosti i njihova utjecaja na okoliš.
Objašnjava energijsku učinkovitost različitih izvora energije i njihov utjecaj na okoliš..
Sadržaj
Egzotermne i endotermne promjene povezati s promjenom temperature: zagrijavanje tijekom fizikalne promjene ili kemijske reakcije, hlađenje tijekom fizikalne promjene ili kemijske reakcije.
Izmjena energije kao topline.
Primjeri pretvorbe energije na reakcijama: oksidacije (gorenje, stanično disanje), fotolize, pirolize, elektrolize, promjene agregacijskih stanja.
Preporuke
Sve sadržaje iz ovog koncepta preporučujemo vezati za sadržaje iz koncepta promjene i procesi te ukazivati na važnost pretvorbe i izmjene energije za kemijske promjene.
Izmjena energije kao topline: Ako posuda nije izolirana, nakon egzotermne promjene će se s vremenom ohladiti, a nakon endotermne promjene zagrijati.
Egzotermne i endotermne promjene istražiti na primjerima iz svakodnevnog života mjerenjem temperature (primjerice, otapanje šumeće tablete u vodi i sl.), izmjenu energije kao topline istražiti na primjeru gorenja (energija se oslobađa; prijenos topline sa sustava na okolinu) i otapanja limunske kiseline u vodi i sl.(energija ulazi u sustav, prijenos topline s okoline na sustav).
Navesti primjere pretvorbe energije: gorenje, elektroliza, promjene agregacijskih stanja, kemijske reakcije, baterije (ne tumačiti mehanizam pretvorbe).
Pretvorbu energije obraditi na primjerima pretvorbe električne energije u toplinsku i svjetlosnu u žaruljama, izgaranje benzina, kao pretvorba kemijske energije u mehaničku, toplinsku.
D. Koncept prirodoznanstveni pristup
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM D.7.1.
Povezuje rezultate i zaključke istraživanja s konceptualnim spoznajama
Objašnjava upotrebu laboratorijskoga posuđa i pribora.
Razlikuje značenje piktograma.
Primjenjuje pravila sigurnoga ponašanja prilikom rukovanja kemikalijama, posuđem i priborom.
Izvodi mjerenja (masa, temperatura, volumen).
Izvodi postupke razdvajanja sastojaka iz smjese.
Određuje talište, vrelište, gustoću, topljivost tvari.
Izvodi pokuse u okviru koncepata Tvari, Promjene i procesi, Energija.
Ispituje pokusom zakon o očuvanju mase.
Uz učiteljevu pomoć oblikuje istraživačko pitanje i izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio istraživanja
OŠ KEM D.7.2.
Primjenjuje matematičke vještine
Izračunava maseni i volumni udio sastojka u smjesi te gustoću i topljivost soli u vodi.
Izračunava broj subatomskih čestica (protoni, neutroni, elektroni).
Rješava zadatke vezane uz zakon o očuvanju mase.
Rješava zadatke vezane uz maseni udio i zakon o očuvanju mase
OŠ KEM D.7.3.
Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom modelima, tablicama grafovima
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Prikazuje čestičnim crtežom agregacijska stanja i vrstu tvari.
Brojčane podatke prikazuje tablično ili u obliku grafova pravilno označavajući koordinacijske osi.
Sadržaj
Prikazivanje podataka tablicama i grafovima.
Postupci razdvajanja sastojaka iz smjese: filtriranje, dekantiranje, taloženje, odvajanje magnetom, isparavanje, kristalizacija, destilacija, sublimacija.
Određivanje tališta, vrelišta, gustoće, topljivosti plinova i čvrstih tvari u vodi pri različitim temperaturama, miješanje tekućina, učitelj odabire tvari najpogodnije za ostvarivanje ishoda (npr. mineralna voda, salmijak, modra galica, alkohol, ulje, šećer itd.).
Pokusi u okviru koncepata kojima se istražuju fizikalna svojstva tvari (primjerice, gustoća, talište, vrelište) i vrste kemijskih promjena: oksidacija (gorenje, korozija…) elektroliza, fotoliza, piroliza (učitelj odabire tvari najpogodnije za ostvarivanje ishoda).
Raspravljati o različitim vrstama energije (toplinska, svjetlosna, električna), njihovu prijenosu i pretvorbi.
Preporuke
Učenici bi tijekom rada trebali usvojiti načine organiziranja i prikazivanja rezultata mjerenja u tablicama i grafovima, prikazati utvrđene ovisnosti jedne varijable o drugoj (npr. topljivosti tvari o temperaturi, gustoće o temperaturi, volumenu itd...), očitavati podatke iz grafičkih prikaza i prikazati ih u tablici te ih koristiti u izračunavanju traženog podatka.
Mjerenje mase, temperature i volumena može se provoditi u sklopu realizacije velikog broja sadržaja (primjerice, gustoća, topljivost, obrada literaturnih podataka i sl.).
Postupke razdvajanja sastojaka iz smjese učitelj može koristiti u sklopu svih prikladnih sadržaja prema vlastitu izboru,na primjerima tvari iz svakodnevnice.
Usporediti energijsku učinkovitost različitih izvora energije.
PRIJEDLOG ZASTUPLJENOSTI SVAKOG KONCEPTA U 7. RAZREDU OSNOVNE ŠKOLE
Odgojno-obrazovni ishodi u 8. razredu osnovne škole
A. Koncept tvari
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM A.8.1.
Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje sastava tvari
Razlikuje molekule elementarne tvari i kemijskoga spoja, ione (katione, anione).
Određuje valencije atoma na temelju položaja elementa u periodnom sustavu elemenata.
Razlikuje relativnu atomsku i molekulsku masu.
Prikazuje kemijskim formulama elementarne tvari i kemijske spojeve.
Imenuje anorganske spojeve i organske spojeve prikazane kemijskim formulama.
Uočava različite strukture organskih i anorganskih spojeva i povezuje s njihovim makroskopskim svojstvima.
Razlikuje značenja simboličkih prikaza.
OŠ KEM A.8.2.
Povezuje građu tvari s njihovim svojstvima
Opisuje građu iona, molekula elementarnih tvari i kemijskih spojeva.
Povezuje čestičnu građu anorganskih tvari i organskih tvari s njihovim fizikalnim i kemijskim svojstvima.
Objašnjava čestičnu građu i svojstva tvari
OŠ KEM A.8.3.
kritički razmatra upotrebu tvari i njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš.
Kritički razmatra upotrebu tvari i njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš
Objašnjava upotrebu anorganskih i organskih tvari te njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš
Sadržaj
Građa i označivanje elementarnih tvari, kemijskih spojeva, iona i ionskih spojeva.
Valencije elemenata u kemijskim spojevima, imena i formule kemijskih spojeva.
Relativna atomska masa.
Relativna molekulska masa.
Molekulska formula anorganskih i organskih spojeva.
Anorganski spojevi: sličnost među spojevima nemetala, kiseline, amonijak, sličnost među spojevima metala, hidroksidi i lužine, soli.
Kruženje ugljika u prirodi.
Kvalitativni sastav organskih spojeva.
Organski spojevi: metan, etan, propan, butan, eten, etin, metanol, etanol, mravlja i octena kiselina, glukoza.
Upotreba tvari i njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš: kiseline, lužine, soli, minerali (tvari koje izgrađuju Zemljinu koru), staklenički plinovi, kisele kiše, metan, etan, propan, butan, metanol, etanol, različite vrste otpada.
Koristeći se stručnom literaturom, istražiti utjecaj prekomjerne konzumacije alkohola na ljudsko zdravlje.
Preporuke
Učenici bi na temelju masenih udjela elemenata u spoju trebali odrediti empirijsku i molekulsku formulu spoja (i obrnuto).
Kiseline: usporediti svojstva klorovodične, sumporne, sumporaste, dušične i ugljične kiseline.
Hidroksidi: usporediti topljivost hidroksida u vodi (natrijev hidroksid ili kalijev hidroksid, kalcijev hidroksid ili magnezijev hidroksid). Naglasiti da su lužine vodene otopine hidroksida. Izuzetak je amonijak koji nema hidroksid, a tijekom otapanja u vodi reagira s vodom dajući lužinu.
Raspraviti važnost soli u svakodnevnom životu na primjeru natrijeva klorida, kalcijeva karbonata i modre galice (ili na primjerima prema odabiru učitelja).
Pokusima dokazati ugljik, vodik, dušik i sumpor u organskim spojevima iz svakodnevnice.
Navedene organske spojeve obraditi određivanjem tališta, vrelišta, topljivosti u vodi. Učitelji su slobodni odabrati i druge ugljikohidrate te masti i bjelančevine kao primjere organskih spojeva kojima će ostvariti ishod (bez prikazivanja njihovih struktura).
Raspravljati o potrebi odvajanja i recikliranja otpada. Koristeći se stručnom literaturom, istražiti štetni utjecaj konzumiranja alkohola na ljudsko zdravlje.
B. Koncept promjene i procesi
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM B.8.1.
Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje promjena
Razlikuje fizikalne i kemijske promjene opisane kemijskim nazivljem i simbolikom.
Jednadžbama kemijske reakcije prikazuje kemijske promjene.
Označava agregacijska stanja tvari u kemijskim jednadžbama.
Iskazuje kvalitativno i kvantitativno značenje jednadžbe kemijskih reakcija.
Povezuje jednadžbu kemijske reakcije sa zakonom o očuvanju mase.
Koristi se kemijskim nazivljem i simbolikom za objašnjavanje promjena na makroskopskoj i čestičnoj razini.
Opisuje fizikalne i kemijske promjene kemijskim nazivljem i simbolikom.
OŠ KEM B.8.2.
Analizira vrste kemijskih reakcija
Objašnjava kemijske promjene na primjerima reakcija anorganskih tvari.
Objašnjava kemijske promjene na primjerima reakcija organskih tvari.
Opisuje kemijske promjene na primjerima reakcija anorganskih i organskih tvari.
OŠ KEM B.8.3.
Analizira brzine promjena
Analizira brzine različitih kemijskih promjena.
Istražuje utjecaj različitih čimbenika na brzinu kemijske reakcije.
Objašnjava ulogu enzima (biokatalizatori).
Uspoređuje brzine različitih promjena anorganskih i organskih tvari te utjecaj čimbenika na brzinu kemijske promjene:
Sadržaj
Kemijske promjene na primjerima slijeda reakcija anorganskih tvari:
nemetal → oksid nemetala → kiselina
metal → oksid metala → lužina
Reakcije nastajanja soli.
Kemijske promjene na primjerima reakcija organskih tvari: gorenje, alkoholno vrenje, octeno-kiselo vrenje.
Utjecaj različitih čimbenika na brzinu kemijske reakcije.
Utjecaj biokatalizatora na brzinu kemijske promjene.
Preporuke
Naglasiti da su kemijske jednadžbe usustavljen simbolički prikaz kemijske i fizikalne promjene.
Naglasiti da nema oštre granice između nekih fizikalnih i kemijskih promjena (primjerice otapanje soli, radioaktivni raspad, …).
Nastajanje soli obraditi na primjerima prema odabiru učitelja:
metal + nemetal
metal + kiselina
oksid metala + kiselina
kiselina + lužina.
U reakcijama organskih spojeva se ne mora koristiti strukturnim formulama.
Učenici istražuju utjecaj različitih čimbenika na brzinu kemijske reakcije: površina reaktanta, agregacijsko stanje, kvantitativni sastav reakcijske smjese, temperatura, katalizatori.
C. Koncept energija
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM C.8.1.
Analizira izmjene energije pri fizikalnim i kemijskim promjenama na čestičnoj razini.
Objašnjava pretvorbe i izmjene energije pri fizikalnim i kemijskim promjenama na primjerima iz svakodnevnoga života.
Analizira pretvorbe i izmjene energije pri fizikalnim i kemijskim promjenama na čestičnoj razini.
Opisuje promjene pri pretvorbi i izmjeni energije tijekom fizikalnih i kemijskih promjena.
OŠ KEM C.8.2.
Procjenjuje učinkovitost i utjecaj različitih izvora energije na okoliš.
Izvori energije (fosilna goriva, alternativni izvori energije).
Navodi prednosti i nedostatke različitih izvora energije.
Analizira iskoristivost i rasap energije pri različitim pretvorbama.
Objašnjava utjecaj odgovorne i neodgovorne uporabe fosilnih goriva na okoliš.
Uspoređuje različite izvore energije na temelju njihove energijske učinkovitosti.
Analizira utjecaj izvora energije na okoliš te uzroke i posljedice trošenja ozona u atmosferi.
Objašnjava energijsku učinkovitost različitih izvora energije i njihov utjecaj na okoliš.
Sadržaj
Iskoristivosti pretvorbe energije: npr. pretvorba električne energije u toplinsku i svjetlosnu u žaruljama, izgaranje benzina - kao pretvorba kemijske energije u mehaničku i toplinsku.
Preporuke
Prikazati endotermne i egzotermne promjene kroz promjenu energije sadržane u kemijskim vezama reaktanata i produkata. U vezama između atoma je pohranjena kemijska energija. Usporediti ukupnu kemijsku energiju u reaktantima i produktima ako se tijekom kemijske reakcije oslobađa toplinska energija.
Izvori energije: fosilna goriva (ugljen, nafta i zemni plin), alternativni izvori energije – moguće je realizirati kao projektnu nastavu.
Pretvorbe i izmjene energije pri fizikalnim i kemijskim promjenama na primjerima iz svakodnevnoga života: promjene agregacijskih stanja tvari, fotosinteza, stanično disanje, termos-boce…
D. Koncept prirodoznanstveni pristup
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
OŠ KEM D.8.1.
Povezuje rezultate i zaključke istraživanja s konceptualnim spoznajama.
Izvodi pokuse u okviru koncepata Tvari, Promjene i procesi, Energija.
Izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio istraživanja.
OŠ KEM D.8.2.
Primjenjuje matematičke vještine
Izračunava broj subatomskih čestica u ionu.
Izračunava relativnu molekulsku masu.
Izračunava maseni udio pojedinih vrsta atoma u spoju iz poznate molekulske formule spoja.
Rješava zadatke vezane uz maseni udio elementa u spoju.
OŠ KEM D.8.3.
Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari.
Brojčane podatke prikazuje tablično ili u obliku grafova pravilno označavajući koordinacijske osi.
Sadržaj
Pokusi u okviru koncepata odnose se na kemijske reakcije nemetala, metala, oksida nemetala i metala, kiselina, lužina, soli, neutralizaciju, gorenje (npr. sumpora, magnezija, ugljikovodika, alkohola, drveta), alkoholno i octeno-kiselo vrenje; učitelj odabire tvari najpogodnije za ostvarivanje ishoda.
Čestičnim crtežom prikazuje jednadžbu kemijske reakcije i sastav vodenih otopina kiselina, hidroksida i soli, te molekula organskih spojeva.
Izvori energije.
Preporuke
Učenik podatke dobivene pokusom organizira i prikazuje tablicama i grafikonima, grafički prikazuje podatke iz tablice i iz grafičkog prikaza oblikuje tablice, prikazuje utvrđene ovisnosti jedne varijable o drugoj (npr. koncentracije tvari o brzini kemijske reakcije, porasta tališta i vrelišta o broju ugljikovih atoma u ugljikovodicima, alkoholima i kiselinama itd...)
Prikazati fizičkim modelima čestičnu građu tvari - odnosi se na 2D i 3D modele (crtež, kalotni model, model štapića i kuglica…); modelima se koristi samo radi vizualizacije i u okviru navedenih anorganskih i organskih spojeva.
Usporediti energijsku učinkovitost različitih izvora energije (fosilna goriva, alternativni izvori energije). Moguće je provesti kroz projektnu nastavu.
PRIJEDLOG ZASTUPLJENOSTI SVAKOG KONCEPTA U 8. RAZREDU OSNOVNE ŠKOLE
Odgojno-obrazovni ishodi u gimnazijama
Uvodne napomene
Tablicu s odgojno-obrazovnim ishodima treba čitati imajući na umu neke osnovne kurikulumske postavke. Odgojno-obrazovni ishodi složeni su prema konceptima koji se obrađuju tijekom pojedinih ciklusa učenja kemije. Pripadajuća razrada ishoda navedena je u tablici kao pomoć učiteljima u snalaženju u kurikulumu, ali učiteljima nije obvezujuća. Obvezujući su samo odgojno-obrazovni ishodi. Oni se moraju obraditi, a učiteljeva je sloboda u biranju najprikladnijih sadržaja kojima će se ostvariti zadani odgojno-obrazovni ishodi. U predmetnom kurikulumu, uz odgojno-obrazovne ishode, navode se sadržaji na razini koncepta predmetnog kurikuluma za pojedinu godinu učenja. Sadržaj je kratak opis onoga što je nužno i važno učiti i poučavati. Sam po sebi nije cilj, ali je sredstvo za dostizanje cilja. Sadržaj nije isključivo popisi tema, već daje jasno usmjerenje učenju i poučavanju u pojedinom konceptu predmetnog kurikuluma. Za sadržaj je važno da predstavlja ključne teme bitne za postizanje dubinskog razumijevanja koncepta predmetnog kurikuluma.
Kratice SŠ KEM A.1.1. ili SŠ KEM D.3.2., i sl. označavaju redom: koncept kojemu ishod pripada (A – Tvari, B – Promjene i procesi, C – Energija, D – Prirodoznanstveni pristup), razred srednje škole te redni broj odgojno-obrazovnih ishoda koji se poučava unutar navedenog koncepta.
Odgojno-obrazovni ishodi temelje se na eksperimentalnome proučavanju svojstava i promjene svojstava tvari iz bližega okruženja poštujući sve etape znanstvenoga istraživanja, tj. temelje se na učenju otkrivanjem. Nije propisana ni metoda, tj. strategija poučavanja, osim što se u kurikulumu naglašava smisao njegovanja istraživačkoga rada učenika. Pokus, kao osnovno načelo laboratorijskoga rada u učenju i poučavanju Kemije i dalje je njezin središnji dio. Učiteljeva je sloboda izabrati one tvari, bilo anorganske, bilo organske, koje će najbolje poslužiti za usvajanje odgojno-obrazovnih ishoda.
Za svaki odgojno-obrazovni ishod određen je pokazatelj razine usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda „dobar“ koji služi kao okvir za procjenu usvojenosti i razumijevanja dubine i širine pojedinoga ishoda na kraju razreda ili odgojno obrazovnog ciklusa.
Neki konceptualno vrlo složeni i apstraktni sadržaji prebačeni su iz nižih u više razrede gimnazije (primjerice, modeli atoma i atomski spektri), čime se sadržaj prilagodio mentalnoj dobi učenika, a neki su posve zanemareni (primjerice, tehnološki procesi proizvodnje pojedinih tvari) kao nepotrebno opterećujući. Budući da u Republici Hrvatskoj postoje različite vrste gimnazija (opća, jezična, prirodoslovna, prirodoslovno-matematička...), kurikulumski je pristup kemiji prilagođen svakoj od njih tako da se imalo u vidu mogućnost prohodnosti kroz srednje škole (prijelaz iz jedne vrste srednjoškolske ustanove u drugu) te nastavak daljnjega školovanja učenika.
U četvrtome razredu gimnazija odgojno-obrazovni ishodi i dalje su opisani u navedenim konceptima, ali ih je bilo lakše prikazati unutar predloženih većih sadržajnih cjelina koje su zbog jednostavnosti nazvane temama. Svakomu je učitelju ostavljeno na izbor da u potpunosti realizira odgojno-obrazovne ishode najmanje tri od ponuđenih pet tema (navedene u okviru) s obzirom na vrstu gimnazije i u dogovoru s većinom učenika, tj. poštujući njihov interes, pri čemu je tema Elektromagnetsko zračenje i tvari obvezna svim gimnazijama, bez obzira na njihov program.
Na kraju tablica za svaki koncept dodatno su opisane preporuke za ostvarivanje odgojno obrazovnih ishoda.
Odgojno-obrazovni ishodi u 1. razredu gimnazije
A. Koncept tvari
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM A.1.1.
Analizira svojstva, sastav i vrstu tvari.
Navodi značajke agregacijskih stanja tvari.
Uspoređuje tvari po sastavu, vrsti i svojstvima.
Uspoređuje tvari na temelju periodičnosti kemijskih svojstava.
Uspoređuje polumjere atoma, relativni koeficijent elektronegativnosti, afinitet za elektron, energiju ionizacije atoma.
Uspoređuje temeljna svojstva tekućina.
Analizira dipolni moment molekula.
Razvrstava tvari prema svojstvima, sastavu i vrsti.
SŠ KEM A.1.2. Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje sastava tvari.
Objašnjava sljedeće pojmove: atom, izotop, kemijski element, elementarna tvar.
Prikazuje Lewisovom simbolikom atome, molekule i ione.
Imenuje i kemijskim formulama prikazuje anorganske spojeve te odabrane organske spojeve.
Uspoređuje empirijsku i molekulsku formulu spoja.
Razlikuje značenje simboličkih prikaza potrebnih za opisivanje kvalitativnoga i kvantitativnoga sastava tvari.
SŠ KEM A.1.3.
Povezuje građu tvari s njihovim svojstvima.
Opisuje građu atoma, iona, molekula elementarnih tvari i kemijskih spojeva.
Objašnjava prostorni raspored čestica u elementarnim tvarima, kemijskim spojevima i kristalima.
Povezuje čestičnu građu anorganskih tvari i organskih tvari s njihovim fizikalnim i kemijskim svojstvima.
Objašnjava čestičnu građu i svojstva tvari.
SŠ KEM A.1.4.
Kritički razmatra upotrebu tvari i njihov utjecaj na okoliš.
Kritički razmatra upotrebu anorganskih i organskih tvari te njihov utjecaj na okoliš.
Objašnjava upotrebu različitih anorganskih tvari i organskih tvari te njihov utjecaj na okoliš.
Sadržaj Agregacijska stanja tvari, fazni dijagram, vrste i svojstva tvari.
Građa atoma, nuklidi, izotopi, valentni elektroni.
Periodičnost fizikalnih svojstava atoma: radijus atoma, energija ionizacije, afinitet prema elektronu, relativni koeficijent elektronegativnosti.
Građa periodnog sustava elemenata; grupe i periode.
Fizikalna svojstva čistih tvari: gustoća, talište, vrelište, fazni dijagrami, krivulja zagrijavanja čvrstih tvari.
Fizikalna svojstva tekućina: viskoznost, napetost površine tekućina, isparavanje tekućina, promjene agregacijskih stanja.
Fizikalna svojstva smjesa: vrste otopina i topljivost tvari u vodi – čvrste tvari, tekućine i plinovi, krivulje topljivosti čvrstih tvari i plinova.
Kristali - podjela prema vrsti kemijske veze i čestičnim međudjelovanjima, usporedba makroskopskih svojstava kristala, građa i svojstva ionskih, atomskih (dijamant i kristali metala) i molekulskih kristala (kristali sumpora, fosfora).
Imena anorganskih i organskih spojeva.
Preporuke
Nastavniku je ostavljena sloboda da sam izabere primjere spojeva i elemenata na kojima će obraditi predložene ishode.
Anorganske tvari: metali, nemetali, kiseline, baze, soli, oksidi.
Organski spojevi: ugljikovodici, alkoholi, aldehidi, ketoni, karboksilne kiseline, esteri. Ishod se odnosi samo na čestičnu građu tih spojeva, uvođenje pojma funkcijskih skupina te načine prikazivanja strukturnih formula i nazivlje tih spojeva.
Obraditi nazivlja anorganskih i organskih spojeva.
U obradi građe atoma nije potrebno obrađivati modele atoma, atomske spektre niti građu elektronskoga omotača; atom je u ovome ciklusu dovoljno opisati s pomoću protonskoga i nukleonskoga broja, a prikazati neutralne atome kemijskih elemenata Lewisovom simbolikom uvodeći pojam valentnih elektrona; detaljnije o atomu i građi atoma uči se na kraju 5. Ciklusa.
Agregacijska stanja tvari povezati s kinetičkom energijom čestica.
usporedba tvari po sastavu, vrsti i svojstvima:- vrste tvari, vrste otopina, kristali i minerali
Tablični i grafički prikaz: fazni dijagram vode, krivulja zagrijavanja čvrstih tvari, krivulja topljivosti.
Pri povezivanju čestične građe anorganskih i organskih tvari s njihovim fizikalnim i kemijskim svojstvima obratiti pozornost na vrstu čestičnih međudjelovanja i njihov utjecaj na agregacijsko stanje, reaktivnost, kiselost, lužnatost.
B. Koncept promjene i procesi
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM B.1.1. Objašnjava vrste i svojstva kemijskih veza.
Nabraja vrste kemijskih veza i njihova svojstva.
Prepoznaje vrste kemijskih veza na temelju razlike u relativnome koeficijentu elektronegativnosti elemenata.
Prepoznaje vrstu međučestičnih privlačnih sila.
Prikazuje čestice reaktanata i produkata Lewisovom simbolikom.
Prepoznaje vrste kemijskih veza na temelju razlike u relativnome koeficijentu elektronegativnosti elemenata i prikazuje dvoatomne čestice Lewisovom simbolikom na čijim primjerima određuje polarnost i valenciju.
SŠ KEM B.1.2.Analizira fizikalne i kemijske promjene
Prepoznaje promjene i piše jednadžbe kemijskih reakcija koje opisuju fizikalne i kemijske promjene tvari.
Opisuje svojstva tvari nastalih fizikalnim i kemijskim promjenama (ovisno o vrsti veze).
Objašnjava fizikalne i kemijske promjene anorganskih i organskih spojeva na submikroskopskoj razini.
Uspoređuje i kritički razmatra utjecaj sudionika kemijskih promjena na okoliš.
Opisuje fizikalne i kemijske promjene na primjerima reakcija anorganskih i organskih tvari te opisuje utjecaj sudionika fizikalnih i kemijskih promjena na okoliš.
Sadržaj
Kovalentna veza: jednostruka, dvostruka, trostruka, duljina i jakost veze, nastajanje veze Lewisovim simbolima, valencija, prostorni oblik molekula, polarnost molekula.
Ionska veza: duljina i jakost veze, nastajanje veze Lewisovim simbolima, formulska jedinka.
Metalna veza: teorija metalnog plina, električna i toplinska vodljivost metala.
Međumolekulske sile: Londonova, Van der Waalsova sila i vodikova veza.
Imena anorganskih i organskih spojeva.
Preporuke
U obradi ionskih spojeva naglasiti međudjelovanje (elektrostatske interakcije) aniona i kationa i posljedice na njihova makroskopska svojstva, te opisati različite načine nastajanja ionskih spojeva (kristalizacijom iz vodenih otopina, reakcijom metala i kiselina, taložnim reakcijama i amonijeva klorida reakcijom amonijaka i klorovodika).
Međučestične privlačne sile odnose se i na kemijske veze i na međumolekulske privlačne sile.
Fizikalne promjene: promjene agregacijskih stanja, polimorfi i alotropi.
Kemijske promjene na primjerima jednostavnih spojeva (npr. voda, bakrov(II) sulfid, cinkov jodid, oksidi metala i nemetala i sl.): sinteza i analiza, oksidacija (gorenje, korozija), elektroliza, fotoliza.
Pri proučavanju kemijskih promjena obratiti pozornost na reaktivnost, kiselost i lužnatost tvari.
Utjecaj kemijskih promjena na okoliš: gorenje, kiselost/lužnatost, taložne reakcije i sl.
C. Koncept energija
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM C.1.1.Povezuje potencijalnu energiju s kemijskim vezama između atoma unutar molekule te s međučestičnim djelovanjima.
Opisuje kemijske veze i međudjelovanja između molekula koristeći se Lewisovom simbolikom.
Povezuje potencijalnu energiju s kemijskim vezama između atoma unutar molekule te s međučestičnim djelovanjima.
Objašnjava promjene energije sustava prilikom nastajanja i kidanja kemijskih veza i drugih međučestičnih djelovanja.
Opisuje unutarnju energiju sustava i potencijalnu energiju sadržanu u kemijskim vezama te međučestičnim djelovanjima.
SŠ KEM C.1.2.Povezuje kinetičku energiju s prosječnom brzinom gibanja atoma i molekula u sustavu te s temperaturom.
Opisuje agregacijska stanja tvari i promjene agregacijskih stanja ovisno o temperaturi i tlaku.
Povezuje kinetičku energiju s brzinom gibanja atoma i molekula u sustavu te prosječnu kinetičku energiju s temperaturom sustava.
Opisuje kinetičku energiju s brzinom gibanja atoma i molekula u sustavu.
SŠ KEM C.1.3.Povezuje svojstva tvari s vrstom kemijske veze i međučestičnim djelovanjima.
Povezuje fizikalna i kemijska svojstva tvari s vrstom kemijske veze.
Navodi fizikalna i kemijska svojstva tvari koja ovise o vrsti kemijske veze i/ili međučestičnim djelovanjima.
Povezuje fizikalna i kemijska svojstva tvari s vrstom međučestičnih djelovanja.
Uspoređuje energije različitih kemijskih veza i međučestičnih djelovanja.
Opisuje fizikalna i kemijska svojstva tvari s obzirom na vrstu kemijske veze i vrstu međučestičnih djelovanja.
Sadržaj
Agregacijska stanja tvari, talište, vrelište, gustoća, topljivost, viskoznost, površinska napetost, tlak para, tvrdoća.
Energija sustava, energija sadržana u tvarima: unutarnja energija sustava - potencijalna energija (energija kemijskih veza i međučestična djelovanja) te kinetička energija (posljedica gibanja čestica u sustavu).
Energija ionizacije i afinitet za elektron.
Kemijska svojstva tvari koja ovise o vrsti kemijske veze i temperaturi: reaktivnost, kiselost i lužnatost.
Preporuke
Prikazati fizikalna svojstva tvari u ovisnosti o vrsti kemijske veze, međučestičnim djelovanjima te temperaturi.U reakcijama organskih spojeva se ne mora koristiti strukturnim formulama.
Učenici istražuju utjecaj različitih čimbenika na brzinu kemijske reakcije: površina reaktanta, agregacijsko stanje, kvantitativni sastav reakcijske smjese, temperatura, katalizatori.
D. Koncept prirodoznanstveni pristup
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM D.1.1.Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
Izvodi zaključke na temelju rezultata pokusa.
Izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
SŠ KEM D.1.2.Primjenjuje matematičke vještine.
Primjenjuje matematičke vještine za osnovni kemijski račun.
Izračunava množine tvari na temelju jednadžbe kemijskih reakcija.
Izračunava empirijsku i molekulsku formulu spoja.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze.
SŠ KEM D.1.3.Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Modelima prikazuje i opisuje prostornu građu tvari.
Grafički prikazuje promjene agregacijskih stanja tvari ovisno o temperaturi i tlaku.
Brojčane podatke prikazuje tablično ili u obliku grafova pravilno označavajući koordinacijske osi.
Sadržaj
Množina tvari, brojnost, moralna masa, molarni volumen.
Tlak plina.
Topljivost tvari.
Masa atoma i relativna atomska masa, odnos mase i brojnosti atoma.
Brojnost jedinki, množina jedinki (količina tvari).
Molarna masa, odnos mase i množine, odnos mase i brojnosti jedinki.
Molarni volumen, odnos množine, mase i volumena.
Stehiometrija kemijskih reakcija.
Preporuke
Pokusi koje učenik ili učitelj izvode mogu biti vrlo jednostavni, ali i složeni; bitno je da se poštuje sljedeća znanstvena metoda: bilježi zapaženo, pravilno izvodi mjerenja, slijedi upute, logično analizira rezultate, argumentirano pronalazi nedostatke pokusa i/ili izvedbe pokusa za potpuno prihvaćanje rezultata, odgovorno izvještava o mogućim pogreškama u izvođenju pokusa, obrazlaže rezultate pokusa konceptualnim spoznajama, a u izvještaju o radu navodi literaturu.
Pokusi u okviru koncepata: ekućine (opće karakteristike tekućina - viskoznost, napetost površine tekućina, isparavanje tekućina), promjene agregacijskih stanja, gustoća, talište, vrelište, krivulja zagrijavanja čvrstih tvari, topljivost tvari u vodi – čvrste tvari, tekućine i plinovi, krivulja topljivosti čvrstih tvari, kemijske promjene (na jednostavnim primjerima; učitelj odabire tvari najpogodnije za ostvarivanje ishoda.
Jednim se pokusom mogu ostvariti različiti ishodi (npr., reakcija bakra i sumpora - ishodi SŠ KEM B.1.2., SŠ KEM D.1.2. te neki ishodi u 2. i 3. razredu).
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari - odnosi se na 2D i 3D modele (crtež, kalotni model, model štapića i kuglica…), modelima se koristi radi vizualizacije i u okviru navedenih anorganskih i organskih spojeva.
Ne određuje se mjerodavni reaktant niti se računa iskorištenje reakcije.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari - odnosi se na 2D i 3D modele (crtež, kalotni model, model štapića i kuglica…), modelima se koristi samo radi vizualizacije i u okviru navedenih anorganskih i organskih spojeva.
Tablični i grafički prikaz: fazni dijagram vode, krivulja zagrijavanja čvrstih tvari, krivulja topljivosti.
PRIJEDLOG ZASTUPLJENOSTI SVAKOG KONCEPTA U 1. RAZREDU GIMNAZIJA
Odgojno-obrazovni ishodi u 2. razredu gimnazije
A. Koncept tvari
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM A.2.1.
Analizira svojstva, sastav i vrstu tvari.
Navodi i uspoređuje svojstva oksida, kiselina, baza, soli, ugljikovodika i halogenalkana.
Uspoređuje otopine po sastavu i svojstvima.
Uspoređuje tvari prema svojstvima, sastavu i vrsti.
SŠ KEM A.2.2. Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje sastava tvari.
Prikazuje čestičnu građu oksida, kiselina, baza, soli, ugljikovodika i halogenalkana.
Razlikuje značenja simboličkih prikaza u okviru koncepta.
SŠ KEM A.2.3.
Kritički razmatra upotrebu tvari i njihov utjecaj na okoliš.
Kritički razmatra upotrebu kiselina, baza, oksida, soli, ugljikovodika i halogenalkana te njihov utjecaj na okoliš.
Objašnjava upotrebu različitih kiselina, baza, oksida, soli, ugljikovodika i halogenalkana te njihov utjecaj na okoliš.
Sadržaj Otopine: vrste, proces otapanja, koligativna svojstva: tlak para otopina, povišenje vrelišta, sniženje ledišta, osmotski tlak.
Sastav otopine: masena i množinska koncentracija,molalnost, množinski udio, priprema otopina (razrjeđivanje i miješanje otopina).
Preporuke
U navođenju i uspoređivanju svojstava navedenih tvari dana je sloboda učitelju da u skladu s interesima učenika odabere metale, nemetale, njihove spojeve te ugljikovodike i halogenalkane s pomoću čijih će svojstva i promjena najbolje ostvariti predviđeni ishod.
B. Koncept promjene i procesi
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM B.2.1. Analizira brzine različitih promjena.
Analizira brzinu kemijske promjene i djelovanje čimbenika koji utječu na brzinu promjene.
Uspoređuje brzine različitih promjena anorganskih i organskih tvari na osnovi podataka o utjecaju različitih čimbenika na brzinu promjena.
SŠ KEM B.2.2. Analizira kemijske promjene anorganskih i organskih tvari.
Navodi kemijske promjene oksida, baza, kiselina, soli, ugljikovodika i halogenalkana.
Piše jednadžbe navedenih kemijskih reakcija uočavajući periodičnost kemijskih svojstava elementarnih tvari i spojeva.
Piše jednadžbe kemijskih reakcija supstitucije i adicije na ugljikovodicima te eliminacije na halogenalkanima.
Kritički razmatra utjecaj sudionika kemijskih promjena na okoliš.
Opisuje kemijske promjene anorganskih i organskih tvari te, koristeći se rezultatima pokusa, opisuje utjecaj sudionika kemijskih promjena na okoliš.
Sadržaj
Doseg kemijske reakcije.
Brzina kemijske reakcije: prosječna, prosječna brzina trošenja reaktanata i prosječna brzina nastajanja produkata.
Čimbenici koji utječu na brzinu promjene: površina reaktanata, agregacijsko stanje, koncentracija, temperatura.
Reaktivnost odabranih metala i nemetala, nastajanje i svojstva oksida metala i nemetala navedenih elementarnih tvari, njihovih klorida i hidrida.
Svojstva i reakcije ugljikovodika:
- alkani – homologni niz, izomerija,
- nastajanje halogenalkana;
- alkeni – homologni niz, izomerija, adicijske reakcije alkena;
- alkini – homologni niz, adicijske reakcije alkena,
- supstitucijske i eliminacijske reakcije halogenalkana jakim
lužinama,
- polimerizacija alkena i alkina
Preporuke
Preporuča se doseg reakcije poučavati u sklopu analize ovisnosti promjene koncentracije sudionika reakcije o vremenu iz kojih određuje stehiometrijske koeficijente jednadžbe kemijske reakcije.
Nastavnik ima slobodu odabrati metale i nemetale na kojima će podučavati kemijske promjene iz ishoda SŠ KEM B.2.2., no preporuča se da se u usporedbu svojstva uključe i niže navedene elementarne tvari.
Odabrani metali: Na, K, Ca, Mg, Fe, Cu, Al.
Odabrani nemetali su: H, Cl, O, S, C, N, P
Nije obvezno podučavati mehanizme reakcija supstitucije, adicije i eliminacije.
B. Koncept energija
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM C.2.1. Povezuje promjene s pretvorbom energije unutar sustava.
Opisuje promjene energije prilikom kidanja i nastajanja kemijskih veza i međučestičnih interakcija (promjene agregacijskih stanja, sinteza iz elemenata, gorenje, atomizacija…).
Povezuje promjene s pretvorbama različitih oblika energije: potencijalna energija (međudjelovanja) u kinetičku (gibanje).
Opisuje pretvorbe različitih oblika energije unutar promatranoga sustava.
SŠ KEM C.2.2. Analizira izmjenu energije između sustava i okoline i povezuje ih s promjenama tijekom kemijske reakcije.
Razlikuje egzotermne od endotermnih procesa na osnovi promjene temperature sustava i okoline tijekom kemijske reakcije.
Objašnjava promjenu entalpije sustava tijekom kemijske reakcije ili fizikalne promjene.
Povezuje promjene i procese s izmjenama energije između sustava i okoline (rad i toplina).
Opisuje načine izmjene energije između sustava i okoline te ju povezuje s promjenom entalpije.
Sadržaj
Termodinamika: Prvi zakon termodinamike, unutrašnja energija.
Termokemija: reakcijska entalpija, egzotermne i endotermne promjene, entalpija stvaranja, entalpija sagorjevanja, entalpija prijelaza agregacijskih stanja, entalpijski dijagrami.
Kalorimetrija.
Preporuke
Obraditi pretvorbe jednoga oblika energije u drugi unutar sustava: kemijska energija (potencijalna energija veza i međudjelovanja) u toplinsku (kinetičku energiju čestica), električnu, svjetlosnu, i sl.
Povezati unutarnju energiju i entalpiju sustava, promjenu unutarnje energije i entalpije sustava, te promjene entalpije i izmijenjene topline tijekom kemijske reakcije.
D. Prirodoznanstveni pristup
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM D.2.1. Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
Izvodi pokuse u okviru koncepata Tvari, Promjene i procesi, Energija.
Uspoređuje na temelju pokusa reaktivnost anorganskih i organskih tvari.
Kalorimetrijski određuje reakcijsku entalpiju.
Mjeri promjenu reakcijske entalpije i entalpije otapanja.
Uspoređuje brzine različitih kemijskih reakcija s obzirom na utjecaj različitih čimbenika.
Izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
SŠ KEM D.2.2. Primjenjuje matematičke vještine.
Izračunava koncentraciju otopine, molalnost i množinski udio tvari, topljivost tvari.
Izračunava tlak para otapala iznad otopine, povišenje vrelišta, sniženje ledišta i osmotski tlak.
Na temelju računa određuje doseg reakcije.
Povezuje doseg reakcije s množinom reakcijskih pretvorbi.
Izračunava reakcijske entalpije iz energije izmijenjene kao topline i dosega kemijske reakcije.
Izračunava prosječne brzine promjene sudionika reakcije kao i prosječne brzine reakcija.
Koristeći matematičke izraze rješava zadatke.
SŠ KEM D.2.3. Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Prikazuje modelima tvari uključene u promjene i procese.
Opisuje utjecaj kemijskih promjena na okoliš.
Brojčane podatke prikazuje tablično ili u obliku grafova pravilno označavajući koordinacijske osi.
Sadržaj Računski i problemski zadaci iz područja termokemije, sastava otopina i kemijske kinetike.
Doseg reakcije.
Mjerodavni reaktant.
Preporuke
Pokusi, računski i problemski zadaci u okviru Prirodoznastvenog pristupa odnose se na kemijske reakcije anorganskih i organskih tvari navedenih usadržaju i preporukama koncepta Promjene i procesi. Nastavnik sam odabire tvari najpogodnije za ostvarivanje ishoda.
Kalorimetrijski pokus podrazumijeva promjenu energije u sustavu, mjerenje promjene temperature u sustavu tijekom kemijske reakcije i izračunavanje izmijenjene topline, promjene entalpije sustava i reakcijske entalpije te specifični toplinski kapacitet.
Reakcijska entalpija izračunava se iz izmijenjene topline i dosega reakcije.
Račun za doseg podrazumijeva i račun za određivanje mjerodavnoga reaktanta (na primjeru reakcije bakra i sumpora).
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari uključenih u promjene i procese - odnosi se na 2D i 3D modele (crtež, kalotni model, model štapića i kuglica…), modelima se koristi samo radi vizualizacije i u okviru navedenih anorganskih i organskih spojeva.
Vrste podataka za interpretaciju: tablice i dijagrami promjena koncentracije u vremenu reakcije.
Ovisnost topljivosti tvari o temperaturi, krivulje zagrijavanja čvrstih tvari i entalpijski dijagrami za egzotermnu i endotermnu reakciju.
Iz dijagrama promjene koncentracije u vremenu reakcije odrediti jednadžbu kemijske reakcije i na temelju odnosa stehiometrijskih koeficijenata sudionika crtati grafičke prikaze ovisnosti promjene koncentracije tvari u vremenu reakcije (povezati s SŠ KEM D.3.3.).
PRIJEDLOG ZASTUPLJENOSTI SVAKOG KONCEPTA U 2. RAZREDU GIMNAZIJA
Odgojno-obrazovni ishodi u 3. razredu gimnazije
A. Koncept tvari
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM A.3.1. Istražuje svojstva, sastav i vrstu tvari
Navodi definicije kiselina i baza po Arrheniusu, Brønsted-Lowryju i Lewisu.
Navodi definiciju i svojstva pufera.
Uspoređuje kiseline, baze i pufere po sastavu, vrsti i svojstvima.
Uspoređuje organske tvari po sastavu, vrsti i svojstvima.
Razvrstava tvari prema svojstvima, sastavu i
vrsti.
SŠ KEM A.3.2. Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku za opisivanje sastava tvari.
Jednadžbom kemijske reakcije prikazuje promjene i procese unutar koncepta.
Razlikuje značenja simboličkih prikaza u okviru koncepta.
SŠ KEM A.3.3. Kritički razmatra upotrebu tvari i njihov utjecaj na čovjekovo zdravlje i okoliš.
Kritički razmatra upotrebu tvari u okviru koncepta i njihov utjecaj na okoliš.
Objašnjava upotrebu različitih vrsta tvari u okviru koncepta i njihov utjecaj na okoliš.
Sadržaj
Tvari: kiseline, baze, soli, puferi, indikatori, alkoholi, aldehidi i ketoni, karboksilne kiseline, esteri.
Preporuke
Nastavniku je ostavljena sloboda izbora navedenih tvari kojima će na najbolji način ostvariti odgojno-obrazovne ishode.
Pri obradi kiselina i baza obratiti pozornost na jakost kiselina i baza te ih povezati s građom molekula odnosno iona.
Pri obradi puferskih sustava naglasiti sastav i ulogu pufera u ljudskome organizmu; puferske sustave obraditi na kvalitativnoj razini s pomoću kiselinsko-baznih reakcija, ne računati pH-vrijednost puferskoga sustava.
Pri obradi hidrolize soli zadržati se na kvalitativnome objašnjenju s pomoću kiselinsko-bazne teorije.
Pri obradi aldehida i ketona treba obraditi glukozu i fruktozu.
B. Koncept promjene i procesi
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM B.3.1. Analizira brzine različitih promjena.
Uspoređuje brzine kemijskih promjena anorganskih i organskih tvari na temelju podataka o utjecaju katalizatora (inhibitora).
Uspoređuje brzine promjena na temelju utjecaja čimbenika na brzinu kemijske promjene.
SŠ KEM B.3.2. Procjenjuje utjecaj čimbenika na sastav reakcijske smjese u ravnotežnom sustavu.
Uspoređuje uvjete dinamičke ravnoteže sustava nabrajajući načine mijenjanja stanja ravnoteže.
Uspoređuje djelovanje čimbenika na ravnotežno stanje.
Opisuje položaj dinamičke ravnoteže sustava te načine mijenjanja stanja ravnoteže u promatranome sustavu.
SŠ KEM B.3.3. Analizira kemijske promjene na primjerima reakcija anorganskih i organskih tvari.
Jednadžbom kemijske reakcije prikazuje promjene anorganskih i organskih tvari.
Određuje jakost kiselina i baza.
Opisuje djelovanje indikatora, kiselost otopine na temelju pH-vrijednosti.
Objašnjava disocijaciju, ionizaciju i neutralizaciju.
Objašnjava hidrolizu soli s pomoću teorija o kiselinama i bazama.
Opisuje kemijske promjene na primjerima reakcija anorganskih i organskih tvari te opisuje njihov utjecaj na okoliš.
Sadržaj
Le Chatelierovo načelo
Položaj ravnoteže i čimbenici koji utječu na ravnotežno stanje: sastav ravnotežne smjese, temperatura i tlak.
Reakcije anorganskih tvari:
metode dobivanja soli,
reakcije oksidacije i redukcije u vodenim otopinama,
elektrokemijski procesi (procesi u eleketrolitskim i galvanskim člancima) korozija i načini zaštite od korozije.
Reakcije organskih tvari: dobivanje alkohola, supstitucijske reakcije alkohola, oksidacija alkohola, oksidacija aldehida i ketona, adicije alkohola na aldehide i ketone, esterifikacija, hidroliza estera.
Preporuke
Obraditi dijagrame koji prikazuju promjenu potencijalne energije tijekom kemijske reakcije (dijagram iz kojega se može očitati energija aktivacije, utjecaj katalizatora/inhibitora na energiju aktivacije.
Pri obradi reakcija oksidacija i redukcije koristiti podatke iz Voltina niza.
C. Koncept energija
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM C.3.1. Analizira promjene u elektrokemijskim člancima.
Uspoređuje promjene u elektrokemijskim člancima na temelju opisa članka i elektrokemijskoga (Voltina) niza povezuje shematski prikaz elektrokemijskoga članka s reakcijama u polučlancima.
Povezuje shematski prikaz elektrokemijskoga članka s reakcijama u polučlancima).
Opisuje promjene u elektrokemijskim člancima na temelju opisa članka i elektrokemijskoga (Voltina) niza.
SŠ KEM C.3.2. Povezuje električni naboj s promjenom množine tvari na elektrodama.
Piše matematički izraz za Faradayev zakon elektrolize.
Objašnjava povezanost Faradayeve konstante s nabojem elektrona.
Povezuje množinu elektrona s množinom izlučene tvari.
Primjenjuje Faradayev zakon elektrolize rješavanju jednostavnijih problema.
Sadržaj Standardna vodikova elektroda i standardni redukcijski elektrodni potencijal, elektrokemijski (Voltin) niz, galvanski članak, razlika potencijala galvanskog članka, anoda, katoda, polučlanak, elektrolitički članak, Faradayev zakon.
Preporuke
Obraditi pretvorbu kemijske energije u električnu (u galvanskim člancima) i električne energije u kemijsku (u člancima u kojima dolazi do elektrolize taljevina ili vodenih otopina soli).
Primijeniti Faradayev zakon za izračunavanje promjene množine tvari na elektrodama u jednome članku ili serijski spojenim člancima.
D. Prirodoznanstveni pristup
odgojno-obrazovni ishodi
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM D.3.1. Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
Pokusom objašnjava reakcije anorganskih i organskih tvari.
Mjeri promjenu koncentracije reaktanata u ovisnosti o vremenu kemijske reakcije i temperaturi.
Mjeri pH-vrijednost otopina
Izvodi pokus s galvanskim i elektroliznim člancima.
Mjeri potencijal članka.
Izvodi pokuse te prikupljene podatke prikazuje u obliku izvješća.
SŠ KEM D.3.2. Primjenjuje matematičke vještine.
Izračunava iskorištenje reakcije.
Izračunava srednju brzinu kemijske reakcije.
Izračunava pH-vrijednost vodenih otopina kiselina i baza
Izračunava konstante ravnoteža i sastav ravnotežne smjese..
Izračunava razliku standardnih elektrodnih potencijala.
Izračunava promjene množine tvari na elektrodama u jednome članku ili serijski spojenim člancima.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze
SŠ KEM D.3.3. Uočava zakonitosti uopčavanjem podataka prikazanih crtežima, grafikonima i tablicama..
Povezuje množinu elektrona s promjenama množine tvari na elektrodama.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari.
Razlikuje galvanski od elektroliznoga članka na temelju crteža i shematskoga prikaza.
Povezuje shematski prikaz elektrokemijskoga članka s reakcijamau polučlancima.
Prikazuje prikupljene podatke tablicama i grafovima.
Koristi se crtežima za prikazivanje građe tvari te podatke prikazuje tablično ili grafovima pravilno označavajući koordinacijske osi.
Sadržaj Pokusi u okviru koncepata odnose se na kemijske reakcije navedenih anorganskih i organskih tvari, čimbenike koji ubrzavaju kemijske promjene, te elektrokemijske reakcije.
Iskorištenje reakcija, srednja brzina kemijske reakcije,pH-vrijednost vodenih otopina kiselina i baza, konstante ravnoteže: Kc, Kp, Kw, razlika standardnih elektrodnih potencijala, Faradayev zakon elektrolize.
2D i 3D modeli: crtež, kalotni model, model štapića i kuglica…
Vrste podataka za interpretaciju: energijski profili reakcija, utjecaj katalizatora i inhibitora na brzinu kemijskih reakcija, dijagram promjene koncentracije tvari u vremenu reakcije, titracijske krivulje.
Preporuke
Nastavnik odabire pokuse najpogodnije za ostvarivanje ishoda.
Iskorištenje reakcije može se odrediti na primjeru reakcije bakra i sumpora.
Množinu elektrona s promjenama množine tvari na elektrodama moguće je povezati mjerenjem mase tijekom elektrolize vodene otopine bakrove soli, a razlike standardnih elektrodnih potencijala mjerenjem napona galvanskih članaka (nastavnik odabire tvari i elektrode najpovoljnije za ostvarivanje ishoda).
Anorganske i organske tvari: objašnjene su u okviru ishoda SŠ KEM A.3.1. i SŠ KEM B.3.3.
2D i 3D modelima se koristi radi vizualizacije i u okviru navedenih anorganskih i organskih spojeva.
Pri razradi ishoda „prikazuje prikupljene podatke tablicama i grafovima” povezati preporuku opisanu u KEM SŠ D.2.3. s računanjem koncentracijske konstante ravnoteže.
PRIJEDLOG SVAKOG KONCEPTA U 3. RAZREDU GIMNAZIJA
Odgojno-obrazovni ishodi u 4. razredu gimnazije
Tema Elektromagnetsko zračenje i tvari
odgojno-obrazovni ishod
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM A.4.1. B.4.1.; C.4.1.
Povezuje građu atoma s energijom te s fizikalnim i kemijskim svojstvima tvari.
SŠKEM B.4.2.; C.4.2.
Analizira interakciju tvari s elektromagnetskim zračenjem.
SŠ KEMD.4.1.
Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
SŠ KEMD.4.2. Primjenjuje matematičke vještine.
SŠ KEMD.4.3. Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Opisuje Bohrov model atoma.
Povezuje građu elektronskoga omotača s položajem elementa u periodnome sustavu elemenata.
Objašnjava svojstva elektromagnetskoga zračenja te interakciju tvari i elektromagnetskoga zračenja (apsorpcija, emisija) povezujući promjene energijskih stanja elektrona u atomu s emisijskim i apsorpcijskim spektrima bojenjem plamena.
Povezuje atomske spektre i građu elektronskog omotača.
Istražuje primjenu spektroskopije u znanosti i tehnologiji.
Povezuje promjene energijskih stanja atoma ili molekule s emisijskim i apsorpcijskim spektrima (na temelju boje plamena ili boje tvari).
Izračunava energiju elektromagnetskoga zračenja.
Povezuje energiju elektromagnetskoga zračenja s molarnom energijom ionizacije atoma.
Prikazuje elektronsku konfiguraciju atoma u osnovnome stanju i iona.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari.
Uspoređuje emisijske i apsorpcijske spektre atoma i molekula.
Aalizira podatke spektroskopskih prikaza.
Piše jednadžbe α- i β- radioaktivnog raspada.
Opisuje kvantnomehanički model atoma i raspored elektrona u elektronskome omotaču na temelju položaja elementa u periodnome sustavu elemenata.
Opisuje svojstva elektromagnetskih valova te interakciju elektromagnetskoga zračenja i tvari.
Objašnjava razliku između emisije i apsorpcije elektromagnetskoga zračenja.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze i izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih,tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Sadržaj
Povijest otkrića modela atoma, kvantno mehanički model atoma, apsorpcija i emisija elektromagnetskog zračenja, elektronska konfiguracija, raspored elektrona u elektronskom omotaču neutralnih i nabjenih atoma, atomski spektri, izotopi, izobari, α- i β- radioaktivni raspad.
Preporuke za ostvarivanje odgojno-obrazovnih ishoda
Primjena spektroskopije u znanosti i tehnologiji: npr. u medicini, forenzici, farmaciji, proizvodnji hrane, ekologiji, astronomiji (kemijski sastav zvijezda) i analitičkoj kemiji (kao jedne od metoda za određivanje kvalitativnoga i kvantitativnoga sastava smjesa).
U okviru kvalitativnog određivanja sastava smjesa preporučuje se, primjerice, odraditi bojenje plamena vodenim otopinama soli i halogenalkanima.
Tema Kemija okoliša
odgojno-obrazovni ishod
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM C.4.5. Analizira promjene energije tijekom izmjene i pretvorbe energije u okolišu.
SŠ KEM A.4.5.; B.4.7.
Analizira kemijske promjene na primjerima reakcija u okolišu.
SŠ KEM A.4.6.; B.4.8.
Kritički razmatra utjecaj tvari na čovjeka i okoliš.
SŠ KEM D.4.1. Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
SŠ KEM D.4.2. Primjenjuje matematičke vještine.
SŠ KEM D.4.3. Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Istražuje izmjene energije u okolišu.
Analizira promjene energije tijekom fotokemijskih reakcija u atmosferi te procesa koji vode do globalnoga zatopljenja.
Istražuje pojavu smoga i neke reakcije biogeokemijskih ciklusa ugljika, dušika, fosfora i vode.
Istražuje kemijske promjene koje uzrokuju stanjivanje ozonskoga sloja.
Istražuje kemijske promjene koje uzrokuju globalno zatopljenje.
Objašnjava utjecaj pesticida, umjetnih gnojiva, teških metala i spojeva arsenana čovjeka i okoliš.
Istražuje utjecaj halogeniranih organskih spojeva na zagađivanje okoliša (npr.freona).
Izvodi pokuse u okviru koncepata Tvari, Promjene i procesi, Energija.
Analizira uzorke vode, zraka i tla u okviru teme Kemija okoliša.
Primjenjuje stehiometrijske odnose množine tvari na temelju jednadžbe kemijskih reakcija.
Grafički prikazuje i analizira podatke dobivene fizikalno-kemijskim mjerenjima (kiselo-bazne titracije, kinetička mjerenja, kalorimetrijska mjerenja...).
Uopćava podatke dobivene analizom uzoraka vode, zraka i tla.
Uspoređuje promjene energije tijekom izmjene i pretvorbe energije u okolišu.
Objašnjava kemijske promjene u atmosferi, hidrosferi i geosferi koje utječu na kvalitetu življenja.
Objašnjava utjecaj pesticida, umjetnih gnojiva, teških metala i spojeva arsena te halogeniranih organskih spojeva na čovjeka i okoliš.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze te izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Sadržaj
Kemija atmosfere, osnovni sastav čistog zraka (osnova za ekološku stabilnost), tvari koje onečišćuju zrak, njihovi izvori, zadržavanje u zraku i načini uklanjanja, smog i ozonske rupe.
Glavni kemijski pokazatelji kakvoće zraka: koncentracija sumporovih oksida, dušikovih oksida, amonijaka, ozona, benzena, lebdećih čestica.
Kemija vode i vodnih sustava (podjela prirodnih voda, vodni rezervoari svijeta, biogeokemijski ciklus vode, uzroci onečišćenja vode, načini uklanjanja, crpljenje i prerada prirodne vode u vodu za piće.
Glavni kemijski pokazatelji kakvoće vode: pH-vrijednost, koncentracija nitata, nitrita i amonijaka, klorida, organske tvari, tvrdoća vode....
Kemija tla, vrste tla obzirom na građu i sastav, obradiva tla, izvori onečišćenja tla i mogućnosti njihova uklanjanja, umjetna i mineralna gnojiva,
Glavni kemijski pokazatelji kakvoće tla (pH-vrijednost, koncentracija nitrata, nitrita, udio C, glavnih i sekundarnih elemenata ishrane N, P, K, S, Ca, , Mg, mikroelemenata (Fe, Mn, Zn, Cu, Cl, B…), mehanička analiza tla (tekstura).
Preporuke
Odabrani karakteristični pesticidi od povijesnog i suvremenog značenja: lindan, DDT, organofosforni spojevi, umjetna i mineralna gnojiva.
Primjeniti analitičke postupke kvalitativne i kvantitativne analize vode, zraka i tla.
Primjena i toksikologija teških metala (npr. Hg, Cd, Cr, Pb) i arsena te njihovih spojeva – povijesni primjeri ekocida.
Primjena i toksikologija halogeniranih organskih spojeva - ugljikov tetraklorid, kloroform, vinil-klorid, trikloretilen i perkloretilen kao otapala u kemijskim čistionicama, poliklorirani bifenili.
Tema Kemija odabranih biomolekula
Odgojno-obrazovni ishod
Razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM A.4.4.
Istražuje svojstva, sastav i vrstu odabranih biomolekula primjenjujući kemijsko nazivlje i simboliku u okviru koncepta.
SŠ KEM B.4.6.
Istražuje kemijske promjene odabranih biomolekula
SŠ KEM C.4.4.
Istražuje energijske pretvorbe tijekom biokemijskih reakcija
SŠ KEM d.4.1. Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama.
SŠ KEM D.4.2. Primjenjuje matematičke vještine.
SŠ KEM D.4.3. Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Navodi svojstva, sastav i vrstu odabranih spojeva.
Povezuje strukturu odabranih biomolekula s njihovom funkcijom u organizmu.
Istražuje ulogu odabranih spojeva.
Objašnjava fizikalna i kemijska svojstva odabranih biomolekula.
Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku u okviru koncepta.
Istražuje kemijske promjene odabranih biomolekula.
Primjenjuje kemijsko nazivlje i simboliku te se koristi matematičkim vještinama u okviru koncepta.
Istražuje djelovanje enzima u organizmu (energija aktivacije).
Istražujeenergijske pretvorbe tijekom biokemijskih reakcija na odabranome primjeru.
Izvodi pokuse u okviru koncepata Tvari, Promjene i procesi, Energija.
Primjenjuje stehiometrijske odnose množine tvari na temelju jednadžbe kemijskih reakcija u okviru tema.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari.
Grafički prikazuje i analizira podatke dobivene fizikalno-kemijskim mjerenjima (kiselo-bazne titracije, kinetička mjerenja, kalorimetrijska mjerenja...)
Razvrstava odabrane biomolekule prema svojstvima, sastavu i vrsti razlikujući značenja simboličkih prikaza.
Razlikuje kemijske promjene odabranih biomolekula primjenjujući kemijsku simboliku.
Opisuje energijske pretvorbe unutar organizma primjenjujući kemijsku simboliku.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze te izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Sadržaj
Stereokemija biomolekula.
Cikoalkani, ugljikohidrati (monosaharidi, disaharidi, polisaharidi), relativne konfiguracije monosaharida, masti, ulja, vitamini, amini i amidi, aminokiseline, podjela aminokiselina (obraditi amfoternost aminokiselina, ovisnost naboja aminokiselina o pH otopine), peptidi, enzimi, proteini i metaloproteini (hemoglobin, citokromi), nukleinske kiseline, alkaloidi.
Adicija alkohola na aldehide i ketone na primjeru reakcija ciklizacije glukoze i fruktoze, nastajanje disaharida (glikozidne veze), esterifikacija glicerola i viših masnih kiselina, bazična i kisela hidroliza masti i ulja, peptidne veze te dokazivanje ugljikohidrata, aminokiselina i proteina kvalitativnim testovima.
Preporuke za ostvarivanje odgojno-obrazovnih ishoda
U okviru teme Kemija odabranih biomolekula, u dijelu njihovih svojstava potrebno je obraditi stereokemiju biomolekula (kiralnost, optička aktivnost), obraditi razine 3D strukture proteina, povezati strukturu proteina s njihovom funkcijom.
Tema Znanost o materijalima
odgojno-obrazovni ishod
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM C.4.6.
Predviđa promjene energije tijekom kemijskih promjena
SŠ KEM B.4.7.
Analizira kemijske promjene odabranih tvari.
SŠ KEM A.4.7.; B.4.8.
Povezuje svojstva odabranih tvari s njihovom primjenom.
SŠ KEM A.4.8.
Kritički razmatra informacije o materijalima.
SŠ KEM D.4.1. Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama
SŠ KEM D.4.2. Primjenjuje matematičke vještine.
SŠ KEM D.4.3. Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Analizira promjene energije tijekom kemijskih promjena u kojima sudjeluju odabrane tvari koristeći se reakcijskim entalpijama.
Analizira reakcije sinteze i primjene materijala te kemijsku reaktivnost odabranih tvari.
Povezuje svojstva materijala s reaktivnošću i uporabom.
Kritički vrednuje utjecaj materijala na čovjeka i okoliš.
Kritički razmatra informacije o materijalima te procjenjuje njihovu važnost.
Izvodi pokuse u okviru teme.
Primjenjuje stehiometrijske odnose množine tvari na temelju jednadžbe kemijskih reakcija u okviru teme.
Primjenjuje stehiometrijske odnose množine tvari na temelju jednadžbe kemijskih reakcija u okviru tema.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari.
Grafički prikazuje i analizira podatke dobivene fizikalno-kemijskim mjerenjima (kiselo-bazne titracije, kinetička mjerenja, kalorimetrijska mjerenja...).
Opisuje svojstva i primjenu odabranih tvari u okviru preporučenih tema.
Opisuje kemijske promjene odabranih tvari izvođenjem odgovarajućih pokusa.
Objašnjava svojstva i primjenu odabranih tvari u okviru preporučenih tema.
Objašnjava promjene energije tijekom kemijskih promjena odabranih spojeva koristeći se reakcijskim entalpijama ili entalpijskim vezama.
Organizira prikupljene informacije o materijalima u okviru preporučenih tema.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze te izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Sadržaj
Polimerizacija, anorganski i organski polimeri, prirodni i sintetski polimeri. Organski polimeri – tumačenje svojstava i primjena na temelju strukture: celuloza, guma, najlon, kevlar, teflon, stiropor, plastične mase, vinil-polimeri.
Alotropija ugljika: procesi dobivanja, svojstva i osnovne reakcije uz primjenu fulerena, nanocjevčica, grafena, grafita i dijamanta.
Bojila i pigmenti.(anorganske boje – podjela boja, bijele boje (olovno bjelilo, cinkovo bjelilo, titanijevo bjelilo,kreda i sadra), žute boje (oker, kromovo i kadmijevo žutilo), crvene boje (cinober, minij), zelene (kromovo zelenilo), plave boje (ultramarine, berlinsko modrilo, kobaltna plava), smeđe boje (umbra), sive boje (cinkovo sivo), crne boje (grafit, čađa, željezno crnilo), metalne boje (brončane, zlatna i srebrna bronca).
Osnove razvoja farmaceutske industrije: spoj kao lijek i otrov, biološko djelovanje odabranih lijekova koje imaju povijesno značenje za čovječanstvo: sedativi (npr. talidomid), antipiretici (npr. acetilsalicilna kiselina), antibiotici (npr. penicilin, azitromicin), citostatici (npr. cisplatin).
Preporuke
Navedeni su preporučeni sadržaji od kojih nastavnik bira 2-3, prema programu škole i interesu učenika.
Tema Kemija koloida
odgojno-obrazovni ishod
razrada ishoda
odgojno-obrazovni ishodi na razini usvojenosti „dobar“ na kraju razreda
SŠ KEM A.4.2.; B.4.3.
Istražuje svojstva, sastav, vrstu i dobivanje koloidnih sustava.
SŠ KEM C.4.3.; B.4.4. Povezuje utjecaj različitih čimbenika sa stabilnosti koloidnih sustava.
SŠ KEM A.4.3., B.4.5. Kritički razmatra utjecaji primjenukoloidnih sustava na život čovjeka i okoliš.
SŠ KEM D.4.1. Povezuje rezultate pokusa s konceptualnim spoznajama
SŠ KEM D.4.2. Primjenjuje matematičke vještine
SŠ KEM D.4.3. Uočava zakonitosti uopćavanjem podataka prikazanih tekstom, crtežom, modelima, tablicama i grafovima.
Opisuje sastav heterogenih smjesa razlikujući disperzno sredstvo i dispergiranu fazu.
Samostalno analizira vrstu i svojstva koloidnih sustava na temelju njihova sastava i veličine čestica dispergirane faze.
Opisuje procese dobivanja suspenzija, emulzija, aerosolova i micela.
Uspoređuje koloidne sustave s homogenim vodenim otopinama na temelju raspršenja svjetlosti.
Povezuje utjecaj međupovršinskoga sloja i površinskoga naboja na stabilnost koloidnih sustava.
Objašnjava procese dijalize i elektroforeze u kontekstu primjene koloidnih sustava u znanosti i tehnologiji.
Kritički razmatra svojstva i primjenu površinski aktivnih tvari te njihov utjecaj na čovjeka i okoliš.
Samostalno analizira vrstu i svojstva koloidnih sustava.
Izračunava površinu i brojevnu koncentraciju koloidnih čestica.
Prikazuje modelima čestičnu građu tvari.
Razvrstava koloidne sustave prema svojstvima, sastavu i vrsti, rješava zadatke uz učiteljevu pomoć te prikazuje podatke prikupljene pokusom.
Opisuje djelovanje čimbenika koji utječu na stabilnost koloidnih sustava.
Objašnjava svojstva i primjenu koloidnih sustava i njihov utjecaj na čovjekov život i okoliš.
Rješava zadatke koristeći jednostavne matematičke izraze te izvodi mjerenja i/ili postupke koji su dio pokusa.
Prikazuje podatke prikupljene pokusima i/ili radom na tekstu, novim tekstom, tablicama i grafovima.
Interpretira različite vrste brojčanih, tabličnih i grafičkih podataka te prenosi jednu vrstu prikaza u drugu.
Sadržaj
Vrste kolidnih otopina prema agregacijskom stanju disperzne faze i disperznog sredstva, interakcije među česticama koloida, načini dobivanja čestica koloidne veličine, stabilnost koloida, agregacija, peptizacija, načini stabilizacije koloida (elektrostatska i sterička stabilizacija), destabilizacija koloida.
Preporuke za ostvarivanje odgojno-obrazovnih ishoda
Povezati utjecaj međupovršinskoga sloja i površinskoga naboja na stabilnost koloidnih sustava (peptizacija, agregacija, koacervacija, djelovanje površinski aktivnih tvari, dodatak emulgatora).
PRIJEDLOG ZASTUPLJENOSTI SVAKOG KONCEPTA U 4. RAZREDU GIMNAZIJA
Odgojno-obrazovni ishodi u srednjim strukovnim školama s jednogodišnjim i dvogodišnjim učenjem i poučavanjem Kemije
Uvodne napomene
U tablicama odgojno-obrazovni ishodi složeni su prema konceptima Tvari, Promjene i procesi, Energija te Prirodoznanstveni pristup. Ti koncepti usvajaju se tijekom jednogodišnjega, odnosno dvogodišnjega učenja Kemije kao općeobrazovnoga predmeta u srednjim strukovnim školama. Odgojno-obrazovni ishodi ostvaruju se primjenom eksperimentalnoga proučavanja sastava i svojstava tvari te njihovih promjena poštujući sve etape znanstvenoga istraživanja, tj. temelje se na učenju otkrivanjem. Iako pokus predstavlja središnju aktivnost za prikupljanje podataka, učenike se treba upućivati i na druge izvore znanja (stručna literatura, internet), pritom ih učeći kritičkomu procjenjivanju informacija. Osim naglaska na problemski pristup i istraživačko učenje, u kurikulumu se izrijekom ne propisuje primjena određene strategije ili metode učenja. Svakomu je učitelju dana sloboda odabira najučinkovitijega načina poučavanja kako bi učenici uspješno realizirali zadane odgojno-obrazovne ishode.
U tablicama se navodi i razrada ishoda koja služi kao pomoć učiteljima, učenicima i roditeljima u snalaženju u kurikulumu.Učitelju je ostavljena sloboda biranja najprikladnijih sadržaja, ovisno o potrebama pojedinih strukovnih programa/zanimanja.Kratice, primjerice, SŠ KEM A.1.1. ili SŠ KEM B.2.2. i sl. označavaju redom: koncept kojemu taj ishod pripada (A – Tvari, B – Promjene i procesi, C – Energija, D – Prirodoznanstveni pristup), razred srednje škole te redni broj odgojno-obrazovnoga ishoda koji se poučava unutar navedenog koncepta.
Za svaki odgojno-obrazovni ishod određen je pokazatelj razine usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda „dobar“ koji služi kao okvir za procjenu usvojenosti i razumijevanja dubine i širine pojedinoga ishoda na kraju razreda ili odgojno obrazovnog ciklusa.
Budući da u Republici Hrvatskoj postoje različite vrste srednjih škola, kurikulumski je pristup kemiji prilagođen svakoj od njih tako da se imalo u vidu mogućnost prohodnosti kroz srednje škole (prijelaz iz jedne vrste srednjoškolske ustanove u drugu) te nastavak daljnjega školovanja učenika.
Na kraju tablica za svaki razred odgojno-obrazovni ishodi dodatno su opisani u preporukama za njihovo ostvarivanje.
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja
E. Povezanost s drugim predmetima i međupredmetnim temama
Kemija je prirodoslovni predmet usko povezan s ostalim prirodoslovnim predmetima. Važna je za stjecanje kompetencija u međupredmetnim temama i ima značajnu ulogu u interdisciplinarnome učenju. Povezivanje Kemije s drugim predmetima i međupredmetnim temama važno je unutar pojedinoga odgojno-obrazovnog ciklusa, ali i u cijelome odgojno-obrazovnome procesu. Kemija primjenjuje matematička znanja i vještine te fizikalne principe, a sama je potpora biološkim znanostima i geoznanostima. Povezana je sa sljedećim predmetima:
- Matematikom: analiza, izračun, prikaz i interpretacija podataka nije moguća bez odgovarajućih matematičkih znanja i vještina
- Fizikom: osnovni fizikalni principi nužni su za usvajanje osnovnih kemijskih znanja poput nastajanja kemijskih veza te izmjene i pretvorbe energije
- Biologijom: za poznavanje građe i funkcije biološki važnih molekula, procesa u živim stanicama i izmjene energije tijekom metabolizma nužno je razumjeti građu tvari, osnovne kemijske reakcije organskih spojeva i energijske promjene tijekom kemijskih reakcija
- Geografijom: mnoge procese u atmosferi, geosferi i hidrosferi nije moguće objasniti bez poznavanja kemijske reaktivnosti i fizikalnih svojstava tvari koje izgrađuju naš planet
- Informatikom: informatička znanja potrebno je integrirati u kemijske sadržaje radi lakšega rješavanja kemijskih problema, oblikovanja kemijskih modela, obrade i prikaza podataka te pristupa informacijama
- Tehničkom kulturom: primjena znanja o građi, vrsti te fizikalnim i kemijskim svojstvima nužna je za upotrebu različitih materijala i razvoj naprednih tehnologija
- Povijesti, Filozofijom i Logikom: poznavanje razvoja ljudskih ideja i civilizacije olakšava poimanje znanosti te omogućava razumijevanje razvoja društva
- Etikom: omogućava povezanost s etičkim pitanjima znanosti
- Hrvatskim jezikom: osigurava razumijevanje teksta, razvija komunikacijske vještine i čitalačku pismenost
- Stranim jezicima: poznavanje stranih jezika omogućava korištenje stranom literaturom i snalaženje u brojnim materijalima dostupnima na internetu
- Glazbenom umjetnosti i Likovnom umjetnosti: spoznaje o različitim materijalima primjenjuju se u likovnoj i glazbenoj umjetnosti.
U nastavnome predmetu Kemija dijelom se ostvaruju odgojno-obrazovna očekivanja svih međupredmetnih tema, a posebice Učiti kako učiti, Održivi razvoj, Uporaba informacijske i komunikacijske tehnologije, Zdravlje te Osobni i socijalni razvoj.
Učiti kako učiti - ciljevi te međupredmetne teme su da učenik razvija i primjenjuje različite strategije učenja i upravljanje informacijama, upravlja vlastitim učenjem i stvara prikladno okruženje za učenje te prepoznaje vrijednost učenja.
Održivi razvoj - potiče promišljanje o odgovornome odnosu prema okolišu te o doprinosu kemije napretku i poboljšanju kvalitete života poštujući principe održivosti.
Uporaba informacijske i komunikacijske tehnologije - važna je zbog pretraživanja informacija i dolaženja do različitih izvora te obrade, prikazivanja, objavljivanja i dijeljenja podataka.
Zdravlje – jedan od ciljeva ove međupredmetne teme koji je ključan za ostvarivanje odgojno-obrazovnih ishoda nastavnog predmeta kemija je prepoznati, razumjeti i izabrati zdrave životne navike i ponašanja, izbjegavati navike i ponašanja štetne za zdravlje i sigurnost te sprječavati i ublažavati posljedice narušenog zdravlja.
Osobni i socijalni razvoj – ostvarivanjem ishoda u okviru koncepta prirodoznanstvenog pristupa kod učenika se razvija empatija te uvažavanje i prihvaćanje različitosti, socijalne i komunikacijske vještine, suradnja i timski rad te odgovorno ponašanje prema sebi i drugima u zajednici, donošenje odluka te planiranje obrazovanja.
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja
F. Učenje i poučavanje predmeta
Kemija se kao zaseban nastavni predmet uči i poučava u 7. i 8. razredu osnovne škole te od 1. do 4. razreda gimnazije, a u ostalim srednjim školama u jednogodišnjim ili dvogodišnjim programima. U osnovnim školama, općim, jezičnim i prirodoslovno matematičkim gimnazijama i ostalim srednjim školama kemija se uči i poučava u okviru nastavnog plana u trajanju od 70 sati po godini učenja, dok se u prirodoslovnim gimnazijama poučava kao predmet Kemija s vježbama u okviru nastavnog plana u trajanju od 140 sati godišnje od čega se 50 % sati realizira kao laboratorijske vježbe u specijaliziranim učionicama (laboratorijima). U završnim razredima gimnazija i srednjih škola nastavni plan predviđa učenje i poučavanje u trajanju od 64 sata u nastavnoj godini, odnosno 128 sati u prirodoslovnoj gimnaziji. Predloženi sadržaji i ishodi predstavljaju zajednički nacionalni programski okvir koji prati razvoj kemijske znanosti i suvremenih tehnologija koje se na njoj temelje ostavljajući učitelju slobodu izbora u metodama poučavanja, ali i u odabiru najprikladnijih primjera za ostvarenje pojedinoga ishoda ovisno o vrsti škole i afinitetima učenika. Stoga će odgojno-obrazovni ishodi biti onaj element kurikuluma koji omogućava ostvarenje konceptualnog pristupa, a sadržaji će se ishoda spiralno razvijati po razredima.
Učenje i poučavanje temeljnih spoznaja kemije izvodi se u okviru četiriju koncepata: Tvari, Promjene i procesi, Energija i Prirodoznanstveni pristup.Sva četiri koncepta protežu se tijekom svih godina učenja kemije, od osnovne škole do završnih razreda srednjih škola, postupno produbljujući spoznaje kako učenik napreduje tijekom svoga školovanja. Stoga se neki odgojno-obrazovni ishodi ponavljaju, ali u spiralnoj strukturi kurikuluma oni donose novi i produbljeni sadržaj prilagođavajući ga razvojnoj dobi i sposobnosti učenika. U četvrtome razredu srednjih škola s četverogodišnjim programom kemije sadržaj je učenja i poučavanja koncipiran u pet tematskih područja koja odražavaju ideju suvremenog pristupa učenju kemije, kemija u kontekstu:
- Elektromagnetsko zračenje i tvari obuhvaća spoznaje o građi atoma i subatomskim česticama od povijesnih modela atoma do kvantno-mehaničkog pristupa te o promjenama energijskih stanja atoma i elektromagnetskih zračenja s kojima su usko vezane.
- Kemija koloida bavi se koloidnim otopinama, njihovim svojstvima i područjima njihove primjene. Sastavni je dio svih aspekata ljudskog života i djelovanja, od navika odijevanja i prehrane do stanovanja, higijenskih navika i razvoja tehnologije.
- Kemija odabranih biomolekula poseban naglasak stavlja na kemijske sadržaje koji su važni za organizaciju života, čovjekovo zdravlje i održivost životnih procesa u organizmu.
- Kemija okoliša važan je dio općeg obrazovanja, doprinosi kvalitetnom životu suvremenoga čovjeka i održivom razvoju čovjekove neposredne okoline i planeta u cjelini.
- Znanost o materijalima pruža uvid u suvremene dosege kemije od sadržaja koji obuhvaćaju kemiju polimernih materijala (prirodnih i sintetskih) do sinteza lijekova.
Navedena tematska područja osmišljena su tako da produbljuju prethodno usvojene ishode unutar svih koncepata, stavljaju ih u kontekst primjene te ističu održivi razvoj i interdisciplinarnost kemijskih sadržaja.
Tema Elektromagnetsko zračenje i tvari obvezna je u svim gimnazijama, a učitelj ovisno o interesu većine učenika i sukladno programu bira još dvije od četiri preostale ponuđene teme. Izabrane teme, kao i obveznu, treba u cijelosti realizirati. U prirodoslovnim i prirodoslovno-matematičkim programima preporuča se realizirati teme Kemija odabranih biomolekula i Znanost o materijalima.
U svim vrstama srednjih škola (gimnazije, strukovne srednje škole s jednogodišnjim i dvogodišnjim programom učenja i poučavanja Kemije) obvezno je usvajanje svih navedenih odgojno-obrazovnih ishoda, kroz opisanu razradu pojedinog ishoda.
Predmet učenja i poučavanja Kemije jesu tvari i njihove promjene, što je najlakše razumjeti iskustveno, tj. pokusom. Stoga je preporuka učenje i poučavanje organizirati u dvosatu. Obrazovna istraživanja danas pokazuju da je najmanje uspješna tzv. predavačka nastava kojoj je u središtu učitelj, što znači da se znanja i vještine ne mogu tek prenijeti, već se moraju steći i razviti aktivnim sudjelovanjem u procesu učenja i poučavanja. Zato se, kako bi se postigli najbolji rezultati učenja, u učenju i poučavanju Kemije preporuča iskustveno učenje ili učenje otkrivanjem. Ta strategija jamči aktivno učenje u kojemu se učenika stavlja u središte odgojno-obrazovnoga procesa, a sadrži sve etape spoznajnog procesa.
Iskustveno učenje ili učenje otkrivanjem polazi od postavljanja problema ili pitanja, a vlastitom se aktivnošću izvode zaključci i pronalaze rješenja u okviru predmetnih sadržaja. U učenje otkrivanjem možemo uvrstiti tri ključne nastavne metode za učenje kemije: istraživanje, projekt i simulaciju.
Istraživanje uključuje:
- uočavanje i postavljanje problema
- oblikovanje pretpostavki (ili hipoteza) o rješenju problema
- prikupljanje podataka ponajprije promatranjem i izvođenjem pokusa, ali i radom na tekstu ili drugim dostupnim izvorima podataka, anketom i sl. u skladu s temom istraživanja
- izvođenje zaključaka o točnosti pretpostavki, čime se dolazi do rješenja problema.
Projekt je nešto složenija metoda koja uključuje iste etape kao istraživanje, ali uz prethodno planiranje. Osim željenoga cilja planiraju se sredstva, slijed postupaka, oblik rada na projektu (rad u skupinama, individualni) i vremenski okvir projekta. Iskustva stečena realizacijom projekata sistematiziraju se, izvode se zaključci koji se obično navode u obliku izvješća.
Simulacijase provodi kad nije moguće ostvariti iskustvo u stvarnoj situaciji. Tu se također polazi od postavljanja problema, od neke zamišljene situacije za koju tražimo rješenje. Nakon toga učenici ostvaruju međudjelovanja s drugim učenicima ili se simulacija odvija u virtualnom okruženju gdje se koriste se dostupnim informacijskim i komunikacijskim tehnologijama, osobito računalnim simulacijama.
Budući da se neki mentalno složeniji kemijski koncepti i ključni sadržaji ne mogu obraditi isključivo iskustvenim učenjem, potrebno je i poučavanje. Nastavne metode poučavanja uključuju mnogo postupaka koji su učiteljima kemije na raspolaganju. Grupirane su u tri glavne skupine: problemsko poučavanje, heurističko poučavanje i programirano poučavanje.
Problemsko poučavanjeuključuje niz nastavnih postupaka kao što su izlaganje, razgovor, odgovaranje na pitanja, rad na literaturnim podatcima, demonstracijski pokus, laboratorijski rad i sl.
Heurističko poučavanje također polazi od problema ili pitanja, ali učitelj učenika postupno vodi k rješenju, a ne daje mu gotove odgovore.
Programirano poučavanjejest oblik analitičkoga poučavanja. Problem koji se poučava prezentira se učenicima tako da se podijeli na elemente koji se izvršavaju određenim slijedom i zahtijevaju aktivno sudjelovanje učenika, a nakon svake od tih etapa učenik treba dobiti povratnu informaciju. Najčešće uključuje programirane tekstove, nastavne listiće, računalne programe i sl. Sve navedene nastavne metode (i postupci koje te metode uključuju) primjenjuju se u učenju otkrivanjem u radu u skupinama ili u samostalnome obliku rada s učenicima. Programirano je učenje osobito prikladno za samostalni rad učenika.
Imajući u vidu ciljeve predmeta Kemija i materijalna sredstva potrebna za njihovo ostvarenje, preporuča se veću skupinu učenika (razred) podijeliti na nekoliko manjih skupina, što doprinosi uspješnijemu procesu učenja i poučavanja te omogućava postizanje najboljih rezultata učenja. Postupci koji se mogu primijeniti tijekom takva oblika rada su sljedeći: radionice, seminari, case–study (proučavanje slučaja), oluja ideja i sl.
U radionici učenici aktivno sudjeluju u procesu učenja i poučavanja izvodeći pokuse, raspravljajući o rezultatima pokusa i interpretirajući rezultate, tj. izvodeći zaključke.
Tijekom seminara učenici imaju priliku izložiti vlastita istraživanja usmeno ili u pisanome obliku te ih komentirati s drugim učenicima i učiteljem, a proučavanje slučaja (case-study)pruža im mogućnost dubljega uvida u znanstvena istraživanja.
Oluja idejakreativan je postupak motivacije učenika za iznošenje vlastitih ideja o rješavanju nekog problema u kratkome vremenu, a primjerenost neke ideje otkriva se tijekom rasprave.
Osim stjecanja kognitivnih znanja svi ti postupci omogućavaju socijalizaciju učenika, jačaju njihovu samostalnost i samopouzdanje, razvijaju njihove komunikacijske vještine te sposobnost kreativnog i kritičkog promišljanja.
Nema određenoga pravila koje bi propisivalo kad i kako će se primijeniti neka nastavna strategija, metoda ili postupak. Izbor ponajprije ovisi o ciljevima učenja i ključnome sadržaju koji se poučava i u konačnici predstavlja kreativno djelovanje učitelja. Učenici su odgovorni za svoje učenje, a učitelji za poticanje učenika na aktivno sudjelovanje u procesu učenja. Odabrana nastavna strategija, metoda ili postupak treba podrazumijevati i razvoj međupredmetnih kompetencija, primjerice, matematičkih kompetencija ili kompetencija u okviru Održivog razvoja. Iako nema preciznih uputa kako postupiti u kojoj nastavnoj situaciji ili koja bi metoda/postupak dala najbolji rezultat, pri njihovu izboru treba imati na umu osnovna didaktička načela čije poštivanje učenje i poučavanje Kemije čini uspješnijim:
- prema načelu pozitivne usmjerenosti treba birati takve metode/postupke koji potiču učenikovo samopouzdanje i pronalaze njegove pozitivne strane
- prema načelu individualizacije treba birati takve metode/postupke koji omogućavaju da svaki učenik napreduje svojim tempom i na sebi svojstven način; pritom učitelj mora imati u vidu učenike s posebnim obrazovnim potrebama
- načelo primjerenosti odnosi se na primjerenost metoda/postupaka konceptu ili sadržaju, ali i na primjerenost sadržaja dobi i sposobnostima, tj. mogućnostima učenika
- prema načelu aktivnosti vodi se računa o tomu što će raditi učenici, a što učitelj
- načelo ekonomičnosti odnosi se na utrošak vremena, ali i materijalnih sredstava potrebnih za učenje i poučavanje.
Za uspješno ostvarenje predviđenih ciljeva predmeta Kemija potrebno je i odgovarajuće okruženje koje će pogodovati njihovu ostvarenju. Nastavu Kemije potrebno je izvoditi u specijaliziranoj učionici, uz koju postoji i posebna prostorija za odlaganje i čuvanje kemikalija, posuđa i pribora te pripremu pokusa. Učionica ne mora imati posebne laboratorijske stolove, ali mora biti opremljena električnim i vodovodnim instalacijama, kanalizacijskim odvodom i treba imati omogućeno prirodno provjetravanje. Od ostale nestandardne učioničke opreme, za udovoljavanje minimalnim uvjetima sigurnog izvođenja procesa učenja i poučavanja Kemije potrebno je imati demonstracijski stol, sudoper, klupu ili ormarić za odlaganje poslužavnika s laboratorijskim priborom. Prostorija za odlaganje i pripremu pokusa mora biti opremljena električnim i vodovodnim instalacijama, kanalizacijskim odvodom te reba imati ormare za odlaganje pribora i kemikalija. Većina škola danas ima pristup internetu pa bi i učionica kemije trebala biti opremljena računalom, projektorom i projekcijskim platnom. Zbirke nastavnih pomagala te kompleti laboratorijskoga pribora i kemikalija ovise o učiteljevu načinu rada i materijalnim mogućnostima škole, stoga se ne mogu propisati. Svakako bi trebale sadržavati osnovnipribor i kemikalije potrebne za sigurno izvođenje pokusa predviđenih ključnim sadržajima predmeta.
Konačno, učitelj treba poticati učenika na učenje u školi i izvan nje (u prirodi i u različitim ustanovama). Škola kao ustanova treba poticati suradnju s roditeljima, lokalnom zajednicom, gospodarskim subjektima i akademskom zajednicom radi unapređivanja i obogaćivanja iskustava učenja te pristupa tehnologijama i znanstvenim spoznajama.
PODJELA I UPORABA MODELA U UČENJU I POUČAVANJU KEMIJE
Učenje i poučavanje kemije temelji se na poučavanju znanstvenih koncepata. Međutim, malo toga što smo u stanju opaziti u svojoj okolini (na makroskopskoj razini) možemo objasniti bez korištenja modela ili prikaza na submikroskopskoj razini. Pri tomu valja imati na umu da učenici tijekom poučavanja stvaraju vlastite mentalne koncepte, koji su individualni i drugima nedostupni. Ovisno o njihovom iskustvu, prethodnim znanjima, stavu i sl., ti se koncepti mogu razlikovati od znanstvenih. Zato nam mora biti jasna važnost oblikovanja i uporabe modela u nastavi kemije.
Modeli povezuju ciljeve učenja i poučavanja sa teorijom u njihovoj pozadini: „Model je sve ono što je trenutno vidljivo, a može povezati iskustvo sa apstrakcijom, u nastojanju da se apstrakcija razumije“.
Modeli se, prema Gilbertu, mogu podijeliti u tri glavne kategorije: znanstveni modeli, obrazovni modeli, učenički modeli. Prije kratkog pojašnjenja što pripada kojoj od ovih triju kategorija, treba naglasiti da se donekle terminološki razlikuju nazivi triju kategorija u odnosu na doslovni prijevod – treća kategorija u doslovnom prijevodu bi se nazivala modelima koje pokazuju (izražavaju, oblikuju,..) učenici, što je za potrebe ovog teksta skraćeno u učenički modeli.
Znanstveni modeli
Kao što im ime govori, koriste se za opisivanje, objašnjavanje i prikazivanje znanstvenih pojavnosti, zbog čega su zapravo usmjereni ka znanstvenoj zajednici. Znanstveni model pojednostavljena je slika realnog sustava koja omogućava lakši kvantitativni (fizikalni ili matematički) opis. Oni su podložni stalnoj promjeni, tj. njihova uporaba rađa njihovom izmjenom. Dobar primjer u tom smislu je predodžba o strukturi atoma kroz povijest: Thompsonov model, kojeg slijedi Raderfordov model, zatim Bohrov model itd.
Obrazovni modeli
Ovi se modeli koriste za potrebe obrazovanja, tj. prilikom poučavanja kemije, u nastavi. Mogu se razlikovati po namjeni, pa nailazimo na potpodjele: kurikulumski modeli, usuglašeni ciljani modeli, modeli za poučavanje. Donosilac kurikuluma interpretira znanstvene modele i uvrštava ih u kurikulum, ovi se zatim prevode u usuglašene ciljane modele koje obično nalazimo u udžbenicima, a posljednja faza transformacije je prevođenje usuglašenih modela u modele za poučavanje kemije direktno, u nastavi. Primjer za prethodno je sljedeći: modeli atoma kroz povijest su znanstveni modeli, koji su uvršteni u kurikulum u određenoj fazi obrazovanja, model atoma je za potrebe udžbenika pojednostavljen i pojašnjen kroz ciljani model građe atoma i subatomske čestice u njegovu sastavu, a učitelj ga dalje pojednostavljuje u tzv. model za poučavanje, koristeći različite ilustracije, simulacije, crteže i sl.
Modeli za poučavanje su bilo koja teorijska konstrukcija namijenjena nastavi kemije. U ovu vrstu modela ubrajamo npr. vizualne prikaze atoma, ali i kemijske zakone. Modeli za poučavanje su zapravo alat kojim se služimo u nastavi da bismo razvili razumijevanje kemijskih koncepata. U početku oni služe za objašnjenje na jednostavnoj razini (npr, od čega je sastavljen atom). Kako poučavanje napreduje, stvaraju se korelacije među pojmovima i znanje se nadograđuje i produbljuje, stvarajući tzv. mrežu pojmova, koja je podloga za razumijevanje koncepata (djelomično je takva mreža prikazana slikom 1.).
Slika 2. Primjer prikaza mogućeg modela uključenog u mrežu koncepta kemijskog vezivanja atoma.
Time omogućujemo učenicima da odgovore na važno (ako ne i najvažnije) pitanje u nastavi kemije: zašto se nešto događa ili ponaša tako kako se događa tj. ponaša. Učiteljeva je namjera da modele za poučavanje i njima pripadajuće mreže posluže učenicima za objašnjenje stvarnosti i produbljivanje spoznaja.
Učenički modeli
Osnovni je cilj da učenici iskoriste modele poučavanja i njihove mreže za oblikovanje vlastitog razumijevanja kemijskih koncepata. Međutim, učenje je samo po sebi još jedna interpretacija, ovaj put učenikova interpretacija nastavnikovih modela. Učenici temeljem metoda poučavanja pokušavaju razumjeti stvarnost i pojave, ali pritom često stvaraju vlastite teorije ili pretpostavke. One mogu biti u raskoraku sa znanstvenim činjenicama jer apstraktna razina korištenog modela ne mora biti u suglasju sa makroskopskim iskustvom učenika. Jedna od većih prepreka i razloga zašto se kemiju doživljava „teškim predmetom“ upravo je apstraktnost modela za poučavanje. Taj jaz između nastavnikova modela i učenikova modela često se u literaturi navodi pojmom pogrešnog razumijevanja ili miskoncepcije. U istraživačkoj literaturi nalazimo mnoge primjere kako premostiti jaz između modela koje izabiru učitelji i onih koje učenik stvara tijekom učenja.
Među najkorištenijim načinima da se spriječi opisani problem je korištenje antropomorfizama (pridavanje ljudskih obilježja i logike objektima i stvarima, npr. u izrazima atom teži stabilnosti, atom daje elektrone, …). Osim antropomorfizama, nešto rjeđe se koriste tzv. teleološki izrazi, kad se stvarima ili procesima pridaje svijest: nastoji postići stabilnost, ravnotežu i sl.
Analogije se obično koriste u opisivanju nekog događaja (npr. atom je građen poput Sunčeva sustava).
Možda najprihvaćeniji i najčešće korišten alat danas u smislu rješavanja problema miskoncepcije zahvaljujemo napretku informacijsko-komunikacijskih tehnologija. Svaki računalni izvor koji sadrži informacije (u obliku teksta, animacije, simulacije, 3D-prikaza) može biti kognitivni alat, ako je prethodno oblikovan tako da odražava specifične ciljeve učenja. Svaki od navedenih alata ima dobre i loše strane, ali su digitalni izvori najmanje zbunjujući učenicima.
Koji god model odabiremo, valja imati na umu da učenicima prethodno treba objasniti da su modeli samo trenutno prihvaćene ideje koje osnažuju razumijevanje kemijskih koncepata, da su podložni izmjenama u skladu s razvojem znanosti i u trenutnoj su svezi sa stvarnošću.
Predmetni kurikulum kemije sadrži niz mogućnosti za modeliranje nastave, neki od tih modela su navedeni unutar ključnih sadržaja (npr. Lewisova elektronska teorija, privlačne sile, BrØnsted – Lowryjeva teorija o kiselinama i bazama, i sl.) a neki u okviru preporuka za ostvarivanje odgojno – obrazovnih ishoda i u pratećem materijalu kroz metodičke priručnike, u okviru razrade aktivnosti.
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja
G. Vrednovanje usvojenosti odgojno obrazovnih ishoda
Vrednovanje kao učenje, za učenje i naučenog
Poglavlje Vrednovanje usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda u predmetnome kurikulumu sadržava informacije:
- Što se vrednuje u predmetnome kurikulumu (koji su elementi vrednovanja)?
- Koji su preporučeni pristupi te metode i tehnike vrednovanja usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda u predmetnome kurikulumu?
- Kako se određuje zaključna ocjena u predmetnome kurikulumu?
Potrebno je naznačiti osobitosti pojedinih pristupa vrednovanju:
- vrednovanja za učenje,
- vrednovanje kao učenje i
- vrednovanja naučenoga u kontekstu predmeta, odnosno njegovih pojedinih elemenata vrednovanja.
Učitelji imaju autonomiju i odgovornost izabrati najprikladnije metode i tehnike vrednovanja unutar pojedinih pristupa vrednovanju (ovisno o obilježjima učenika i škole te određenim situacijskim čimbenicima). U ovom poglavlju daju se okvirne smjernice i preporuke o metodama i tehnikama koje su posebno pogodne za vrednovanje odgojno-obrazovnih ishoda u predmetnome kurikulumu. Preporučene metode i tehnike trebaju omogućiti dokumentiranje i procjenjivanje odgojno-obrazovnih ishoda i omogućiti utvrđivanje različitih razina usvojenosti. Učenicima kod kojih su opažena odstupanja u ostvarivanju odgojno-obrazovnih ishoda potrebno je pružiti odgovarajuću odgojno-obrazovnu podršku radi zadovoljavanja njihovih odgojno-obrazovnih potreba.
Potrebno je odrediti jesu li svi elementi vrednovanja jednakovrijedni pri određivanju zaključne ocjene. Veća/manja težina (ponder) može se davati određenom elementu vrednovanja (primjerice element A iznosi 50% zaključne ocjene, a elementi B i C po 25%). Ponder koji se daje pojedinim elementima vrednovanja može se razlikovati ovisno o odgojno-obrazovnom ciklusu ili godini učenja i poučavanja predmeta.
Izvješćivanje
Izvješćivanje je informiranje o postignućima i napretku učenika, može biti formalno (izvješće o praćenju, dodatak svjedodžbi, napomena u svjedodžbi, podatci i bilješke u e-Matici) i neformalno (razgovori i razmjena informacija između različitih subjekata u radu s darovitima, npr. mentora i roditelja).
U okviru kurikularnog sustava izvješćivanje o usvojenim odgojno-obrazovnim ishodima dobiva drugačiji oblik i svrhu.
Kroz kvalitativne osvrte učitelja nastoji se kvalitetnije i detaljnije opisati ukupnost i kvaliteta postignuća učenika u određenom obrazovnom razdoblju. Ti kvalitativni osvrti trebaju dati točan, konkretan i specifičan opis učenikovih dosadašnjih rezultata i napredovanja u pojedinim predmetima, u odnosu na postavljena očekivanja definirana kurikularnim dokumentima.
Kao numerički pokazatelj razine usvojenosti odgojno-obrazovnih ishoda definiranih kurikulumom zadržava se ljestvica školskih ocjena od pet stupnjeva. Kao i dosad, zaključna ocjena se izriče brojkom i riječju (nedovoljno – 1, dovoljno – 2, dobro – 3, vrlo dobro – 4, odlično – 5).
Vrednovanje učeničkih postignuća sastavni je dio procesa učenja i poučavanja te treba biti planirano tako da pruži učenicima kontinuiranu, kvalitetnu povratnu informaciju koja će imati motivirajući učinak te omogućiti napredak u učenju.
Više je razloga zašto je vrednovanje izazovan dio odgojno-obrazovnoga procesa:
- učenici većinom uče da bi položili ispit i u pravilu malo nauče izvan konteksta zadatka
- u razredima s velikim brojem učenika velika količina sadržaja koju treba obraditi ostavlja malo vremena za kontinuirano praćenje i kvalitetno, tj. objektivno vrednovanje svakoga učenika
- tradicionalne metode vrednovanja često nisu dostatne da bi se procijenile kompetencije koje nisu vezane isključivo za kognitivnu domenu ili da bi se vrednovalo postignuće onih učenika koji imaju različit stil učenja od uobičajenoga pasivnog auditivnog stila.
S obzirom da različiti pristupi i metode vrednovanja dopuštaju da učenici pokažu što znaju, razumiju i mogu učiniti te da bi vrednovanje odrazilo ciljeve predmeta Kemija, osim vrednovanja naučenoga primjenjuju se i pristupi vrednovanja za učenje i vrednovanja kao učenje.
Vrednovanje za učenje sastoji se od niza aktivnosti kojima je svrha praćenje rada i napredovanja svakoga učenika (formativno vrednovanje). Kontinuirano praćenje rada učenika omogućava pravovremeno poduzimanje potrebnih mjera kako bi svaki učenik postigao optimalne rezultate. Učestalim povratnim informacijama o svome radu i napredovanju učenici mogu aktivno sudjelovati i kreirati svoj put do željenih razina postignuća.
Metode kojima se provodi vrednovanje za učenje su sljedeće: razgovor, učeničke mape (portfolio), rješavanje problema kao školski i/ili domaći rad, kratke pisane provjere znanja, opažanje učenikova ponašanja tijekom rada (individualnoga ili u skupini), provjera domaćega rada, sudjelovanje u razrednim raspravama ili u raspravama u skupinama, dnevnik učenja i dr.
Vrednovanje kao učenje temelji se na ideji da učenici putem vrednovanja uče, što nužno podrazumijeva aktivno uključivanje učenika u proces vrednovanja. Pritom učenici razvijaju metakognitivnu svijest o procesu učenja koja, pak, omogućava samoregulaciju vlastitoga učenja. U procesu samoregulacije učenja razvija se samostalnost, samopouzdanjei odgovornost, što su ciljevi učenja i poučavanja Kemije.
Metode kojima se provodi vrednovanje kao učenje su sljedeće: samoanaliza, samovrednovanje i postupci kojima razredni kolege vrednuju rad skupine ili para.
Vrednovanje naučenoga podrazumijeva procjenu razine usvojenosti znanja, vještina i vrijednosti na kraju određenoga obrazovnog razdoblja u odnosu na predmetnim kurikulumom definirane odgojno-obrazovne ishode (sumativno vrednovanje). Kriteriji vrednovanja učeničkih postignuća temelje se na ishodima te razinama usvojenosti znanja i vještina postavljenim u kurikulumu nastavnoga predmeta Kemija. Kriterijima se određuje što svaki učenik mora znati i moći učiniti za pojedinu školsku ocjenu te što učenici trebaju pokazati kako bi mogli prijeći u viši razred ili na višu obrazovnu razinu. Kriterijsko vrednovanje omogućava usuglašavanje kriterija ocjenjivanja, čime se povećava objektivnost ocjenjivanja na nacionalnoj razini.
Metode vrednovanja naučenog su sljedeće: usmena i pisana provjera, vrednovanje praktičnog i/ili projektnog rada, laboratorijski izvještaj, eseji i dr.
Vrednovanje naučenoga provodi i osmišljava učitelj, a osim toga unutarnjeg vrednovanja može se provoditi hibridno i vanjsko vrednovanje. Vanjsko vrednovanje provodi se u obliku ispita državne mature, a hibridno vrednovanje predstavlja spoj unutarnjeg i vanjskoga vrednovanja u kojemu ispitni centar sastavlja sadržajno i metodološki provjerene zadatke, a učitelj se njima koristi i dobiva konkretne povratne informacije o rezultatu svojih učenika. Tim se rezultatima može koristiti za praćenje učenika (bilježeći ocjenu ili napomenu u bilješkama).
Vrednovanje za učenje i vrednovanje kao učenje mogu, ali ne moraju rezultirati brojčanom oznakom (ocjenjivanjem), ali vrednovanje naučenoga kao ishod ima brojčanu oznaku (ocjenu).
Osim navedenoga, osigurava se procjena određenih čimbenika učenja i rada u predmetu koji se smatraju elementima generičkih kompetencija definiranih Okvirom nacionalnoga kurikuluma. To su:
- odgovornost (ispunjava svoje obveze i izvršava zadatke, zadaće i radove u skladu s dogovorom; poštuje rokove; preuzima odgovornost za vlastito učenje i ponašanje u školskome okruženju; ulaže trud i ustraje u učenju i radu)
- samoinicijativnost i samoregulacija (samostalno uči; rješava zadatke i izvršava aktivnosti; ispunjava obveze uz minimalne poticaje učitelja; iskorištava vrijeme na satu za rad i učenje; planira, prati i regulira vlastito učenje)
- komunikacija i suradnja (uspješno komunicira i surađuje s drugim učenicima i učiteljem).
Elementi generičkih kompetencija procjenjuju se ljestvicom od tri stupnja (potrebna podrška, dobro, izvrsno).
Predmetni kurikulum Kemije stavlja u fokus razvijanje prirodoznanstvenog pristupa istraživanju, tj. zapažanje, opisivanje, analiziranje, povezivanje i primjenu temeljnih koncepata kemije. Ciljevi učenja i poučavanja Kemije, osim stjecanja znanja, razvoj su vještina rješavanja problema, razvijanje inovativnosti i kreativnosti. Naglasak je stavljen na proces stjecanja znanja i vještina, a ne samo na nastavne sadržaje.
Stoga je važno koristiti se metodama vrednovanja i ocjenjivanja:
- koje daju povratne informacije o stupnju usvojenosti vještina koje učenici uspiju razviti, kao što je ispravno korištenje priborom i kemikalijama, uspješno praćenje uputa, prikupljanje i interpretacija rezultata, istraživanje i prezentacija informacija na organizirani način
- koje su usmjerene vrednovanju kognitivnih procesa više razine (razumijevanje, analiza podataka ili rezultata, sinteza, primjena, procjena, donošenje zaključaka, kritičko mišljenje), čime potiču razvoj konceptualnog i proceduralnog znanja.
Prosudbe o postignuću učenika i dodijeljene ocjene grupiraju se u tri elementa ocjenjivanja, od kojih su obvezna prva dva: usvojenost kemijskih koncepata i prirodoznanstvene kompetencije. Naziv i sadržaj trećega elementa ocjenjivanja učitelj ima slobodu formulirati i izabrati tako da odražava njegove specifične zahtjeve u učenju i poučavanju Kemije.
Usvojenost kemijskih koncepata kao element ocjenjivanja podrazumijeva prosudbe o znanju i razumijevanju koncepata, pojmova, činjenica i postupaka u kemiji.
Prirodoznanstvene kompetencije podrazumijevaju prosudbe o vještinama povezivanja rezultata pokusa s konceptualnim spoznajama, primjenu matematičkih vještina i uočavanje zakonitosti uopćavanjem podataka.
Brojčane i opisne ocjene dobivene vrednovanjem za učenje i samovrednovanjem mogu se unositi u bilješke o radu i napredovanju učenika. Procjene elemenata generičkih kompetencija definiranih Okvirom nacionalnoga kurikuluma također se unose u bilješke o radu i napredovanju, a dokumentiraju u svjedodžbi.
Zaključna ocjena treba odražavati ono što je učenik dominantno pokazao u vrednovanju naučenoga u pojedinim elementima, ali i znanja i vještine procijenjene u vrednovanju kao učenje i za učenje. Ukoliko se učitelj odluči za dva elementa ocjenjivanja predlaže se da oba sudjeluju ravnopravno u izvođenju zaključne ocjene. Učitelj ima slobodu varirati utjecaj pojedinog elementa u omjeru 60 % naprema 40 % u korist jednog od elemenata ocjene. U slučaju izbora triju elemenata ocjenjivanja predlaže se da usvojenost kemijskih koncepata nosi 40 % ocjene, koliko i prirodoznanstvene kompetencije, a ostatak od 20 % čini treći element ocjenjivanja po izboru učitelja. I ovdje je moguće varirati težinski udjel pojedinog elementa, ali element po izboru učitelja ne smije prevagnuti utjecaj usvojenosti kemijskih koncepata i prirodoznanstvene kompetencije. Primjer izvođenja zaključne ocjene pomoću težinskih udjela ocjena (ponderiranja) opisan je u Pojmovniku.
Komentirate u ime: Ministarstvo znanosti i obrazovanja