UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA NARAVOSLOVJE IN MATEMATIKO Oddelek za kemijo DIPLOMSKO DELO Klara Prah Maribor, 2012
UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA NARAVOSLOVJE IN MATEMATIKO Oddelek za kemijo Diplomsko delo POMEN MATEMATIČNIH KOMPETENC, POTREBNIH ZA PRIPRAVO DIJAKOV NA TEKMOVANJE IZ ZNANJA KEMIJE Mentorica: doc. dr. Darinka Sikošek Kandidatka: Klara Prah Maribor, 2012
»S spoštovanjem se oziramo na naše sijajne učitelje, s hvaležnostjo pa na tiste, ki so se dotaknili naših človeških čustev. Kurikulum je nujnost, toda toplina je življenjsko potrebna rožam in otrokovi duši za njuno rast.«carl GUSTAV JUNG ZAHVALA Iskreno se zahvaljujem mentorici, doc. dr. Darinki Sikošek, ki mi je s strokovnimi nasveti pomagala pri nastajanju diplomskega dela. Posebna zahvala mojima staršema in bratu za vso pomoč in podporo. Brez vas mi ne bi uspelo. Hvala tudi vsem ostalim, ki ste kakor koli pripomogli k mojemu uspehu.
UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA NARAVOSLOVJE IN MATEMATIKO IZJAVA Podpisana Klara Prah, rojena 9. 2. 1986, študentka Fakultete za naravoslovje in matematiko Univerze v Mariboru, študijskega programa kemija in matematika, izjavljam, da je diplomsko delo z naslovom POMEN MATEMATIČNIH KOMPETENC, POTREBNIH ZA PRIPRAVO DIJAKOV NA TEKMOVANJE IZ ZNANJA KEMIJE pri mentorici, doc. dr. Darinki Sikošek, avtorsko delo. V diplomskem delu so uporabljeni viri in literatura korektno navedeni; teksti niso uporabljeni brez navedbe avtorjev. Klara Prah Maribor, 25. 5. 2012
PRAH, K.: Pomen matematičnih kompetenc, potrebnih za pripravo dijakov na iz Diplomsko delo, Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Oddelek za kemijo katedra za kemijsko izobraževanje, 2012. POVZETEK Tekmovanja iz znanja na različnih predmetnih področjih so odlična priloţnost, da lahko dijaki poglobijo in razširijo znanje na določenem predmetnem področju. Da pa imajo dijaki to moţnost, je osnovni predpogoj ustrezna kompetentnost učitelja, da jih lahko vodi in usmerja pri nastalih problemih. V diplomskem delu smo se posvetili predvsem matematičnim kompetencam, ki jih potrebuje učitelj kemije za pripravo dijakov na tekmovanja iz znanja kemije za Preglovo plaketo. Poskušali smo odgovoriti na vprašanje, katere matematične kompetence potrebuje učitelj. V nadaljevanju pa smo se osredotočili na to, kje in kdaj te kompetence pridobi oz. jih lahko poglablja. Ključne besede: kompetence (matematične in kemijske), tekmovanja v znanju kemije (tekmovanja za Preglove plakete), stalno strokovno usposabljanje, učitelj kemije
PRAH, K.: Importance of mathematical competences which are necessary for the students to prepare on the competition in Chemistry. Graduation Thesis, University of Maribor, Faculty of Natural Sciences and Mathematics, Department of Chair of Chemical Education, 2012. ABSTRACT Competitions of knowledge of different fields are good opportunities for the students to deepen their knowledge on a specific scientific field. To have this opportunity the main prerequisite is the ability of their teacher to impart knowledge, to lead and direct them with the problems they are dealing with. In this graduate work we have been concentrating mainly on mathematical competence, it is necessary for the teacher to prepare the students for competing in a chemistry competition to attain the Pregel award. We try to answer the question about which of the teacher's competence are most needed. Further we have focused on when and where the teacher can develop the required competence and how they can be expanded. Key words: competence (mathematical, chemical), competition in Chemistry (Pregel award), in-service training professional, chemistry teacher
KAZALO VSEBINE 1. UVOD... 1 1.1. Problem... 2 1.2. Namen in cilji diplomskega dela... 3 1.3. Hipoteze diplomskega dela... 4 2. KOMPETENCE... 4 2.1. Opredelitev pojma kompetenca... 4 2.2. Opredelitev in delitev kompetenc učitelja kemije... 6 3. TEKMOVANJA IZ ZNANJA KEMIJE... 10 3.1. Retrospektiva tekmovanj iz znanja kemije... 10 3.2. Analiza nalog... 14 3.3. Diskusija o ugotovitvah analiziranih nalog matematične kompetence... 37 4. NADALJNJE IZOBRAŢEVANJE IN USPOSABLJANJE UČITELJEV... 39 4.1. Cilji nadaljnjega izobraţevanja in usposabljanja... 39 4.2. Programi nadaljnjega izobraţevanja in usposabljanja... 39 4.3. Opredelitev programov nadaljnjega izobraţevanja in usposabljanja učiteljev 40 5. PRIDOBLJENE KOMPETENCE UČITELJEV KEMIJE PO IZOBRAŢEVALNI VERTIKALI... 42 5.1. Matematične kompetence, ki jih učitelj kemije pridobi v času študija... 42 5.2. Matematične kompetence, ki jih učitelj kemije pridobi ob nadaljnjem izobraţevanju in usposabljanju... 49 6. SKLEPNE MISLI... 56 7. LITERATURA IN VIRI... 57
KAZALO TABEL Tabela 1: Kompetentno-pojmovna analiza računskih nalog, ki so zastopane v nalogah na tekmovanjih iz znanja kemije za Preglovo plaketo... 15 Tabela 2: Zastopanost nalog s področja kemijskega računstva na tekmovanjih iz znanja kemije za Preglovo plaketo v odstotkih... 37 Tabela 3: Povezava med matematičnimi in kemijskimi vsebinami ter pripadajoče matematične in kemijske kompetence... 44 Tabela 4: Analiza katalogov programov nadaljnjega izobraţevanja in usposabljanja strokovnih delavcev v vzgoji in izobraţevanju skozi perspektivo razvijanja matematičnih kompetenc učitelja kemije (kemijski programi)... 49
1. UVOD Vloga učitelja v sodobni šoli postaja vse kompleksnejša in zahtevnejša, kar postavlja tudi izobraţevanje učiteljev pred vedno nove izzive. Poučevanje s ciljem razvijanja kompetenc zahteva učitelja, ki ne le poseduje kompetence, ki jih razvija pri dijakih, temveč ima tudi ustrezna pedagoškovsebinsko-tehnološka znanja (Mishra in Koehler, 2006). Izobraţevanje učiteljev, bodisi v sistemu dodiplomskega študija ali kasneje v programih stalnega strokovnega izobraţevanja, bi za polni razvoj matematične kompetence ter osnovne kompetence v naravoslovju (znanosti) in tehnologiji 1 ter digitalne pismenosti pri dijakih moralo vsebovati poleg neoporečnega poznanja znanstvenega področja tudi naslednje sklope 2 (Šorgo, A., 2010, str. 23). V diplomskem delu smo se osredotočili predvsem na področje naravoslovne 3 kompetentnosti učiteljev kemije. Za naravoslovje 4 je značilna prepletenost ved, ki opisujejo in pojasnjujejo naravne pojave okrog nas. Učenci oz. dijaki bodo dobro usposobljeni s prenosljivim znanjem, ki ga pri današnjem ţivljenju resnično potrebujejo, le z usvojenimi naravoslovnimi kompetencami. Ta ugotovitev je privedla do razmisleka o pridobljenih naravoslovnih kompetencah diplomantov Univerzitetnega pedagoškega dvopredmetnega programa Kemija in, ki je sicer iztekajoči program z zadnjim vpisom leta 2008. Osredotočili smo se predvsem na matematične kompetence, ki jih diplomanti tega programa pridobijo tekom študija, in na kompetence, katere morajo pridobiti ob nadaljnjem izobraţevanju in usposabljanju učiteljev. Ob tem moramo omeniti, da je predmetna vezava kemija in matematika izvzeta, saj vsi ti diplomanti matematične kompetence razvijajo na drugem predmetnem področju in so glede tega v prednosti pred ostalimi diplomanti zgoraj omenjenega programa. 1 EU kompetenčna področja. 2 Instrumentalno tehnološki, pedagoško kurikularni, didaktično metodični, evalvacijsko proučevalni, komunikacijsko povezovalni, osebnostno vrednostni sklop. 3 Matematična kompetenca ter osnovne kompetence v naravoslovju (znanosti) in tehnologiji opredelitev po Evropskih kompetenčnih področjih (Šorgo, A., 2010, str. 21). 4 Skupek znanosti, ki temelji na spoznanjih o naravi (Novak idr., 2003, str. 9). 1
Na zgoraj omenjene kompetence smo se osredotočili predvsem zaradi dejstva, ker jih učitelji kemije potrebujejo, da lahko prepoznanjo mlade nadarjene dijake, ki bodo v prihodnosti postali intelektualci. S pomočjo teh kompetenc lahko učitelj dijake usmerja in jim pomaga pri nastalih problemih, ki so v tem primeru povezani s kemijskim računstvom. Problemi so posledica predvsem strahu pred nerazumevanjem matematičnih postopkov in principov v povezavi s kemijo. Kemijsko računstvo kot področje znotraj kemije se tesno prepleta z različnimi področji matematike in prav zato zahteva učiteljevo kompetentnost tudi na področju matematike. 1.1. Problem Problem diplomskega dela predstavlja potrebo po ugotavljanju oz. opredelitvi matematičnih kompetenc učiteljev kemije v povezavi s tekmovanji iz znanja kemije za Preglovo plaketo 5. Porajajo pa se tudi naslednja odprta raziskovalna vprašanja: 1. Katere matematične kompetence bodoči diplomant Univerzitetnega pedagoškega dvopredmetnega programa Kemija in razvije skozi študij (predmetna vezava kemija in matematika je izvzeta)? 2. Ali so pridobljene matematične kompetence skozi dodiplomski študij, zadostne za pripravo dijakov na tekmovanja iz znanja kemije? 3. Kako lahko učitelj kemije z delovnimi izkušnjami pridobi in poglobi matematične kompetence? 5 Tako se imenuje kemijsko na srednješolski ravni. 2
1.2. Namen in cilji diplomskega dela Izhajajoč iz problema je namen tega diplomskega dela opredeliti potrebne matematične kompetence, aktualne za pripravo dijakov na tekmovanja iz znanja kemije za Preglovo plaketo in ugotoviti, kako in kje jih učitelj kemije lahko pridobi oz. poglobi. Cilji diplomskega dela se uresničujejo po naslednjih korakih: Proučiti različno literaturo in vire ter zbrati čim več podatkov o zgoraj omenjenih kompetencam. Obdelati in ovrednotiti zbrane informacije. Opraviti kompetenčno analizo nalog (kemijsko računstvo), ki so zajete na tekmovalnih iz znanja kemije za Preglovo plaketo Opredeliti listo specifičnih kompetenc potrebnih za pripravo dijakov na predhodno omenjena tekmovanja. Opredeliti različne načine pridobivanja poglobljenih matematičnih kompetenc. Opraviti retrospektivo tekmovanj iz znanja 3
1.3. Hipoteze diplomskega dela Po pregledu temeljne literature smo si postavili nekaj hipotez, ki jih bomo poskušali skozi nastajanje diplomskega dela potrditi ali ovreči. Te hipoteze so: 1. Ali v okviru dodiplomskega študijskega programa učitelji kemije pridobijo potrebne matematične kompetence za pripravo dijakov na tekmovanja iz znanja kemije za Preglovo plaketo? 2. Ali nadaljnje izobraţevanje in usposabljanje učiteljev kemije pokriva vsa področja (strokovno kemijsko, didaktično, pedagoško-psihološko), ki jih učitelj potrebuje za delo z dijaki, ki izkazujejo posebno zanimanje in sposobnosti za učenje oz. usmerjenost v raziskovalno delo na področju kemije? 3. Ali in kakšne spremembe so potrebne pri predmetu Matematika bodočim učiteljem kemije? 4. Ali se res uresničuje aplikativno povezovanje kemije in matematike na področju izobraţevanja? 2. KOMPETENCE 2.1. Opredelitev pojma kompetenca Splošno je znano, da velja profesionalna kompetentnost za eno bistvenih lastnosti profesionalcev, sam pojem pa je, kot ugotavljata Cummings in Schwab (1979), pogosto definiran kot sposobnost opravljanja zadane naloge v skladu z določenimi standardi. Buchberger (2000) uvršča kompetentnost med ključne lastnosti oz. kvalitete profesionalca na določenem področju dejavnosti. Vendar najprej poglejmo, kako je kompetentnost definirana v slovarju. Slovar slovenskega knjiţnega jezika (SSKJ 1985, str. 388) definira kompetenco»kot obseg oz. mero odločanja (ki je določena navadno z zakonom), pristojnost ali pooblastilo«, za»kompetentnega«pa velja tisti, ki je»pristojen, pooblaščen; kdor temeljito pozna, obvlada določeno področje; usposobljen, poklican«. Kompetentnost pa je, tako pravi slovar, lastnost oz. značilnost kompetentnega. 4
Slovar angleškega jezika (Webster's Encyclopedic Unabridged Dictionary of the English Language 1996) namenja razlagi pojma kompetence nekoliko več prostora in definira»kompetentnega«človeka kot nekoga, ki ima ustrezne ali zadostne spretnosti, znanje, izkušnje ipd. za neki namen (npr. voditi bančno podruţnico), ki je ustrezen, vendar ne izjemen. Kompetentnost pomeni lastnost kompetentnega oz. ustreznost (angl. adequacy), posedovanje potrebnih spretnosti, znanja, kvalificiranost ali zmoţnost. Slovar premore še en angleški izraz za kompetentnost, in sicer competency, ki pomeni isto kot competence. Toliko glede slovarskih definicij pojma kompetentnosti, iz katerih lahko razberemo pomensko nejasnost in večplastnost. Da je tako, potrjuje naslednji kratki pregled pojmovanj kompetentnosti, kot jih je najti v znanstveni in strokovni literature s širšega področja izobraţevanja in profesionalnega razvoja. Profesionalna kompetentnost po Jarvisovem (1983, str. 35) mnenju sestoji iz treh elementov: kognitivnega, in sicer gre za znanje in razumevanje akademske discipline (oz. disciplin); spretnosti oz. veščine, potrebne za opravljanje psihomotoričnih postopkov; profesionalna stališča, kamor sodi poznavanje profesionalizma, čustvena privrţenost profesionalizmu in pripravljenost ravnati profesionalno. Jarvis se zaveda, da od nekoga, ki šele vstopa v poklic, ni mogoče pričakovati kompetentnega delovanja na vseh področjih, ki jih obsega poklic, vendar je prepričan, da mora ob dokončanju začetnega izobraţevanja imeti bodoči profesionalec osnove, na katerih bo lahko pozneje gradil kompetentno prakso. V izhodišču takšnega razumevanja profesionalne kompetentnosti je koncept izobraţevanja, katerega cilj je usposobljenost za opravljanje poklica, ki vključuje tudi razvoj tistih sposobnosti pri študentih, ki jim bodo omogočale nadaljnje izobraţevanje in s tem ohranjanje usposobljenosti tudi potem, ko bodo zaključili izobraţevanje oz. študijski program. Nekoliko drugačen pristop k pojmovanju kompetentnosti ima Wallace (1991), ki meni, da lahko izraz profesionalna kompetentnost uporabljamo z dveh vidikov, od katerih je prvi statični, drugi pa dinamični. V prvem, imenuje ga začetna kompetentnost, gre za bolj ali manj formalno dokazilo, da nekdo izpolnjuje določene minimalne zahteve za profesionalno delo. V skladu z drugim vidikom je profesionalna kompetentnost»premična tarča ali obzorje, h kateremu potuje 5
profesionalec vse svoje profesionalno ţivljenje, vendar ga nikoli ne doseţe«(ibid., str. 58). Kompetentnost tu ne pomeni več zgolj zadostno, temveč vrhunsko strokovno usposobljenost, pri čemer je pot, ki vodi do nje, vsaj tako pomembna, če ne še pomembnejša kot sam cilj. Po vseh teh pojmovanjih kompetenc in kompetentnosti, moramo opredeliti še pojem naravoslovne kompetence. Naravoslovne kompetence so opredeljene kot presek znanj, spretnosti in odnosov, aktualnih za matična naravoslovna predmetna področja (kemijo, biologijo in fiziko), pri čemer znanja oz. spretnosti pomenijo nujna znanja oz. spretnosti za razvoj posameznih generičnih kompetenc (opredeljenih v nadaljevanju), medtem ko so odnosi (stališča) pojmovani kot odnosi do naravoslovja in naravoslovja kot znanosti. Za razvoj teh kompetenc so optimalne strategije tistih didaktičnih načinov, ki podpirajo več generičnih kompetenc (Špernjak in Šorgo, 2009). 2.2. Opredelitev in delitev kompetenc učitelja kemije V uvodnem delu poglavja o kompetencah smo podali splošne definicije kompetence in kompetentnosti po različnih avtorjih. V nadaljevanju pa bomo ta pojma preslikali na področje izobraţevanja. Ugotovitev, da sodobna druţba postaja vse kompleksnejša ni nova. Nova podoba druţbe je posledica tehnoloških, organizacijskih in drugih sprememb. Zaradi tega dejstva se morajo stari principi in modeli izobraţevanja in usposabljanja strokovnjakov, ki temeljijo na deklarativnem (opisnem) znanju, pridobljenem v institucijah formalnega izobraţevanja, umakniti novemu reflektivnemu modelu, pri katerem so namesto deklarativnega znanja v ospredju kompetence. To je še posebej pomembno pri izobraţevanju učiteljev, ki kot profesionalni izobraţevalci izobraţujejo vse ostale strokovnjake (Cvetek, 2004). V nadaljevanju bomo podali opredelitev in delitev kompetenc na izobraţevalnem področju. 6
Generične (splošne) kompetence (Repolusk, S. 2000) Generične kompetence na področju naravoslovja so kompetence, ki jih posameznik bolj kot s specifičnim učenjem določene snovi razvija z načinom dela. Takšne kompetence so npr.: 1. sposobnost zbiranja informacij; 2. sposobnost analize in organizacije informacij; 3. sposobnost interpretacije podatkov; 4. sposobnost sinteze zaključkov; 5. sposobnost učenja in reševanja problemov; 6. razvijanje višjih kognitivnih veščin, povezanih z ustvarjanjem novega znanja; 7. obvladanje spretnosti internetne komunikacije; 8. prenos teorije v prakso; 9. prilagajanje novim situacijam; 10. skrb za kakovost; 11. sposobnost samostojnega in timskega dela; 12. organiziranje in načrtovanje dela; 13. verbalna in pisna komunikacija; 14. medosebna interakcija. Predmetno specifične kompetence učitelja kot mentorja mladih kemikov Predmetno specifične kompetence so kompetence, specifične za vsako posamezno strokovno-znanstveno področje, npr. za kemijo, matematiko, itn. Kompetence, specifične za kemijske vsebine (povzeto po Repolusk, S. 2004): 1. znanja in razumevanja pri reševanju (ne) znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. 2. Sposobnost demonstracije znanja in razumevanja bistvenih kemijskih dejstev, konceptov, principov in teorij. 3. Sposobnost interpretacije podatkov, pridobljenih na osnovi laboratorijskega opazovanja in meritev v smislu njihove pomembnosti ter povezovanje le-teh s pripadajočimi teorijami. 7
4. Sposobnost prepoznati in analizirati neobičajne kemijske probleme in načrtovati strategije za njihovo rešitev. 5. Posedovanje poglobljenega znanja in razumevanja specifičnih področij kemije. 6. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. 7. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. 8. Obvladanje numeričnih in računskih spretnosti (poudarila diplomantka), vključujoč analizo napak in pravilno uporabo enot. 9. Obvladanje spremljanja kemijskih lastnosti, dogodkov in sprememb pri opazovanju in meritvah (monitoringu) ter sistematičnem in zanesljivem beleţenju informacij oz. rezultatov. 10. Poznavanje kinetike kemijskih sprememb, vključno s katalizo; sposobnost poenostavljene interpretacije kemijskih reakcij. 11. Poznavanje poglavitnih tipov kemijskih reakcij in njihovih značilnosti. 12. Poznavanje zakonitosti termodinamike in uporaba na področju kemije. Kompetence, specifične za matematične vsebine (Repolusk, S. 2004; Magajna, Z., 2007): 1. Sposobnost ustreznega strokovnega opismenjevanja učencev v matematičnem jeziku. 2. Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. 3. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. 4. Profesionalno obvlada učne načrte, vsebine in koncepte osnovnošolske in srednješolske matematike za ustvarjanje takšnih učnih pogojev, pri katerih je učencem omogočena izgradnja kvalitetnega znanja (trajnost, prenosljivost, celovitost). 5. Sposobnost oblikovanja ciljev, načrtovanja in izvajanja pouka pri matematiki ter vrednotenje znanja v luči izbrane taksonomije (npr. po Gagneju) in oblikovanje spodbudnega okolja za uravnoteţen razvoj konceptualnih, proceduralnih, problemskih in komunikacijskih znanj pri učencih. 8
6. Suverenost vrednotenja, izbire in uporabe obstoječega učnega gradiva, didaktičnih pripomočkov in IKT-ja pri pouku matematike. 7. Suverenost obvladanja specifičnih organizacijskih oblik pouka matematike: oblikovanje projektnih dni, vodenje kroţkov (matematika, logika, razvedrilna matematika), mentorstvo pri raziskovalnih nalogah, medpredmetno načrtovanje in izvajanje pouka. 8. Seznanjanje s sodobnimi doseţki in trendi pri poučevanju matematike in nova spoznanja kritično in premišljeno vključuje v svoje delo. Skupne kompetence matematičnim in kemijskim vsebinam, kakor jih opredeljujeta diplomantka in mentorica tega diplomskega dela: 1. Poznavanje in razumevanje osnov matematike. 2. Sposobnost prepoznati in analizirati posebne matematične situacije, ki terjajo manj pogoste in ustaljene računske operacije in načrtovati strategije za njihovo rešitev. 3. Obvladanje numeričnih in računskih spretnosti, vključujoč analizo napak in pravilno uporabo enot. 4. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. 5. Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. 6. Seznanjanje s sodobnimi doseţki in trendi pri poučevanju matematike in nova spoznanja kritično in premišljeno vključuje v svoje delo. 7. Seznanjanje s sodobnimi doseţki in trendi pri poučevanju, nova spoznanja kritično in premišljeno vključuje v svoje delo. 8. Sposobnost uporabe strokovnega (zlasti matematičnega) znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih kemijskih problemov. 9. Zavedanje o pomenu matematike v človeški kulturi. 10. Obravnavanje matematičnih problemov (abstrahiranje konkretne situacije, poznavanje strategij, kritičnost pri obravnavi) in povezovanje matematike z drugimi področji naravoslovnega delovanja. 9
3. TEKMOVANJA IZ ZNANJA KEMIJE Tekmovanje je prireditev oziroma dejanje, katerega namen je najti zmagovalca na določenem področju. Zmagovalec je največkrat oseba, ki zmore doseči določen cilj najhitreje, najbolje oz. v našem primeru premore največ znanja s področja kemije (SSKJ). 3.1. Retrospektiva tekmovanj iz znanja kemije Gibanje znanost mladini (GZM) je bilo od sredine 60. let osrednji organizator mladinske raziskovalne dejavnosti v celotni nekdanji drţavi (SFRJ). Program delovanja, ki je opredeljeval tudi vlogo, mesto in pomen Gibanja znanost mladini, zajema naslednje naloge (Kobal, E., 1993): odkrivanje ustvarjalnih sposobnosti mladih; vzbujanje zanimanja za določeno problematiko na različnih področjih znanosti in tehnologije; spodbujanje inventivne dejavnosti mladih; vzgajanje iz izobraţevanje za inovacijsko sposobnost ter nudenje pomoči pri spodbujanju inovacijske dejavnosti; zbiranje posameznikov in skupin mladih, ki jih znanost in raziskovalno delo zanima, uvajanje v metodologijo in sistematiko raziskovalnega dela in poglabljanje znanja; povezovanje mladih raziskovalcev različnih znanstvenih področji, ki delajo na skupnem prostoru, k medsebojnemu sodelovanju, skupinskemu in interdisciplinarnemu delu; povezovanje mladih pri njihovem raziskovalnem snovanju s strokovnjaki in znanstveniki ter znanstvenimi ustanovami, strokovnimi društvi; povezovanje dejavnosti v Sloveniji z dejavnostmi podobnih organizacij v drugih drţavah in mednarodnimi organizacijami. Iz nalog Gibanja znanost mladini je mogoče kar hitro ugotoviti, da je bila in je še danes v Sloveniji osnovana ideja dejavnosti te nevladne institucije v razvijanju mnoţičnega razumevanja pomena znanstvenoraziskovalne dejavnosti. Za izvrševanje navedenih nalog in značilnosti, ki se v zvezi s tem pojavljajo, je 10
gibanje do sredine osemdesetih let razvilo naslednje organizacijske oblike (prav tam, str. 111): mladinsko raziskovalno nalogo, srečanje mladih raziskovalcev, mladinski raziskovalni tabori, klub mladih raziskovalcev, raziskovalno središče mladih. Za potrebe tega diplomske dela je pomembna organizacijska oblika Srečanje mladih raziskovalcev, ker ta oblika vključuje tekmovanja iz V prvem desetletju delovanja gibanja so srečanja potekala v obliki tekmovanja (preglednica 1). Izvedbeno je bilo razdeljeno na dva dela: teoretični del, ki je obsegal test iz poznavanja osnov kemije, in praktični del, kjer so mladi raziskovalci demonstrirali določen eksperiment oz. zakon iz kemije, biologije ali fizike (prav tam, str.124). nivo 1965 1970 1975 1980 1985 leto 76 77 83 Republiško Gibanja znanost mladini REPUBLIŠKI Republiško srečanje - Gibanja znanost mladini Srečanje mladih raziskovalcev Slovenije Srečanje mladih raziskovalcev in inovatorjev Slovenije Preglednica 1: Uradni nazivi tekmovanj in srečanj mladih raziskovalcev (1965 1985) (Kobal, 1993, str. 126) Tekmovalni sistem je zahteval tudi oblikovanje pravil tekmovanja. To delo so opravljale strokovne komisije. Prvi dve leti so pravila izoblikovali v Beogradu, kasneje pa so bile za pripravo in izvedbo tekmovanj pristojne strokovne komisije v okviru republiških koordinacijskih odborov gibanja (GZM). V prvih dveh letih 11
je bil tekmovalni sistem dokaj tog. V naslednjih letih so razpise tekmovanja iz ved razširili na več tem in so šele v osemdesetih letih postali bolj fleksibilni. Spoznanja o nesmiselnosti tekmovalnega sistema pri mladinskem raziskovalnem delu so postala jasna šele v osemdesetih letih, ko so tudi drugje po svetu začeli opuščati tekmovalni sistem, predvsem zaradi drugačnih rezultatov, kot so jih pričakovali. Gibanje je odpravilo tekmovalni sistem za srednješolce, ohranilo pa ga je pri osnovnošolcih. Z leti se je test znanja vedno bolj opuščal (preglednica 2) in je postajala vse bolj pomembna raziskovalna naloga. Uvedba simpozijskega načina v letih 1976 77 je omogočila, da je zagovor raziskovalne naloge postal glavni akt srečanja. Kemija je vse do danes ostala izjema in obdrţala tudi test znanja, saj tako lahko dobimo objektivnejše rezultate znanja mladih raziskovalcev (prav tam, str. 125). 1965 1970 1975 1980 1985 leto 76 Test znanja + raziskovalna naloga Raziskovalna naloga + Test znanja pri kemiji Preglednica 2: Vsebinska zasnova tekmovalnega (simpozijskega) dela programa tekmovanj (srečanj) Gibanja znanost mladini (1965 1985) (Kobal, 1993, str. 126) Tekmovanja v znanju kemije za srednjo in osnovno šolo imenujemo tekmovanja za Preglove plakete in Preglova priznanja. Tekmovanje organizira Sekcija za kemijo pri Zvezi za tehnično kulturo Slovenije v sodelovanju z Naravoslovno tehnično fakulteto in Pedagoško fakulteto Univerze v Ljubljani. Tekmovanja potekajo na dveh ravneh, in sicer na osnovnošolski in srednješolski (ZOTKS). 12
Osnovne šole Preglova priznanja Tekmovanja iz znanja kemije za učence imenujemo tekmovanja za Preglova priznanja in ga organizirajo ţe od leta 1967. Tekmovanje poteka na izbirni šolski ravni za bronasto Preglovo priznanje in na drţavni za srebrno in zlato Preglovo priznanje. Drţavno je organizirano v 15-ih regijah po vsej Sloveniji (prav tam). Srednje šole Preglove plakete Tekmovanja iz znanja kemije za dijake imenujemo tekmovanja za Preglove plakete in ga prav tako organizirajo ţe od leta 1967. Tekmovanje poteka na izbirni šolski ravni za bronasto Preglovo plaketo in na drţavni za srebrno in zlato Preglovo plaketo. Ciklus domačih tekmovanj se zaključi z udeleţbo najboljših na mednarodni kemijski olimpijadi (prav tam).»vsak drobec znanja, ki ga učenec pridobi sam vsak problem, ki ga sam reši postane mnogo bolj njegov, kot bi bil sicer. Dejavnost uma, ki je spodbudila učenčev uspeh, koncentracija misli, potrebnih zanj in vznemirjenje, ki sledi zmagoslavju, prispevajo k temu, da se dejstva vtisnejo v spomin, kot se ne bi mogla nobena informacija, ki jo je slišal od učitelja ali prebral v učbeniku.«herbert Spencer 13
3.2. Analiza nalog Pri analizi nalog iz kemijskega računstva, ki se pojavljajo na tekmovanjih iz znanja kemije za Preglovo plaketo, smo se osredotočili na aktualna leta (2007 2011). Zajeti vzorec nalog je povsem zadosten, saj lahko tekmovanja zajemajo samo vsebinske sklope, ki so predvidena v učnem načrtu, in ta vzorec nalog zajema vse to, glede na nivoje tekmovanja pa vzorec zajema tekmovanja na šolski ravni (2011) in drţavni ravni (2007 2011). Analiza je bila opravljena tako, da je diplomantka zgoraj omenjene naloge rešila (pomemben je postopek reševanja teh nalog), ko pa so bile naloge rešene, smo razmislili, katere kemijske in matematične kompetence smo potrebovali, da smo to lahko uspešno postorili. Kasneje smo razmislili še o vsebinskih (kemijske in matematične) sklopih, ki jih te naloge zajemajo. 14
Tabela 1: Kompetentno-pojmovna analiza računskih nalog, ki so zastopane v nalogah na tekmovanjih iz znanja kemije za Preglovo plaketo Letnik / leto Naloga Kemijski sklop Matematični sklop Kemijske kompetence Matematične kompetence Generične kompetence znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in izrazi, ulomki, kvantitativnih problemov. 1. Raztopine enačbe Poznavanje kemijske terminologije, masni deleţ Številske nomenklature, dogovorov in enot. množice Obvladanje računalniških spretnosti (racionalna v povezavi z operiranjem s števila) deleţi kemijskimi informacijami in in odstotki podatki. 2. / 2011 Šolsko 2. Simbolni zapis in množina snovi mnoţina snovi Kemijske reakcija kot snovna in energijska sprememba entalpija izrazi, ulomki, enačbe znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. Posedovanje poglobljenega znanja in razumevanja specifičnih področij kemije. Poznavanje zakonitosti termodinamike in uporaba. Nadaljevanje preglednice Sposobnost ustreznega strokovnega opismenjevanja učencev v matematičnem jeziku. Suvereno obvlada specifične organizacijske oblike pouka matematike: mentorstvo pri raziskovalnih nalogah, medpredmetno načrtovanje in izvajanje pouka. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. Profesionalno obvlada učne načrte, vsebine in koncepte osnovnošolske in srednješolske matematike za ustvarjanje takšnih učnih pogojev, pri katerih je učencem omogočena izgradnja kvalitetnega znanja (trajnost, prenosljivost, celovitost). Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. Sposobnost zbiranja informacij. Sposobnost analize in organizacija informacij. Sposobnost interpretacije podatkov (z obeh področij). Sposobnost sinteze zaključkov. Sposobnost učenja in reševanja problemov. Prenos teorije v prakso. Prilagajanje novim situacijam. Skrb za kakovost. Verbalna in pisna komunikacija. 15
Letnik / leto Naloga Kemijski sklop Matematični sklop Potek kemijskih reakcij (kemijsko 5. ravnotežje) zakon o vplivu koncentracij; konstanta ravnoteţja K c 2. / 2011 Šolsko 8. 9. Potek kemijskih reakcij (kemijsko ravnotežje v vodnih raztopinah) ph Potek kemijskih reakcij (ravnotežje v vodnih raztopinah nevtralizacija Algebrski izraz računske izrazi, enačbe Potence in koreni n-ti koren Algebrski izrazi računske izrazi, enačbe Funkcije (logaritemska funkcija) logaritemska enačba Algebrski izrazi računske izrazi, ulomki, enačbe Kemijske kompetence Matematične kompetence Generične kompetence znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. Posedovanje poglobljenega znanja in razumevanja specifičnih področij kemije. Obvladanje numeričnih in računskih spretnosti, vključujoč analizo napak in pravilno uporabo enot. Sposobnost ustreznega strokovnega opismenjevanja učencev v matematičnem jeziku. Suvereno obvlada specifične organizacijske oblike pouka matematike: mentorstvo pri raziskovalnih nalogah, medpredmetno načrtovanje in izvajanje pouka. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. Profesionalno obvlada učne načrte, vsebine in koncepte osnovnošolske in srednješolske matematike za ustvarjanje takšnih učnih pogojev, pri katerih je učencem omogočena izgradnja kvalitetnega znanja (trajnost, prenosljivost, celovitost). Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. Sposobnost zbiranja informacij. Sposobnost analize in organizacija informacij. Sposobnost interpretacije podatkov (z obeh področij). Sposobnost sinteze zaključkov. Sposobnost učenja in reševanja problemov. Prenos teorije v prakso. Prilagajanje novim situacijam. Skrb za kakovost. Verbalna in pisna komunikacija. Nadaljevanje preglednice 16
Letnik / leto Naloga Kemijski sklop Matematični sklop Kemijske kompetence Matematične kompetence Generične kompetence znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in izrazi, enačbe kvantitativnih problemov. 4. / 2011 Raztopine Številske Obvladanje računalniških spretnosti Šolsko 1. masni deleţ množice v povezavi z operiranjem s (racionalna kemijskimi informacijami in števila) deleţi in odstotki podatki. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. 1. / 2011 Drţavno 2. 10. Simbolni zapis in množina snovi mnoţina snovi Simbolni zapis in množina snovi mnoţina snovi Potek kemijskih reakcij zakon o vplivu koncentracij izrazi, enačbe Številske množice (racionalna števila) deleţi in odstotki izrazi, enačbe znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. Obvladanje numeričnih in računskih spretnosti, vključujoč analizo napak in pravilno uporabo enot. Posedovanje poglobljenega znanja in razumevanja specifičnih področij kemije. Nadaljevanje preglednice Sposobnost ustreznega strokovnega opismenjevanja učencev v matematičnem jeziku. Suvereno obvlada specifične organizacijske oblike pouka matematike: mentorstvo pri raziskovalnih nalogah, medpredmetno načrtovanje in izvajanje pouka. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. Profesionalno obvlada učne načrte, vsebine in koncepte osnovnošolske in srednješolske matematike za ustvarjanje takšnih učnih pogojev, pri katerih je učencem omogočena izgradnja kvalitetnega znanja (trajnost, prenosljivost, celovitost). Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. Sposobnost zbiranja informacij. Sposobnost analize in organizacija informacij. Sposobnost interpretacije podatkov (z obeh področij). Sposobnost sinteze zaključkov. Sposobnost učenja in reševanja problemov. Prenos teorije v prakso. Prilagajanje novim situacijam. Skrb za kakovost. Verbalna in pisna komunikacija. 17
Letnik / leto Naloga Kemijski sklop Matematični sklop Kemijske kompetence Matematične kompetence Generične kompetence 2. / 2011 Drţavno 1. Kemijska reakcija kot snovna in energijska sprememba reakcijska entalpija izrazi, enačbe znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Posedovanje poglobljenega znanja in razumevanja specifičnih področij kemije. Poznavanje zakonitosti termodinamike in uporaba. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. 2. / 2011 Drţavno 4. Potek kemijskih reakcij (ravnotežje v vodnih raztopinah) ph Simbolni zapis in množina snovi povezava med n(x) in N(x) izrazi, ulomki, enačbe Funkcije (logaritemska funkcija) logaritemska enačba znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. Obvladanje numeričnih in računskih spretnosti, vključujoč analizo napak in pravilno uporabo enot. Posedovanje poglobljenega znanja specifičnih področij kemije. Nadaljevanje preglednice Sposobnost ustreznega strokovnega opismenjevanja učencev v matematičnem jeziku. Suvereno obvlada specifične organizacijske oblike pouka matematike: mentorstvo pri raziskovalnih nalogah, medpredmetno načrtovanje in izvajanje pouka. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. Profesionalno obvlada učne načrte, vsebine in koncepte osnovnošolske in srednješolske matematike za ustvarjanje takšnih učnih pogojev, pri katerih je učencem omogočena izgradnja kvalitetnega znanja (trajnost, prenosljivost, celovitost). Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. Sposobnost zbiranja informacij. Sposobnost analize in organizacija informacij. Sposobnost interpretacije podatkov (z obeh področij). Sposobnost sinteze zaključkov. Sposobnost učenja in reševanja problemov. Prenos teorije v prakso. Prilagajanje novim situacijam. Skrb za kakovost. Verbalna in pisna komunikacija. 18
Letnik / leto Naloga Kemijski sklop Matematični sklop Kemijske kompetence Matematične kompetence Generične kompetence Potek kemijskih reakcij (ravnotežje v vodnih raztopinah) 5 nevtralizacija Simbolni 2. / 2011 zapis in Drţavno množina snovi mnoţina izrazi, ulomki, snovi enačbe 4. / 2011 Drţavno 7 2 Simbolni zapis in množina snovi povezava med n(x) in N(x) Simbolni zapis in množina snovi mnoţina snovi izrazi, enačbe Številske množice (racionalna števila) deleţi in odstotki znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. Obvladanje numeričnih in računskih spretnosti, vključujoč analizo napak in pravilno uporabo enot. Posedovanje poglobljenega znanja in razumevanja specifičnih področij kemije. Nadaljevanje preglednice Sposobnost ustreznega strokovnega opismenjevanja učencev v matematičnem jeziku. Suvereno obvlada specifične organizacijske oblike pouka matematike: mentorstvo pri raziskovalnih nalogah, medpredmetno načrtovanje in izvajanje pouka. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. Profesionalno obvlada učne načrte, vsebine in koncepte osnovnošolske in srednješolske matematike za ustvarjanje takšnih učnih pogojev, pri katerih je učencem omogočena izgradnja kvalitetnega znanja (trajnost, prenosljivost, celovitost). Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. Sposobnost zbiranja informacij. Sposobnost analize in organizacija informacij. Sposobnost interpretacije podatkov (z obeh področij). Sposobnost sinteze zaključkov. Sposobnost učenja in reševanja problemov. Prenos teorije v prakso. Prilagajanje novim situacijam. Skrb za kakovost. Verbalna in pisna komunikacija. 19
Letnik / leto Naloga Kemijski sklop Matematični sklop Kemijske kompetence Matematične kompetence Generične kompetence znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Kemijska Poznavanje kemijske terminologije, reakcija kot nomenklature, dogovorov in enot. snovna in energijska Posedovanje poglobljenega znanja 4.1 sprememba in razumevanja specifičnih področij reakcijska kemije. izrazi, enačbe entalpija Poznavanje zakonitosti 4. / 2011 ( H termodinamike in uporaba. tv) Obvladanje računalniških spretnosti Drţavno v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. 1. / 2010 Šolsko 4.4 2 Potek kemijskih reakcij (kemijsko ravnotežje) zakon o vplivu koncentracij; konstanta ravnoteţja Simbolni zapis in množina snovi določanje formule spojin izrazi, enačbe Potence in koreni potence z naravnimi eksponenti Potence in koreni potence s celimi eksponenti znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. Obvladanje numeričnih in računskih spretnosti, vključujoč analizo napak in pravilno uporabo enot. Posedovanje poglobljenega znanja specifičnih področij kemije. Nadaljevanje preglednice Sposobnost ustreznega strokovnega opismenjevanja učencev v matematičnem jeziku. Suvereno obvlada specifične organizacijske oblike pouka matematike: mentorstvo pri raziskovalnih nalogah, medpredmetno načrtovanje in izvajanje pouka. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. Profesionalno obvlada učne načrte, vsebine in koncepte osnovnošolske in srednješolske matematike za ustvarjanje takšnih učnih pogojev, pri katerih je učencem omogočena izgradnja kvalitetnega znanja (trajnost, prenosljivost, celovitost). Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. Sposobnost zbiranja informacij. Sposobnost analize in organizacija informacij. Sposobnost interpretacije podatkov (z obeh področij). Sposobnost sinteze zaključkov. Sposobnost učenja in reševanja problemov. Prenos teorije v prakso. Prilagajanje novim situacijam. Skrb za kakovost. Verbalna in pisna komunikacija. 20
Letnik / leto Naloga Kemijski sklop Matematični sklop Kemijske kompetence Matematične kompetence Generične kompetence 3 Simbolni izrazi, ulomki, zapis in enačbe množina snovi Potence in mnoţina koreni snovi potence z naravnimi eksponenti 1. / 2010 Šolsko 4 5 Simbolni zapis in množina snovi mnoţina snovi Simbolni zapis in množina snovi množina snovi izrazi, ulomki, enačbe Potence in koreni potence z eksponenti izrazi, ulomki, enačbe Številske množice ( ) deleţi in odstotki znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. Obvladanje numeričnih in računskih spretnosti, vključujoč analizo napak in pravilno uporabo enot. Nadaljevanje preglednice Sposobnost ustreznega strokovnega opismenjevanja učencev v matematičnem jeziku. Suvereno obvlada specifične organizacijske oblike pouka matematike: mentorstvo pri raziskovalnih nalogah, medpredmetno načrtovanje in izvajanje pouka. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. Profesionalno obvlada učne načrte, vsebine in koncepte osnovnošolske in srednješolske matematike za ustvarjanje takšnih učnih pogojev, pri katerih je učencem omogočena izgradnja kvalitetnega znanja (trajnost, prenosljivost, celovitost). Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. Sposobnost zbiranja informacij. Sposobnost analize in organizacija informacij. Sposobnost interpretacije podatkov (z obeh področij). Sposobnost sinteze zaključkov. Sposobnost učenja in reševanja problemov. Prenos teorije v prakso. Prilagajanje novim situacijam. Skrb za kakovost. Verbalna in pisna komunikacija. 21
Letnik / leto Naloga Kemijski sklop Matematični sklop Kemijske kompetence Matematične kompetence Generične kompetence znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in 2 kvantitativnih problemov. Kemijske Poznavanje kemijske terminologije, reakcija kot nomenklature, dogovorov in enot. snovna in energijska Obvladanje računalniških spretnosti sprememba v povezavi z operiranjem s tvorbena kemijskimi informacijami in izrazi, enačbe entalpija podatki. ( H Posedovanje poglobljenega znanja tv) in razumevanja specifičnih področij kemije. Poznavanje zakonitosti termodinamike in uporaba. 2. / 2010 Šolsko 3 Raztopine vpliv na topnost snovi Funkcije graf linearne funkcije, graf eksponentne funkcije Pravokotni koordinatni sistem v ravnini pravilno branje koordinatnega sistema znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. Poznavanje zakonitosti topnosti različnih spojin. Posedovanje poglobljenega znanja in razumevanja specifičnih področij kemije. Nadaljevanje preglednice Sposobnost ustreznega strokovnega opismenjevanja učencev v matematičnem jeziku. Suvereno obvlada specifične organizacijske oblike pouka matematike: mentorstvo pri raziskovalnih nalogah, medpredmetno načrtovanje in izvajanje pouka. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. Profesionalno obvlada učne načrte, vsebine in koncepte osnovnošolske in srednješolske matematike za ustvarjanje takšnih učnih pogojev, pri katerih je učencem omogočena izgradnja kvalitetnega znanja (trajnost, prenosljivost, celovitost). Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. Sposobnost zbiranja informacij. Sposobnost analize in organizacija informacij. Sposobnost interpretacije podatkov (z obeh področij). Sposobnost sinteze zaključkov. Sposobnost učenja in reševanja problemov. Prenos teorije v prakso. Prilagajanje novim situacijam. Skrb za kakovost. Verbalna in pisna komunikacija. 22
Letnik / leto Naloga Kemijski sklop Matematični sklop Kemijske kompetence Matematične kompetence Generične kompetence znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in 4 kvantitativnih problemov. Kemijska Poznavanje kemijske terminologije, reakcija kot nomenklature, dogovorov in enot. snovna in Obvladanje računalniških spretnosti energijska v povezavi z operiranjem s sprememba kemijskimi informacijami in eksotermna in izrazi, enačbe podatki. endotermne Poznavanje zakonitosti reakcije termodinamike in uporaba na področju kemije. Poznavanje poglavitnih tipov reakcij in njihovih lastnosti. 2. / 2010 Šolsko 6 Potek kemijskih reakcij (kemijsko ravnotežje) zakon o vplivu koncentracij; K c Simbolni zapis in množina snovi mnoţina snovi Raztopine mnoţinska koncentracija izrazi, enačbe znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. Poznavanje poglavitnih tipov kemijskih reakcij (reakcija razpada). Posedovanje poglobljenega znanja in razumevanja specifičnih področij kemije. Nadaljevanje preglednice Sposobnost ustreznega strokovnega opismenjevanja učencev v matematičnem jeziku. Suvereno obvlada specifične organizacijske oblike pouka matematike: mentorstvo pri raziskovalnih nalogah, medpredmetno načrtovanje in izvajanje pouka. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. Profesionalno obvlada učne načrte, vsebine in koncepte osnovnošolske in srednješolske matematike za ustvarjanje takšnih učnih pogojev, pri katerih je učencem omogočena izgradnja kvalitetnega znanja (trajnost, prenosljivost, celovitost). Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. Sposobnost zbiranja informacij. Sposobnost analize in organizacija informacij. Sposobnost interpretacije podatkov (z obeh področij). Sposobnost sinteze zaključkov. Sposobnost učenja in reševanja problemov. Prenos teorije v prakso. Prilagajanje novim situacijam. Skrb za kakovost. Verbalna in pisna komunikacija. 23
Letnik / leto Naloga Kemijski sklop Matematični sklop Kemijske kompetence Matematične kompetence Generične kompetence 2. / 2010 Šolsko 10 Potek kemijskih reakcij (ravnotežje v vodnih raztopinah) ph računske izrazi, enačbe Funkcije (logaritemska funkcija) logaritemska enačba 4. / 2010 Šolsko 1. / 2010 Drţavno 8 5, 6, 10 6 Raztopine masni deleţ in mnoţinska koncentracija računske izrazi, ulomki, enačbe Številske množice ( ) deleţi in odstotki znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. Obvladanje numeričnih in računskih spretnosti, vključujoč analizo napak in pravilno uporabo enot. Posedovanje poglobljenega znanja in razumevanja specifičnih področij kemije. Opomba: Nalogi 5, 6 sta enaki nalogam 6, 10 pri 2. letniku 2010. Naloga 10 je enaka nalogi 4 pri 1. letniku 2010. izrazi, ulomki, Raztopine enačbe masni deleţ Številske množice ( ) deleţi in odstotki znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. Nadaljevanje preglednice Sposobnost ustreznega strokovnega opismenjevanja učencev v matematičnem jeziku. Suvereno obvlada specifične organizacijske oblike pouka matematike: mentorstvo pri raziskovalnih nalogah, medpredmetno načrtovanje in izvajanje pouka. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. Profesionalno obvlada učne načrte, vsebine in koncepte osnovnošolske in srednješolske matematike za ustvarjanje takšnih učnih pogojev, pri katerih je učencem omogočena izgradnja kvalitetnega znanja (trajnost, prenosljivost, celovitost). Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. Sposobnost zbiranja informacij. Sposobnost analize in organizacija informacij. Sposobnost interpretacije podatkov (z obeh področij). Sposobnost sinteze zaključkov. Sposobnost učenja in reševanja problemov. Prenos teorije v prakso. Prilagajanje novim situacijam. Skrb za kakovost. Verbalna in pisna komunikacija. 24
Letnik / leto Naloga Kemijski sklop Matematični sklop Kemijske kompetence Matematične kompetence Generične kompetence znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Kemijske Poznavanje kemijske terminologije, enačbe kot nomenklature, dogovorov in enot. snovna in 1. / 2010 Obvladanje računalniških spretnosti energijska Drţavno 7 v povezavi z operiranjem s sprememba izrazi, ulomki, kemijskimi informacijami in eksotermno in enačbe podatki. endotermna Poznavanje zakonitosti reakcija termodinamike in uporaba na področju kemije. Poznavanje poglavitnih tipov kemijskih reakcij. 2. / 2010 Drţavno 3 Raztopine mešanje raztopin Simbolni zapis in množina snovi mnoţina snovi izrazi, ulomki, enačbe Potence in koreni potence z naravnim eksponentom znanja in razumevanja pri reševanju (ne)znanih kvalitativnih in kvantitativnih problemov. Poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot. Obvladanje računalniških spretnosti v povezavi z operiranjem s kemijskimi informacijami in podatki. Obvladanje numeričnih in računskih spretnosti, vključujoč analizo napak in pravilno uporabo enot. Nadaljevanje preglednice Sposobnost ustreznega strokovnega opismenjevanja učencev v matematičnem jeziku. Suvereno obvlada specifične organizacijske oblike pouka matematike: mentorstvo pri raziskovalnih nalogah, medpredmetno načrtovanje in izvajanje pouka. Razumevanje in obvladovanje uporabe najpogostejših matematičnih in numeričnih metod. Profesionalno obvlada učne načrte, vsebine in koncepte osnovnošolske in srednješolske matematike za ustvarjanje takšnih učnih pogojev, pri katerih je učencem omogočena izgradnja kvalitetnega znanja (trajnost, prenosljivost, celovitost). Sposobnost neodvisne izvedbe računskih operacij, tudi ob potrebi računalnika. Sposobnost zbiranja informacij. Sposobnost analize in organizacija informacij. Sposobnost interpretacije podatkov (z obeh področij). Sposobnost sinteze zaključkov. Sposobnost učenja in reševanja problemov. Prenos teorije v prakso. Prilagajanje novim situacijam. Skrb za kakovost. Verbalna in pisna komunikacija. 25