SREDNJE STROKOVNO IZOBRAŽEVANJE

TEHNIK MEHATRONIKE, TEHNIK OBLIKOVANJA

KATALOG ZNANJA

KEMIJA

68 ur

Katalog znanja je določil Strokovni svet Republike Slovenije za splošno izobraževanje na 89. seji 30. 3. 2006.

VSEBINA

1. Uvod
2. Udejanjanje kompetenc pri predmetu kemija
3. Usmerjevalni/splošni cilji
4. Temeljna načela kataloga znanj
5. Učni cilji in priporočene dejavnosti
6. Didaktična priporočila
7. Ocenjevanje

1. Uvod

Kemija ima kot temeljni naravoslovni predmet  ključno nalogo razvijati procese naravoslovne kulture in s tem zavedanje o odvisnosti med družbenimi, socialno-ekonomskimi in naravoslovno-tehniškimi procesi.

Temeljni cilj predmeta je razvijanje akcijske kompetence – sposobnosti in pripravljenosti zavzetega, odgovornega in utemeljenega ravnanja v okolju bivanja in delovanja, pri čemer so za razumevanje problemov temeljnega pomena ustrezna kemijska znanja ter razvite spretnosti in veščine.

Kemija kot splošno - izobraževalni predmet pomembno prispeva k uresničevanju ciljev Lizbonske deklaracije, ki so usmerjeni v razvijanje odličnosti na področju naravoslovno-tehničnega znanja, kar naj bi prispevalo k večji konkurenčnosti evropskega gospodarstva ter s tem k doseganju socialne in okoljske kohezije v celotnem evropskem prostoru.

Pouk kemije v programih srednjega strokovnega izobraževanja poglobljeno osmišlja osnovnošolsko znanje kemije in poskuša pokazati vpliv kemije in kemijske industrije na kakovost življenja in okolja.  Poudarek je na aktivnih metodah in oblikah dela, ki temeljijo na izkustvenem pristopu in  uporabi znanja za reševanje realnih problemskih situacij. Z izvajanjem pouka kemije v šoli skrbimo za razvoj celovite osebnosti.

Ključni poudarki pri pouku kemije v programih srednjega strokovnega izobraževanja so na sistematičnem zbiranju podatkov, na prikazu soodvisnosti med temeljnim kemijskim znanjem in možnimi aplikacijami ter ekonomijo. V srednji šoli se dijaki izpopolnijo v sposobnosti komuniciranja informacij v strokovnem kemijskem in maternem jeziku, v skrbi za varnost pri delu in zdravje.  Nadaljnja naloga izvajanja pouka kemije je razvijanje spoznavnih procesov dijakov (opazovanje, razvrščanje, prepoznavanje soodvisnosti, posploševanje, napovedovanje …), pri čemer  je nujna vizualizacija za povezovanje makroskopskih opažanj na submikroskopski ravni s simbolno ravnjo ob uporabi sodobne informacijsko - komunikacijske tehnologije (IKT).

2. Udejanjanje kompetenc pri predmetu kemija

Katalog za kemijo je načrtovan tako, da omogoča predvsem uresničitev kompetence za področje naravoslovja-raziskovanje in razumevanje naravnih procesov in pojavov kot temeljno znanje in sposobnost s področja kemije. Poleg tega katalog omogoča udejanjanje mnogih sestavin vseh drugih kompetenc, med njimi predvsem matematično kompetenco, kompetenco sporazumevanja, kompetenco informacijske pismenosti, kompetenco varovanja zdravja in socialno kompetenco.

3. Usmerjevalni/splošni cilji

Splošni cilji predmeta

Pri pouku kemije razvijamo naslednje procese:

  1. sistematično zbiranje, analiziranje in vrednotenje  informacij,
  2. obvladovanje metodologije raziskovalnega dela,
  3. sposobnost naravoslovnega komuniciranja,
  4. zavedanje pomena kemije za ekonomsko rast in trajnostni razvoj,
  5. skrb za  zdravje in varnost.

Operacionalizacija splošnih ciljev

1) Sistematično zbiranje, analiziranje in vrednotenje  informacij

Dijaki:

2) Obvladovanje metodologije raziskovalnega dela

Dijaki:

3) Sposobnost naravoslovnega komuniciranja

Dijaki:

4) Zavedanje pomena kemije za ekonomsko rast in trajnostni razvoj

Dijaki:

5) Skrb za zdravje in varnost

Dijaki:

4. Temeljna načela kataloga znanj

5. Učni cilji in priporočene dejavnosti

POGLED V SVET SNOVI
(20 ur + 3 ure samostojno eksperimentalno delo / delitev v skupine)

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk

RAZVRŠČANJE SNOVI

Dijaki:

oblikujejo kriterije za razvrščanje snovi v posamezne skupine (naravne/pridobljene, čiste snovi/zmesi, homogene/heterogene snovi, prevodniki/neprevodniki, kovine/nekovine …), preučujejo lastnosti snovi in jih razvrščajo po izbranih kriterijih;

S pomočjo različnih virov (učbeniki, priročniki, IKT, neposredno opazovanje okolja) urejajo podatke glede na skupne lastnosti.

Opazujejo in eksperimentalno preučujejo različne snovi iz okolice, jih primerjajo in razvrščajo (npr. prevodnost kovin in nekovin, ugotavljanje homogenosti in heterogenosti z uporabo mikroskopa ali lupe, drobljivost snovi …)

povezujejo spremembe snovi z dogajanji na nivoju delcev;

Z uporabo IKT (računalniške animacije) preučujejo dogajanja pri spremembah na nivoju delcev.

spoznavajo razlike v lastnostih raztopin in čistih topil (prevodnost, temperatura tališča, gostota …) in ugotavljajo vplive na topnost;

Eksperimentalno delo:

Merijo gostoto, prevodnost (čistega topila in  raztopin različne sestave).

Opazujejo topnost snovi v različnih topilih (olje, voda, bencin …)

uporabljajo masni delež za določanje sestave raztopin in spoznajo pomen masne koncentracije;

Priprava raztopin z določenim masnim deležem iz koncentratov (škropiva, čistila, gnojila …).

pri eksperimentalnem delu upoštevajo simbole  za nevarne snovi ter R- in S- stavke.

Ugotavljajo sestavo čistil, gnojil in pesticidov in povežejo z varno uporabo.

Na različni embalaži razbirajo simbole za označevanje nevarnih snovi in jih razlagajo.

Odnosni cilji:

  • Razvijajo odgovoren odnos do varnega eksperimentalnega dela in skrb za kemijsko varnost.
  • Poglabljajo  zavedanje o pomenu poznavanja  lastnosti snovi za ustrezno uporabo.


Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk

Zgradba snovi in njen vpliv na lastnosti snovi

Dijaki:

spoznajo odnos med položajem elementa v periodnem sistemu in zgradbo atoma;

iz položaja elementa v PSE razberejo  nekatere lastnosti elementa (kovina, nekovina, polkovina, reaktivnost …);

Z uporabo periodnega sistema, IKT, učnega filma preučujejo razporeditev elementov v periodnem sistemu.

iz lastnosti  različnih snovi sklepajo na osnovne gradnike in vrsto vezi med njimi;

Eksperimentalno preučujejo lastnosti (temperatura tališča, prevodnost, topnost, kovnost …) izbranih snovi in sklepajo, iz kakšnih osnovnih delcev so te snovi zgrajene.

uporabljajo simbolne zapise za   pomembnejše elemente in njihove spojine.

 

Odnosni cilj:

  • Razvijajo odgovoren odnos do varnega eksperimentalnega dela in skrb za kemijsko varnost.

Snovi se spreminjajo

Dijaki:

opredelijo kemijsko reakcijo kot snovno in energijsko spremembo;

spoznajo pomen simbolnega zapisa kemijske enačbe (urejanje enačb in navajanje agregatnih stanj reaktantov in produktov);

preučujejo energijske spremembe pri kemijskih reakcijah (toplota, svetloba, el. energija) in opredelijo reakcije glede na energijske spremembe (eksotermne/endotermne reakcije);

Eksperimentalno delo:

Izvedba različnih kemijskih reakcij in ugotavljanje snovnih in energijskih sprememb. Preučevanje reaktantov in produktov ter energijskih sprememb.

spoznajo pomen nafte kot pomembnega vira energije in kot surovine za pridobivanje najrazličnejših snovi/produktov;

S pomočjo IKT in drugih virov preučujejo sestavo nafte in njenih derivatov.

spoznajo reakcijo polimerizacije;

Eksperimentalno delo: reakcije polimerizacije (npr. sinteza najlona, PUR, formaldehidne smole …).

preučujejo lastnosti, uporabo in pomen polimernih materialov v življenju in poklicu;

poznajo pomen oznak za recikliranje na polimernih materialih in jih povežejo s pomenom za življenje.

Z uporabo IKT iščejo in vrednotijo uporabo novih  polimernih materialov v življenju.

Preučujejo oznake za recikliranje na različni polimerni embalaži in jo na podlagi oznak razvrščajo v skupine.

Odnosni cilji:

  • Razvijajo odgovoren odnos do varnega eksperimentalnega dela in skrb za kemijsko varnost.
  • Poglobijo zavedanje o snovnih in energijskih spremembah ter njihovih posledicah.

Minimalni standardi:

Dijak:

KEMIJA IN OKOLJE
(20 ur + 3 ure samostojno eksperimentalno delo / delitev v skupine)

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk

ZRAK

Dijaki:

poznajo sestavo zraka;

Učni film, IKT

eksperimentalno ali z uporabo IKT primerjajo kemijske (reaktivnost) in fizikalne lastnosti (Tv, r)  plinov (dušik, kisik, žlahtni plini) in jih povežejo z njihovo uporabo in pomenom za življenje;

Z eksperimentalnim delom (sinteza plinov in preučevanje njihovih lastnosti npr. v ziploc vrečkah) primerjajo lastnosti plinov.

poznajo lastnosti kisika in preučujejo reakcije različnih elementov s kisikom;

poznajo enostavne redoks reakcije (razgradnja snovi, gorenje ...) in jih zapišejo s kemijskimi enačbami;

Eksperimentalno  in z uporabo IKT  ugotavljajo procese oksidacije.

poznajo glavne onesnaževalce zraka (ogljikov dioksid, žveplov dioksid, dušikovi oksidi, ozon, CFC, smog) in posledice onesnaževanja zraka (kisli dež, topla greda, uničevanje ozonske plasti).

Eksperimentalno primerjajo lastnosti produktov, ki nastajajo v procesu zgorevanja različnih snovi (goriva, naravni in sintezni polimeri …).

Projektno delo:

V domačem okolju iščejo vire, ki onesnažujejo zrak. Ugotavljajo posledice tega onesnaževanja in iščejo rešitve za zmanjšanje virov onesnaževanja zraka.

Odnosni cilji:

  • Razvijajo odgovoren odnos do varnega eksperimentalnega dela.
  • Presojajo o lokalnih in globalnih vplivih onesnaževanja zraka.

VODA

Dijaki:

preučujejo zgradbo molekule vode (elementna sestava, kemijska vez, oblika molekule-polarni značaj vode), ugotavljajo, kako zgradba vpliva na lastnosti vode, in primerjajo njene lastnosti z lastnostmi po zgradbi sorodnih snovi;

Delo z modeli, uporaba IKT:

Primerjajo raznolike prikaze

zgradbe vode.

Eksperimentalno in z uporabo IKT primerjajo lastnosti vode s spojinami, ki imajo podobno zgradbo.

povezujejo lastnosti vode s pomenom za življenje (kroženje vode, voda kot medij …);

 

ločijo vrste voda, razumejo in poznajo pomen pitne vode  za življenje;

poznajo glavna onesnaževala pitne vode (fosfati, nitrati, pesticidi…);

preučujejo ravnanje z vodnimi viri.

Projektno delo:

V domačem okolju iščejo vire, ki onesnažujejo vodo. Ugotavljajo posledice tega onesnaževanja in

iščejo rešitve za zmanjšanje virov onesnaževanja zraka.

Terensko delo: Voden ogled čistilne naprave in  terensko eksperimentalno delo s pomočjo kovčkov za analizo vode (pH, trdota, fosfati, nitrati, vsebnost kisika).

Odnosni cilji:

  • Razvijajo odgovoren odnos do varnega eksperimentalnega dela.
  • Razmišljajo, kako bi sami lahko bolj odgovorno ravnali z vodnimi viri.
  • Kritično presojajo o ekonomičnosti uporabe pitne vode v lastnem gospodinjstvu

Učni cilji

Primeri dejavnosti za pouk

TLA

Dijaki:

razlikujejo med minerali in kamninami;

poznajo primere uporabnih kamnin (peščenec, granit, apnenec …) in mineralov, njihovo zgradbo  in lastnosti;

Z uporabo različnih virov preučujejo lastnosti in uporabo kamnin v industriji in življenju (apnenec, silikati …).

preučujejo vire in posledice glavnih onesnaževal tal:

 (gnojila, biocidi, čistila, naftni derivati …);

preučujejo kakovost tal v odvisnosti od sestave tal (pH, prepustnost za vodo,…).

Eksperimentalno in z uporabo virov preučujejo sestavo tal.

Projektno delo:

V domačem okolju iščejo vire, ki onesnažujejo tla. Ugotavljajo posledice tega onesnaževanja in

iščejo rešitve za zmanjšanje virov onesnaževanja tal.

Terensko eksperimentalno delo s pomočjo kovčkov za analizo tal

(barva, pH, vsebnost dušika, fosforja, karbonatov, organskih snovi …).

Odnosni cilji:

  • Razvijajo odgovoren odnos do varnega eksperimentalnega dela.
  • Razmišljajo o možnih načinih izboljšave kakovosti tal.

Minimalni standardi

Dijak:

KEMIJA V PREHRANI
(20 ur + 3 ure samostojno eksperimentalno delo / delitev v skupine)

Učni cilji

Primeri dejavnosti

Dijaki:

razvrščajo hrano glede na vsebnost posamezne skupine hranil in razlikujejo, katera med njimi so nujno potrebna za organizem (beljakovine, maščobe, ogljikovi hidrati);

Iz označb na različnih živilih prebirajo zastopanost in količino posameznih hranil v njih.

Z uporabo različnih virov ali IKT iščejo podatke o dnevnem vnosu beljakovin, maščob in ogljikovih hidratov v organizem in jih primerjajo med seboj.

poznajo zgradbo aminokislin in razlikujejo med esencialnimi in neesencialnimi aminokislinami;

zapisujejo nastanek di- ali tripeptidov in iz teh zapisov sklepajo na molekulsko zgradbo;

na preprostih primerih spoznavajo presnovo beljakovin v organizmu in posledice nezadostnega vnosa beljakovin v organizem;

Eksperimentalno delo: ugotavljanje prisotnosti beljakovin v različnih živilih.

utrdijo osnovno klasifikacijsko shemo delitve ogljikovih hidratov (monosaharidi, oligosaharidi in polisaharidi);

 

poznajo pomen hidrolize poli- in oligosaharidov v procesu prebave za delovanje organizma;

Eksperimentalno delo: Hidroliza škroba.

poznajo glavne predstavnike posameznih skupin ogljikovih hidratov in njihovo vlogo v organizmu;

Z uporabo različnih virov ali IKT iščejo nadomestke za naravna sladila in preučujejo njihov vpliv na organizem.

razlikujejo med nasičenimi in nenasičenimi maščobnimi kislinami in poznajo njihov vpliv na organizem;

Eksperimentalno delo: Dokaz maščob v živilih (mleko, oreški …).

spoznajo kemijsko reakcijo nastanka maščob;

 

zapisujejo kemijsko enačbo za hidrolizo maščob in jo povežejo s presnovnimi procesi v organizmu;

preučujejo dejavnike, ki pospešujejo pokvarljivost maščob.

 

poznajo druga pomembna hranila v živilih in njihov pomen za organizem (vitamini, minerali, vlaknine, voda);

Z uporabo različnih virov ali IKT iščejo podatke o dnevnem vnosu drugih hranil in jih primerjajo med seboj.

preučujejo energijsko vrednost živil;

Z uporabo literature, IKT ali eksperimentalno primerjajo množino energije, ki jo dajejo različne snovi v živilih.

preučujejo različne diete in jih povežejo z  njihovim vplivom na organizem;

Z uporabo literature, IKT primerjajo (ne)ustreznost posameznih diet in razpravljajo o njihovi primernosti za organizem.

Na temelju dobljenih podatkov poskušajo sestaviti prehransko in kalorično uravnotežen obrok-npr. kosilo.

spoznajo in izvedejo enostavne poskuse za določanje lastnosti živil in prisotnost posameznih hranil v živilih;

Določanje kislosti različnih živil (uporaba pH lističev ali pH-metra).

Določanje vode v živilih-npr. sušenje živil ali poskus s kobaltovim kloridnim papirjem.

Ugotavljanje prisotnosti ogljikovih hidratov (Molischev test), škroba, beljakovin, maščob, vitamina C (DI-reagent).

Na temelju dobljenih rezultatov živila razvrščajo po izbranih kriterijih-npr. glede na vsebnost kislin, beljakovin itd.

poznajo vrste in pomen aditivov (konzervansi, barvila, arome, emulgatorji itd.), označevanje posameznih skupin aditivov, zakonska določila glede uporabe aditivov v živilih ter preučujejo vpliv aditivov na organizem.

Iz označb na embalaži različnih živil preučujejo vsebnost aditivov.

Z uporabo literature ali IKT preučujejo vpliv posameznih aditivov na organizem in iščejo alternativne uporabe drugih živil.

Z uporabo IKT poiščejo zakonska določila, ki v Sloveniji urejajo področje uporabe aditivov.

Odnosni cilji:

  • Poglabljajo razumevanje o pomembnosti posameznih hranil za nemoteno delovanje organizma.
  • Kritično presojajo uporabo posameznih aditivov v živilih in njihov vpliv na organizem.

Minimalni standardi

Dijak:

6. Didaktična priporočila

Temeljni učni metodi pri predmetu kemija sta eksperimentalno delo in problemski pristop z uporabo IKT, ki naj se skladno povezujeta in dopolnjujeta z drugimi metodami aktivnega učenja in poučevanja (izkustveno učenje, sodelovalno učenje, projektno delo, razprave, terensko delo itd.).

Temeljno vodilo pri pouku kemije naj bo učenje iz življenja za življenje. Pri tem je pomembna predvsem kakovost znanja; ta se kaže v razvijanju dijakovih spoznavnih procesov in njegovem osebnem razvoju. Predlagane dejavnosti učitelj lahko nadomesti z drugimi, ki prav tako vodijo dijake do ciljev, zapisanih v katalogu znanja. Pouk naj bo zastavljen tako, da bo reševanje zastavljenih problemov čim bolj holistično.

Pri pouku kemije naj se teoretične osnove prepletajo z metodami neposrednega opazovanja ter preprostimi oblikami laboratorijskega, eksperimentalnega in terenskega dela. To daje dijakom možnost, da dejavno pridobivajo znanje, ustvarijo neposreden stik z življenjem in prihajajo do določenih spoznanj s svojim iskanjem in odkrivanjem.

Dijaki naj s pridobivanjem informacij iz različnih virov odkrivajo bistvo obravnavane vsebine, primerjajo ter kritično presojajo informacije ter se naučijo analizirati, povezovati in posploševati. To je podlaga za razumevanje medsebojne odvisnosti naravoslovnih in družboslovnih znanj. Tako doseženo znanje je uporabno ob številnih novih konkretnih primerih. Razumevanje sebe in narave ter odgovoren odnos sta temelj za ustreznejše načrtovanje in vrednotenje človeških posegov v okolje in naravo. To znanje in spretnosti naj bodo osnova za uvajanje trajnostne rabe obnovljivih naravnih virov, ohranjanje življenjske pestrosti, kakovostnega okolja in zdravih naravnih virov (vode zraka, tal …) in s tem povezane kakovosti življenja in  nadaljnjega razvoja.

Za uspešno izvedbo predmeta kemija je nujno potrebna aktivna uporaba informacijsko-komunikacijske tehnologije, torej MM-računalnik z medmrežnim dostopom in LCD-prikazovalnikom.

V vsakem sklopu  so predvidene 3 ure samostojnega eksperimentalnega dela dijakov, pri katerem obvezno sodeluje laborant.

7. Ocenjevanje

Priporočamo, da učitelji čim bolj raznoliko preverjajo in ocenjujejo znanje učencev (ustno, pisno, ocenjevanje eksperimentalnega dela, projektnega dela, izdelkov, poročil …) in s tem zagotovijo, da lahko dijak na različne načine izkaže svoje znanje. Priporočljiva je uporaba kolegialnega ocenjevanja in samovrednotenja, saj s tem dijaki postanejo aktivni udeleženci pri vrednotenju opravljenega dela.