Ongelmaperustainen oppiminen lukion kemian opetuksessa Kemian Opetuksen Päivät /Irma Aroluoma

Ongelma on arkipäivän asia Ongelman ratkaiseminen on seikkailu On monia reittejä saman ongelman ratkaisemiseen Tuloksia voi olla samaan ongelmaan erilaisia Ongelmanratkaisua voi harjoitella ja siinä voi kehittyä Ongelma voi jäädä ratkaisematta

Tehtävänanto KOHTUULLISEN SULJETTU Annetaan valmiina: -välineet, kemikaalit (usein valmiina ryhmiä varten opettajan toimesta) -työn suoritusohjeet -kysymykset, joihin vastataan Laita 5 ml koeputkeen lusikankärjellä sinkkijauhetta. Lisää 1 ml 10 % suolahappoa. Mitä tapahtuu? Mitä kaasua syntyy? Kirjoita reaktioyhtälö, kun vety esiintyy 2-atomisena.

EDELLISTÄ AVOIMEMPI, KUITENKIN RAJATTU Ryhmätyönä Laitteet ja aineet annetaan, tutkimuksen juoni esitellään yksityiskohtiin menemättä. Opettaja esittää tiettyyn asiaan liittyvän DEMOn, jonka yhteydessä esitellään välineet ja kemikaalit. Opiskelijat havainnoivat, tekevät johtopäätökset ja suunnittelevat kemialliset mallit. 6-kennostoon laitetaan sinkkiä, rautaa, hiiltä, kuparia, kalsiumia ja alumiinia. Kuhunkin kennoon lisätään 10 % suolahappoa. Havainnot, johtopäätökset ja mallit? Kennoja seurataan koko työskentelyn ajan (ja miksei pitemmänkin aikaa!).

AVOIN Toimeksianto/Ongelma Tutki tiettyä ilmiötä/reaktiota/ainetta. Valitse välineet ja kemikaalit sekä suunnittele tutkimuksen tekeminen (tietyillä välineillä ja kemikaaleilla voidaan rajata ja siten helpottaa). Esitä suunnitelma opettajalle (voi jättää väliin). Liitä työskentelysi tulokset kemian teoriaan, mallinna mahdolliset reaktiot/ilmiöt. Miten/miksi …? Miten metallit liukenevat/reagoivat happoihin/happojen kanssa?

OUTO, AVOIN JA MIELENKIINTOINEN Opettaja esittää tietynlaisen DEMOn, jossa ei sanota välineitä eikä kemikaaleja. Opiskelija pääsee teoriaan ja malleihin kiinni vain havainnoinnin perusteella. Johtopäätösten tekeminen perustuu aikaisempaan kokemukseen ja kemian teorian hallintaan, ulkomuistikin on hyvä apu! Soveltuu mainiosti kertaukseen kurssin lopussa tai yo-valmistautumiseen. Sama demo kuin edellä 6- tai 12-kennolla. Metallit ja suolahappo ilman nimikylttiä myös tarkasteltavina. videovideo

TOSI AVOIN Toimeksianto Keksi tutkimusaihe ja suunnittele tutkimuksen tekeminen (välineet, kemikaalit, suorittaminen, kirjaamiset, johtopäätösten laajuus/luotettavuuden arviointi, mallintamiset, teoriaan sitominen, raportointi, jne).

Pikku kikkoja Anna toimeksianto ”säästellen” Älä vastaa suoraan kysymykseen vaan: ”katso kirjasta, kysy vieruskaverilta, mene nettiin, hae taulukkosi, etsi itse sukkasi, jne.” tai esitä vastakysymyksiä Pidä luokassa saatavilla lisämateriaaleja (yliopistotasoisiakin!) Anna opiskelijoiden käyttää erilaisia oppikirjoja Älä sano, millä sivulla ollaan menossa Älä rupea selostamaan jo aiemmin opettamaasi ennen kuin koko ryhmä tosissaan sitä tarvitsee Pysy poissa jaloista, kun opiskelijat työskentelevät Jätä luokkaan kaikenlaista lojumaan: vanhoja reaktioastioita, vaarattomia (?) aineita, muiden ryhmien töitä, jne. ja anna opiskelijoiden tutkia niitä Vaadi mahdottomia, mutta anna toimitusaikaa Luota siihen, että kaikki haluavat ja osaavat ratkaista ongelmia