Član
- Učlanjen(a)
- 18.06.2009
- Poruka
- 4.265
Standardi učeničkih postignuća u nastavi hemije
Dr Dragica Trivić, dr Ratko M. Jankov
Hemijski fakultet, Beograd
Miomir Ranđelović
OŠ "Josif Pančić", Beograd
Mirjana Marković
OŠ "Gavrilo Princip", Beograd
dr Gordana Zindović-Vukadinović
Geografski fakultet, Beograd
REZIMEU radu je prikazano deset standarda koji su rezultat određenja hemijske pismenosti kao sastavnog dela opšte naučne pismenosti, neophodne svakom mladom čoveku. Naš cilj je da ovim predlogom standarda precizno odredimo znanja i umenja koja bi trebalo da stekne (razvije) svaki učenik tokom učenja hemije. Reč je o znanjima koja su potrebna u svakodnevnom životu, koja su deo opšteg obrazovanja neophodnog za obrazovanje tokom celog života i za ličnu i profesionalnu realizaciju. Zapravo, to su znanja, veštine i stavovi koje svako treba da poseduje na kraju opšteg obrazovanja. Ovde predloženi standardi formulisani su na osnovu rezultata višegodišnjih ispitivanja učeničkih postignuća u oblasti hemije na različitim nivoima obrazovanja, kao i na osnovu analize iskustava u svetu. Iako su ovi standardi nezavisni od postojećih programa hemije, oni su u skladu sa ciljevima učenja hemije u osnovnoj i srednjoj školi. Drugim rečima, stvaranjem uslova za postignuća predviđena ovim standardima, ispunjavaju se ciljevi učenja hemije na osnovnoškolskom i srednjoškolskom nivou.
Uvod
U ovom članku predstavljeni su standardi za učenička postig-nuća iz hemije prema okvirima datim u prethodno objavljenim rado vima: Standardi za učenička postignuća u nastavi hemije I i II deo (Šišović i sar., 2004; Ranđelović i sar., 2005). U prethodnom radu prikazana su očekivana postignuća učenika u oblasti nastave hemije i prirodnih nauka u svetu. Analiza iskustava iz drugih obrazovnih sistema predstavljala je važan korak u procesu formulisanja standarda za naše đake. Podsećamo da pod standardima učeničkih postignuća podrazumevamo ishode koji imaju precizno određenu kvalitativnu i kvantitativnu dimenziju, odnosno merljiva, neophodna (obavezna) postignuća značajna za dalje učenje i pro-duk tivan život. Ovde govorimo o minimalnim standardima znanja, ve šti-na, stavova i vrednosti. Taj minimalni obavezni kvantum u tesnoj je vezi s onim što smo u prvom radu definisali kao "hemijska pismenost", koja svakoj osobi "obezbeđuje sagledavanje i razumevanje životnog okruženja i funkcionisanje na ličnom i društvenom planu" (Šišović i sar., 2004). Standardi su zapravo uslov i okvir za ovako shvaćenu hemijsku pismenost.
Definisanje standarda urađeno je na osnovu procene značaja znanja i sposobnosti sa stanovišta pojedinca, sadašnjosti i budućnosti. Pri-li kom formulisanja standarda, osim praćenja i analize procesa nasta ve hemije u nas, korišćeni su podaci o učeničkim postignućima na razli-čitim testiranjima iz hemije, izvođenim u prethodnih petnaest godina (Milanović-Nahod i sar., 2003; Šišović i Bojović, 2001; Šišović i sar., 2003), kao i na internacionalnom testiranju TIMSS 2003 (Martin et al., 2004; Šišović, 2005- TIMSS je skraćenica od the Trends in International Mathematics and Science Study i predstavlja međunarodno ispitivanje nivoa postignuća učenika četvrtog i osmog razreda u domenu matematike i prirodnih nauka)
Standardi učeničkih postignuća u nastavi hemije
Ovi standardi definisani su nezavisno od postojećih nastavnih programa sa ciljem da se njima konkretno doprinese odgajanju hemijski pismenih generacija mladih.
Predlog standarda izložićemo tako što ćemo svaki standard prvo imenovati, a potom istaći njihovu suštinu i dati neophodno objašnjenje.
Standard 1. Razumevanje uloge i značaja hemije
Svaki učenik bi trebalo da razume ulogu i značaj hemije u svakodnevnom životu i u razvoju tehnologije i društva.
Ispunjenost ovog standarda podrazumeva da učenici razumeju:
1.1. činjenice u vezi s ulogom i značajem hemije u svakodnevnom životu
1.1.1. sa stanovišta ishrane:
- da se ishranom unosi šest glavnih tipova supstanci neophodnih
ljudskom organizmu (proteini, ugljeni hidrati, masti i ulja, vitamini, minerali i voda),
- da su proteini, ugljeni hidrati i triacilgliceroli (masti i ulja) makromolekuli izgrađeni od ostataka manjih molekula,
- kakav je sastav vode za piće, koja svojstva ima i osnovne informacije o prečišćavanju i dezinfekciji vode,
- da organske supstance za zaštitu biljaka kao što su herbicidi, insek ticidi, fungicidi omogućavaju obezbeđivanje dovoljne količine hra-ne, kao i preparati za zaštitu i ishranu životinja,
- da hemija u prehrambenoj industriji ima ulogu u postupcima izolovanja, prečišćavanja i prerade prirodnih proizvoda, konzerviranju hrane, u proizvodnji supstanci koje utiču na kvalitet hrane (emulgatori, aditivi, punioci, kvalitetna ambalaža, materijali od kojih se pravi pribor za obradu namirnica);
1.1.2. sa stanovišta lične higijene:
- da hemija ima ulogu u obezbeđivanju dovoljnih količina vode (pitke
i/ili tehničke), proizvodnji sapuna, deterdženata, raznih dezinfekcionih sredstava, kozmetičkih preparata, materijala za zaštitu (rukavice, manti-li, obuća...),
1.1.3. za očuvanje i poboljšanje zdravlja:
- da rezultati biohemijskih analiza služe za postavljanje dija gnoza, - o načinu čuvanja, razlikovanja i upotrebi lekova,
1.1.4. sa stanovišta upotrebe različitih materijala:
- da su od polimernih materijala izrađeni mnogi predmeti u
svakodnevnoj upotrebi, da se oni koriste u elektronskoj i mašinskoj in-du stri ji, u građevinarstvu, tekstilnoj industriji, farmaceutskoj indu-striji,
- prednosti i nedostatake upotrebe polimernih materijala, - doprinos hemije u proizvodnji boja i lakova, izolacionih mate ri-ja la, kvalitetnijih elektroizolacionih materijala, maziva, materijala za hi rur ške i ostale medicinske instrumente, implantanata;
1.2. činjenice u vezi s ulogom i značajem hemije u tehnologiji, u zaštiti životne sredine, i ekonomskom i društvenom životu:
- da razvoj tehnologije zahteva i podstiče razvoj hemije kao nauke i obrnuto, kroz traganje za jeftinijim postupkom, dostupnijim polaznim supstancama za sintezu materijala željenih svojstava uz nizak utrošak energije i bez neželjenih uticaja na životnu okolinu,
- da hemija kao nauka doprinosi kvalitetnijem i udobnijem svako-dnevnom životu i boljem standardu,
- da je hemija značajna u oblasti proizvodnje energije,
- o doprinosu hemije za očuvanje i unapređenje kvaliteta životne sredine kroz istraživanje složenosti hemije zemlje, voda u prirodi, atmo-sfere i biosfere, kroz razvoj novih reagenasa, metoda i instrumenata za detekciju i identifikaciju opasnih supstanci.
Standard 2. Poznavanje istorijskog razvoja hemije
Svaki učenik treba da zna o istorijskom razvoju osnovnih hemijskih ideja.
Svrha ovog standarda jeste da se obezbedi bolje razumevanje hemije kroz uvid kako se do određenih znanja u ovoj nauci došlo, s kojim problemima su se naučnici suočavali, kako su tražili rešenja, koju metodologiju su koristili. Posebno je za učenike važno da znaju o naučnicima čiji je rad predstavljao prekretnicu u hemijskim znanjima, tumačenjima i praktičnoj primeni. Na primer:
- Lavoazje - istakao važnost merenja i formulisao zakon o održanju mase, objasnio proces gorenja i disanja,
- Prust - otkrio da su u jedinjenjima, nezavisno od izvora iz koga su uzeta, elementi međusobno sjedinjeni u istom masenom odnosu, odnosno da imaju stalan sastav,
- Dalton - postavio atomsku teoriju, definisao pojam relativne atom ske težine (mase),
- Bercelijus - predložio način označavanja hemijskih elemenata, koji se, uz određene izmene, i danas koristi,
- Veler - prvi sintetisao organsko jedinjenje iz neorganskih supstanci,
- Mendeljejev - napravio klasifikaciju/sistematizaciju elemenata sastavljanjem tablice Periodnog sistema elemenata i definisao zakon peri odičnosti,
- Sima Lozanić - utemeljio hemijsku nauku u Srbiji.
Pored značaja za bolje razumevanje hemije i metodologije istraživanja/ saznavanja u hemiji, ovaj standard obezbeđuje i potpunije opšte obrazovanje svakog pojedinca.
Standard 3. Ovladavanje hemijskom terminologijom
Svaki učenik treba da razume i da koristi osnovnu hemijsku terminologiju.
Očekuje se da u toku školovanja učenici nauče pravilno da koriste sledeće hemijske termine: supstanca, element, metal, nemetal, jedinjenje, oksid, kiselina, baza, so, ugljovodonici, alkoholi, ugljeni hidrati, aminokiseline, proteini, smeša, rastvor, masti i ulja, fizičke promene supstance, hemijske promene supstance, analiza, sinteza, neutralizacija, oksido-redukcija, supstitucija, adicija, polimerizacija, atom, molekul, jon.
Zadovoljavanjem ovog standarda postiže se bolja opšta hemijska pisme nost i bogati rečnik svakog mladog čoveka.
Standard 4. Razumevanje i korišćenje oznaka u hemiji
Svaki učenik treba da razume značenja oznaka koje se koriste u hemiji.
Standard podrazumeva da učenici treba da razumeju:
- kvalitativno i kvantitativno značenje hemijskih simbola, for mu-la (molekulskih, strukturnih i elektronskih) i jednačina,
- značenje oznaka za atomski i maseni broj elementa, relativnu atom-sku i molekulsku masu,
- značenje oznaka za elementarne čestice,
- značenje oznaka fizičkih veličina kao što su masa, količina sup-stan ce, molarna masa i njihovih jedinica,
- način označavanja naelektrisanja čestica.
Standard 5. Formiran sistem osnovnih hemijskih pojmova
Svaki učenik treba da formira sistem osnovnih hemijskih pojmova, kao i da integriše taj sistem u sistem osnovnih pojmova prirodnih nauka.
Ovaj standard podrazumeva da učenici tokom školovanja treba da:
- međusobno povežu sledeće pojmove: supstanca, element, metal, nemetal, jedinjenje, oksid, kiselina, baza, so, ugljovodonici, alkoholi, uglje-ni hidrati, aminokiseline, proteini, smeša, rastvori, masti i ulja, fizi čke promene supstance, hemijske promene supstance, analiza, sinteza, neu tra lizacija, oksido-redukcija, supstitucija, adicija, polimerizacija, atom, molekul, jon,
- formiraju sistem u kojem uspostavljene veze između pojmova odsli-kavaju odnose prema opštosti i hijerarhiju,
- uspostave veze između hemijskih pojmova i pojmova iz biologije i fizike, kao što su: fotosinteza, disanje, difuzija, masa, temperatura, sila, gustina, pritisak, energija, unutrašnja energija, toplota, fazni prelazi, električna struja, izvori električne struje.
Standard 6. Razvijeno logičko i kritičko mišljenje u hemiji
Svaki učenik treba da razvije logičko i kritičko mišljenje u domenu "hemijskog rezonovanja" .
Ostvarenost ovog standarda podrazumeva osposobljenost učenika da: - uočavaju pravilnosti među podacima dobijenim posmatranjem, ekspe-ri mentalnim merenjima ili računskim putem, formulišu objašnjenja, izvo de zaključke, formulišu pretpostavke o fizičkim i hemijskim svoj-stvi ma supstanci na osnovu znanja o strukturi supstance i obrnuto, - procenjuju adekvatnost izbora supstanci prema cilju ogleda, - procenjuju adekvatnost izbora laboratorijskog pribora, posuđa i aparatura za izvođenje ogleda prema zadatom cilju,
- procenjuju valjanost (tačnost) i pouzdanost (preciznost, repro-ducibilnost) rezultata dobijenih računskim putem ili eksperimentalnim merenjima,
- procenjuju valjanost objašnjenja,
- procenjuju valjanost zaključaka,
- procenjuju pouzdanost korišćenih izvora informacija,
- procenjuju da li primeri pripadaju nekom pojmu ili ne.
Standard 7. Umeće korišćenja izvora informacija relevantnih za hemiju
Svaki učenik treba da bude osposobljen da koristi različite izvore informacija i prikuplja podatke u vezi s pitanjima i problemima iz oblasti hemije.
U sklopu rešavanja problema ili za zadovoljavanje sopstvene rado-znalosti, učenici treba da budu osposobljeni da:
- na osnovu postojećeg znanja hemijskih činjenica i pojmova identi-fikuju oblast hemije koja se bavi zadatim problemom ili "predmetom inte-re sovanja",
- pronađu i koriste odgovarajuće izvore informacija (literaturu, klasičnu i elektronsku, stručne i naučnopopularne časopise),
- kritički procenjuju pouzdanost izvora i informacija koje on nudi.
Standard 8. Primena osnovnih hemijskih znanja i umenja
Svaki učenik treba da bude osposobljen da primeni osnovna hemijska znanja i umenja u svakodnevnom životu, u situacijama sticanja novih znanja ili u okviru budućih profesionalnih delatnosti.
Ovaj standard podrazumeva osposobljenost učenika da:
- prepoznaju i objašnjavaju primere supstanci i promena iz svako-dnevnog života na osnovu znanja osnovnih hemijskih pojmova i teorija (na primer, smeše - zemljište, barska voda, nafta, parafin, boje, mast, mleko, majonez, kreme; rastvori - voda za piće, sirće, alkoholna pića, sona kiselina, izbeljivači; elementi: metali - natrijum, kalijum, kalcijum, magnezijum, aluminijum, gvožđe, olovo, cink, bakar, zlato, srebro; neme-tali - vodonik, kiseonik, azot, fosfor, sumpor, ugljenik, hlor, jod; jedinjenja: oksidi - ugljenik(IV)-oksid, ugljenik(II)-oksid, azot(V)-oksid, fosfor(V)-oksid, sumpor(IV)-oksid, sumpor(VI)-oksid, kalcijum-oksid; kiseline - hlorovodonična, sumporna, azotna, sirćetna, limunska; baze - natrijum-hidroksid, kalcijum-hidrokisd, amonijak, soli - natrijum-hlorid, kalijum-jodid, natrijum-hidrogenkarbonat, kalcijum-karbonat; fizičke promene: promene oblika - savijanje gvozdene žice, usitnjavanje šećera, promene agregatnog stanja - topljenje leda, isparavanje vode, rastva-ranje šećera; hemijske promene: neutralizacija, oksidacija - gorenje, disanje, korozija),
- primene znanje hemije za rešavanje jednostavnih, realnih pro-ble ma iz svakodnevnog života i za donošenje odluka (na primer, kako očistiti masnu mrlju na odeći, kako očistiti kamenac, rđu, kako izabrati najpogodniji materijal za pravljenje predmeta željene namene),
- da razumeju zašto je znanje hemije potrebno u različitim "hemi-čar skim i nehemičarskim" profesijama (na primer, tehnolog, farmaceut, lekar, zubar, agronom, medicinska sestra, vatrogasac, trgovac) i kako se ono primenjuje u okviru tih profesija,
- ovladaju pravilnom tehnikom rada u laboratoriji, odnosno da razviju odgovarajuće veštine, na primer, presipanje tečnosti, precizno merenje mase, zapremine, pravilno uzimanje i rad sa supstancama (vrućim, korozivnim), usitnjavanje supstance, sklapanje aparatura, bezbedan rad uz korišćenje zaštitne opreme (rukavice, naočare, mantil), uredno održa-vanje radnog mesta, čišćenje laboratorijskog pribora i posuđa,
- naprave promišljen i odgovarajući izbor sledećeg nivoa obrazo-vanja i/ili buduće profesije.
Standard 9. Razumevanje metodologije naučnog istraživanja u hemiji i osposobljenost za izvođenje jednostavnih istraživanja
Svaki učenik treba da razume metodologiju istraživanja u hemiji i da bude osposobljen da kroz jednostavna istraživanja proveri svoje ili neke tuđe ideje.
Standardom se predviđa da učenici:
- razumeju faze u naučnom istraživanju: posmatranje, uočavanje pro blema, merenje, uočavanje pravilnosti među podacima prikupljenim posma tranjem i/ili merenjem, postavljanje hipoteza, eksperimentalno pro-veravanje hipoteza, formulisanje teorijskih objašnjenja,
- razumeju da su naučni zaključci izvedeni na osnovu dokaza, i da se dokazi mogu i dalje proveravati,
- razumeju ulogu i značaj planiranja u istraživanju, i kako se prema cilju bira metod,
- budu osposobljeni da prepoznaju i formulišu problem istra ži va-nja i naprave plan istraživanja,
- postavljaju hipoteze i prikupljaju dokaze/podatke ( eksperimentalno i/ili pretraživanjem različitih izvora informacija), obrađuju i ana li-zi raju podatke,
- na osnovu rezultata istraživanja izvode zaključke i genera li-zacije.
Standard 10. Razvijene komunikacione sposobnosti
Svaki učenik treba da bude osposobljen da na odgovarajući način (usmeno i u pisanom vidu) prenese drugima informacije o svom radu, kao i da primi informacije od drugih (povratne informacije o izloženom radu ili o rezultatima istraživanja drugih).
- komuniciraju s drugima, uz razumevanje informacija datih na različite načine (uključujući i simbolički vid i korišćenjem infor ma-ciono-komunikacionih tehnologija) i korišćenjem odgovarajuće termi no-logije,
- primaju i razumeju pisanu i usmenu instrukciju o cilju i načinu rada,
- na strukturiran način pripreme usmeni ili pisani izveštaj o rezultatima rada i da podatke predstave kvantitativno i kvalitativno,
- usmeno izveste o cilju, načinu i rezultatima rada i zaključcima do kojih su došli, uključujući korišćenje različitih sredstava koji doprinose efikasnijoj prezentaciji (panoi, uz pomoć računara itd.).
Zaključak
U članku je prikazano deset standarda za učenička postignuća u oblasti hemije na kraju opšteg obrazovanja. Standardi su formulisani na osnovu stava da minimalna postignuća koja treba da ostvari svaki učenik tokom učenja hemije vode temeljnom sticanju hemijske pismenosti, tj. osnovnih znanja i umenja neophodnih za razumevanje okruženja, osnove za nastavak obrazovanja i ličnog i profesionalnog ostvarenja. Standardi su definisani tako da obuhvataju znanja i sposobnosti značajne za svakog pojedinca i neophodne sa stanovišta sadašnjosti i budućnosti. Znanje hemije važno je za svakog, a razlike u potrebama, iskustvu i predznanju zahtevaju od nastavnika i škole da učenicima pruže odgovarajuće podrške za formiranje potrebnih hemijskih znanja i sposobnosti. Ovim standardi-ma se utvrđuju i kriterijumi za prosuđivanje o napretku tokom obrazovanja, a prema ciljevima učenja hemije u osnovnoj i srednjoj školi. Oni pružaju kriterijume na osnovu kojih se može procenjivati efikasnost obrazovanja u oblasti hemije. Standardi su posebno važni jer upućuju na organizovane, konzistentne, koherentne i sistematčne aktivnosti u procesu nastave i učenja i tako daju šansu svakom učeniku, nezavisno od škole koju pohađa, da stekne osnovnu hemijsku pismenost.
Precizirajući učenička postignuća, standardi pružaju pomoć nastavnicima u kreiranju procesa nastave i učenja, uz uvažavanje mogućnosti učenika, njihovih potreba i prethodnih iskustava. Oni su sred stvo kojim se omogućava da se ostvare ciljevi učenja i podučavanja. Da bi to uspešno činili, nastavnicima standardi treba da služe kao vodič u kreativnom čitanju i interpretiranju nastavnih programa. To znači selekciju sadržaja koji nose ključne informacije i metoda koje su, isto-vremeno, primerene sadržaju i očekivanjima koje standardi definišu. Poštovanje standarda, osim kreativnog čitanja i interpretacije sadržaja programa, pretpostavlja i traženje i primenu funkcionalnih metoda i oblika rada u nastavi. Bitno je da standardi praktično definišu ishode (rezultate) ispod kojih se ne može smatrati da je neko hemijski pismen i da pismenost ima konkretan doprinos njegovom sadašnjem i budućem životu.
Od nastavnika se očekuje dakle da oblikuje nastavu i učenje na način prilagođen učeniku, kao i da predvidi moguće probleme u razumevanju i usvajanju hemijskih sadržaja. On bi trebalo da razume kako se deca razvijaju i uče i, prema tome, da planira kako da nastavom obezbedi razvoj učenika. Kominikacija između učenika i nastavnika mora da bude efikasna i usme-rena ka svakom učeniku. Nastavnik mora da prilagodi učenje kako pojedincu, tako i grupi, da razume individualno i grupno ponašanje učenika i da stvara atmosferu i radno okruženje koje pospešuje aktivnost, povećava moti vi sanost i razvija pozitivnu socijalnu interakciju. Pokazatelj kva-li teta rada nastavnika su znanja i umenja učenika, a standardi bi trebalo da vode svakog nastavnika u planiranju i realizaciji nastave tako da svaki učenik ima mogućnost da formira potrebna hemijska znanja i umenja.
Tekst je rezultat rada u okviru projekta "Nastava hemije i istorija nauke i nastave u Srbiji - 149028G" (2006-2010) koji je podržalo Mini star-stvo nauke i zaštite životne sredine Republike Srbije.
Dr Dragica Trivić, dr Ratko M. Jankov
Hemijski fakultet, Beograd
Miomir Ranđelović
OŠ "Josif Pančić", Beograd
Mirjana Marković
OŠ "Gavrilo Princip", Beograd
dr Gordana Zindović-Vukadinović
Geografski fakultet, Beograd
REZIMEU radu je prikazano deset standarda koji su rezultat određenja hemijske pismenosti kao sastavnog dela opšte naučne pismenosti, neophodne svakom mladom čoveku. Naš cilj je da ovim predlogom standarda precizno odredimo znanja i umenja koja bi trebalo da stekne (razvije) svaki učenik tokom učenja hemije. Reč je o znanjima koja su potrebna u svakodnevnom životu, koja su deo opšteg obrazovanja neophodnog za obrazovanje tokom celog života i za ličnu i profesionalnu realizaciju. Zapravo, to su znanja, veštine i stavovi koje svako treba da poseduje na kraju opšteg obrazovanja. Ovde predloženi standardi formulisani su na osnovu rezultata višegodišnjih ispitivanja učeničkih postignuća u oblasti hemije na različitim nivoima obrazovanja, kao i na osnovu analize iskustava u svetu. Iako su ovi standardi nezavisni od postojećih programa hemije, oni su u skladu sa ciljevima učenja hemije u osnovnoj i srednjoj školi. Drugim rečima, stvaranjem uslova za postignuća predviđena ovim standardima, ispunjavaju se ciljevi učenja hemije na osnovnoškolskom i srednjoškolskom nivou.
Uvod
U ovom članku predstavljeni su standardi za učenička postig-nuća iz hemije prema okvirima datim u prethodno objavljenim rado vima: Standardi za učenička postignuća u nastavi hemije I i II deo (Šišović i sar., 2004; Ranđelović i sar., 2005). U prethodnom radu prikazana su očekivana postignuća učenika u oblasti nastave hemije i prirodnih nauka u svetu. Analiza iskustava iz drugih obrazovnih sistema predstavljala je važan korak u procesu formulisanja standarda za naše đake. Podsećamo da pod standardima učeničkih postignuća podrazumevamo ishode koji imaju precizno određenu kvalitativnu i kvantitativnu dimenziju, odnosno merljiva, neophodna (obavezna) postignuća značajna za dalje učenje i pro-duk tivan život. Ovde govorimo o minimalnim standardima znanja, ve šti-na, stavova i vrednosti. Taj minimalni obavezni kvantum u tesnoj je vezi s onim što smo u prvom radu definisali kao "hemijska pismenost", koja svakoj osobi "obezbeđuje sagledavanje i razumevanje životnog okruženja i funkcionisanje na ličnom i društvenom planu" (Šišović i sar., 2004). Standardi su zapravo uslov i okvir za ovako shvaćenu hemijsku pismenost.
Definisanje standarda urađeno je na osnovu procene značaja znanja i sposobnosti sa stanovišta pojedinca, sadašnjosti i budućnosti. Pri-li kom formulisanja standarda, osim praćenja i analize procesa nasta ve hemije u nas, korišćeni su podaci o učeničkim postignućima na razli-čitim testiranjima iz hemije, izvođenim u prethodnih petnaest godina (Milanović-Nahod i sar., 2003; Šišović i Bojović, 2001; Šišović i sar., 2003), kao i na internacionalnom testiranju TIMSS 2003 (Martin et al., 2004; Šišović, 2005- TIMSS je skraćenica od the Trends in International Mathematics and Science Study i predstavlja međunarodno ispitivanje nivoa postignuća učenika četvrtog i osmog razreda u domenu matematike i prirodnih nauka)
Standardi učeničkih postignuća u nastavi hemije
Ovi standardi definisani su nezavisno od postojećih nastavnih programa sa ciljem da se njima konkretno doprinese odgajanju hemijski pismenih generacija mladih.
Predlog standarda izložićemo tako što ćemo svaki standard prvo imenovati, a potom istaći njihovu suštinu i dati neophodno objašnjenje.
Standard 1. Razumevanje uloge i značaja hemije
Svaki učenik bi trebalo da razume ulogu i značaj hemije u svakodnevnom životu i u razvoju tehnologije i društva.
Ispunjenost ovog standarda podrazumeva da učenici razumeju:
1.1. činjenice u vezi s ulogom i značajem hemije u svakodnevnom životu
1.1.1. sa stanovišta ishrane:
- da se ishranom unosi šest glavnih tipova supstanci neophodnih
ljudskom organizmu (proteini, ugljeni hidrati, masti i ulja, vitamini, minerali i voda),
- da su proteini, ugljeni hidrati i triacilgliceroli (masti i ulja) makromolekuli izgrađeni od ostataka manjih molekula,
- kakav je sastav vode za piće, koja svojstva ima i osnovne informacije o prečišćavanju i dezinfekciji vode,
- da organske supstance za zaštitu biljaka kao što su herbicidi, insek ticidi, fungicidi omogućavaju obezbeđivanje dovoljne količine hra-ne, kao i preparati za zaštitu i ishranu životinja,
- da hemija u prehrambenoj industriji ima ulogu u postupcima izolovanja, prečišćavanja i prerade prirodnih proizvoda, konzerviranju hrane, u proizvodnji supstanci koje utiču na kvalitet hrane (emulgatori, aditivi, punioci, kvalitetna ambalaža, materijali od kojih se pravi pribor za obradu namirnica);
1.1.2. sa stanovišta lične higijene:
- da hemija ima ulogu u obezbeđivanju dovoljnih količina vode (pitke
i/ili tehničke), proizvodnji sapuna, deterdženata, raznih dezinfekcionih sredstava, kozmetičkih preparata, materijala za zaštitu (rukavice, manti-li, obuća...),
1.1.3. za očuvanje i poboljšanje zdravlja:
- da rezultati biohemijskih analiza služe za postavljanje dija gnoza, - o načinu čuvanja, razlikovanja i upotrebi lekova,
1.1.4. sa stanovišta upotrebe različitih materijala:
- da su od polimernih materijala izrađeni mnogi predmeti u
svakodnevnoj upotrebi, da se oni koriste u elektronskoj i mašinskoj in-du stri ji, u građevinarstvu, tekstilnoj industriji, farmaceutskoj indu-striji,
- prednosti i nedostatake upotrebe polimernih materijala, - doprinos hemije u proizvodnji boja i lakova, izolacionih mate ri-ja la, kvalitetnijih elektroizolacionih materijala, maziva, materijala za hi rur ške i ostale medicinske instrumente, implantanata;
1.2. činjenice u vezi s ulogom i značajem hemije u tehnologiji, u zaštiti životne sredine, i ekonomskom i društvenom životu:
- da razvoj tehnologije zahteva i podstiče razvoj hemije kao nauke i obrnuto, kroz traganje za jeftinijim postupkom, dostupnijim polaznim supstancama za sintezu materijala željenih svojstava uz nizak utrošak energije i bez neželjenih uticaja na životnu okolinu,
- da hemija kao nauka doprinosi kvalitetnijem i udobnijem svako-dnevnom životu i boljem standardu,
- da je hemija značajna u oblasti proizvodnje energije,
- o doprinosu hemije za očuvanje i unapređenje kvaliteta životne sredine kroz istraživanje složenosti hemije zemlje, voda u prirodi, atmo-sfere i biosfere, kroz razvoj novih reagenasa, metoda i instrumenata za detekciju i identifikaciju opasnih supstanci.
Standard 2. Poznavanje istorijskog razvoja hemije
Svaki učenik treba da zna o istorijskom razvoju osnovnih hemijskih ideja.
Svrha ovog standarda jeste da se obezbedi bolje razumevanje hemije kroz uvid kako se do određenih znanja u ovoj nauci došlo, s kojim problemima su se naučnici suočavali, kako su tražili rešenja, koju metodologiju su koristili. Posebno je za učenike važno da znaju o naučnicima čiji je rad predstavljao prekretnicu u hemijskim znanjima, tumačenjima i praktičnoj primeni. Na primer:
- Lavoazje - istakao važnost merenja i formulisao zakon o održanju mase, objasnio proces gorenja i disanja,
- Prust - otkrio da su u jedinjenjima, nezavisno od izvora iz koga su uzeta, elementi međusobno sjedinjeni u istom masenom odnosu, odnosno da imaju stalan sastav,
- Dalton - postavio atomsku teoriju, definisao pojam relativne atom ske težine (mase),
- Bercelijus - predložio način označavanja hemijskih elemenata, koji se, uz određene izmene, i danas koristi,
- Veler - prvi sintetisao organsko jedinjenje iz neorganskih supstanci,
- Mendeljejev - napravio klasifikaciju/sistematizaciju elemenata sastavljanjem tablice Periodnog sistema elemenata i definisao zakon peri odičnosti,
- Sima Lozanić - utemeljio hemijsku nauku u Srbiji.
Pored značaja za bolje razumevanje hemije i metodologije istraživanja/ saznavanja u hemiji, ovaj standard obezbeđuje i potpunije opšte obrazovanje svakog pojedinca.
Standard 3. Ovladavanje hemijskom terminologijom
Svaki učenik treba da razume i da koristi osnovnu hemijsku terminologiju.
Očekuje se da u toku školovanja učenici nauče pravilno da koriste sledeće hemijske termine: supstanca, element, metal, nemetal, jedinjenje, oksid, kiselina, baza, so, ugljovodonici, alkoholi, ugljeni hidrati, aminokiseline, proteini, smeša, rastvor, masti i ulja, fizičke promene supstance, hemijske promene supstance, analiza, sinteza, neutralizacija, oksido-redukcija, supstitucija, adicija, polimerizacija, atom, molekul, jon.
Zadovoljavanjem ovog standarda postiže se bolja opšta hemijska pisme nost i bogati rečnik svakog mladog čoveka.
Standard 4. Razumevanje i korišćenje oznaka u hemiji
Svaki učenik treba da razume značenja oznaka koje se koriste u hemiji.
Standard podrazumeva da učenici treba da razumeju:
- kvalitativno i kvantitativno značenje hemijskih simbola, for mu-la (molekulskih, strukturnih i elektronskih) i jednačina,
- značenje oznaka za atomski i maseni broj elementa, relativnu atom-sku i molekulsku masu,
- značenje oznaka za elementarne čestice,
- značenje oznaka fizičkih veličina kao što su masa, količina sup-stan ce, molarna masa i njihovih jedinica,
- način označavanja naelektrisanja čestica.
Standard 5. Formiran sistem osnovnih hemijskih pojmova
Svaki učenik treba da formira sistem osnovnih hemijskih pojmova, kao i da integriše taj sistem u sistem osnovnih pojmova prirodnih nauka.
Ovaj standard podrazumeva da učenici tokom školovanja treba da:
- međusobno povežu sledeće pojmove: supstanca, element, metal, nemetal, jedinjenje, oksid, kiselina, baza, so, ugljovodonici, alkoholi, uglje-ni hidrati, aminokiseline, proteini, smeša, rastvori, masti i ulja, fizi čke promene supstance, hemijske promene supstance, analiza, sinteza, neu tra lizacija, oksido-redukcija, supstitucija, adicija, polimerizacija, atom, molekul, jon,
- formiraju sistem u kojem uspostavljene veze između pojmova odsli-kavaju odnose prema opštosti i hijerarhiju,
- uspostave veze između hemijskih pojmova i pojmova iz biologije i fizike, kao što su: fotosinteza, disanje, difuzija, masa, temperatura, sila, gustina, pritisak, energija, unutrašnja energija, toplota, fazni prelazi, električna struja, izvori električne struje.
Standard 6. Razvijeno logičko i kritičko mišljenje u hemiji
Svaki učenik treba da razvije logičko i kritičko mišljenje u domenu "hemijskog rezonovanja" .
Ostvarenost ovog standarda podrazumeva osposobljenost učenika da: - uočavaju pravilnosti među podacima dobijenim posmatranjem, ekspe-ri mentalnim merenjima ili računskim putem, formulišu objašnjenja, izvo de zaključke, formulišu pretpostavke o fizičkim i hemijskim svoj-stvi ma supstanci na osnovu znanja o strukturi supstance i obrnuto, - procenjuju adekvatnost izbora supstanci prema cilju ogleda, - procenjuju adekvatnost izbora laboratorijskog pribora, posuđa i aparatura za izvođenje ogleda prema zadatom cilju,
- procenjuju valjanost (tačnost) i pouzdanost (preciznost, repro-ducibilnost) rezultata dobijenih računskim putem ili eksperimentalnim merenjima,
- procenjuju valjanost objašnjenja,
- procenjuju valjanost zaključaka,
- procenjuju pouzdanost korišćenih izvora informacija,
- procenjuju da li primeri pripadaju nekom pojmu ili ne.
Standard 7. Umeće korišćenja izvora informacija relevantnih za hemiju
Svaki učenik treba da bude osposobljen da koristi različite izvore informacija i prikuplja podatke u vezi s pitanjima i problemima iz oblasti hemije.
U sklopu rešavanja problema ili za zadovoljavanje sopstvene rado-znalosti, učenici treba da budu osposobljeni da:
- na osnovu postojećeg znanja hemijskih činjenica i pojmova identi-fikuju oblast hemije koja se bavi zadatim problemom ili "predmetom inte-re sovanja",
- pronađu i koriste odgovarajuće izvore informacija (literaturu, klasičnu i elektronsku, stručne i naučnopopularne časopise),
- kritički procenjuju pouzdanost izvora i informacija koje on nudi.
Standard 8. Primena osnovnih hemijskih znanja i umenja
Svaki učenik treba da bude osposobljen da primeni osnovna hemijska znanja i umenja u svakodnevnom životu, u situacijama sticanja novih znanja ili u okviru budućih profesionalnih delatnosti.
Ovaj standard podrazumeva osposobljenost učenika da:
- prepoznaju i objašnjavaju primere supstanci i promena iz svako-dnevnog života na osnovu znanja osnovnih hemijskih pojmova i teorija (na primer, smeše - zemljište, barska voda, nafta, parafin, boje, mast, mleko, majonez, kreme; rastvori - voda za piće, sirće, alkoholna pića, sona kiselina, izbeljivači; elementi: metali - natrijum, kalijum, kalcijum, magnezijum, aluminijum, gvožđe, olovo, cink, bakar, zlato, srebro; neme-tali - vodonik, kiseonik, azot, fosfor, sumpor, ugljenik, hlor, jod; jedinjenja: oksidi - ugljenik(IV)-oksid, ugljenik(II)-oksid, azot(V)-oksid, fosfor(V)-oksid, sumpor(IV)-oksid, sumpor(VI)-oksid, kalcijum-oksid; kiseline - hlorovodonična, sumporna, azotna, sirćetna, limunska; baze - natrijum-hidroksid, kalcijum-hidrokisd, amonijak, soli - natrijum-hlorid, kalijum-jodid, natrijum-hidrogenkarbonat, kalcijum-karbonat; fizičke promene: promene oblika - savijanje gvozdene žice, usitnjavanje šećera, promene agregatnog stanja - topljenje leda, isparavanje vode, rastva-ranje šećera; hemijske promene: neutralizacija, oksidacija - gorenje, disanje, korozija),
- primene znanje hemije za rešavanje jednostavnih, realnih pro-ble ma iz svakodnevnog života i za donošenje odluka (na primer, kako očistiti masnu mrlju na odeći, kako očistiti kamenac, rđu, kako izabrati najpogodniji materijal za pravljenje predmeta željene namene),
- da razumeju zašto je znanje hemije potrebno u različitim "hemi-čar skim i nehemičarskim" profesijama (na primer, tehnolog, farmaceut, lekar, zubar, agronom, medicinska sestra, vatrogasac, trgovac) i kako se ono primenjuje u okviru tih profesija,
- ovladaju pravilnom tehnikom rada u laboratoriji, odnosno da razviju odgovarajuće veštine, na primer, presipanje tečnosti, precizno merenje mase, zapremine, pravilno uzimanje i rad sa supstancama (vrućim, korozivnim), usitnjavanje supstance, sklapanje aparatura, bezbedan rad uz korišćenje zaštitne opreme (rukavice, naočare, mantil), uredno održa-vanje radnog mesta, čišćenje laboratorijskog pribora i posuđa,
- naprave promišljen i odgovarajući izbor sledećeg nivoa obrazo-vanja i/ili buduće profesije.
Standard 9. Razumevanje metodologije naučnog istraživanja u hemiji i osposobljenost za izvođenje jednostavnih istraživanja
Svaki učenik treba da razume metodologiju istraživanja u hemiji i da bude osposobljen da kroz jednostavna istraživanja proveri svoje ili neke tuđe ideje.
Standardom se predviđa da učenici:
- razumeju faze u naučnom istraživanju: posmatranje, uočavanje pro blema, merenje, uočavanje pravilnosti među podacima prikupljenim posma tranjem i/ili merenjem, postavljanje hipoteza, eksperimentalno pro-veravanje hipoteza, formulisanje teorijskih objašnjenja,
- razumeju da su naučni zaključci izvedeni na osnovu dokaza, i da se dokazi mogu i dalje proveravati,
- razumeju ulogu i značaj planiranja u istraživanju, i kako se prema cilju bira metod,
- budu osposobljeni da prepoznaju i formulišu problem istra ži va-nja i naprave plan istraživanja,
- postavljaju hipoteze i prikupljaju dokaze/podatke ( eksperimentalno i/ili pretraživanjem različitih izvora informacija), obrađuju i ana li-zi raju podatke,
- na osnovu rezultata istraživanja izvode zaključke i genera li-zacije.
Standard 10. Razvijene komunikacione sposobnosti
Svaki učenik treba da bude osposobljen da na odgovarajući način (usmeno i u pisanom vidu) prenese drugima informacije o svom radu, kao i da primi informacije od drugih (povratne informacije o izloženom radu ili o rezultatima istraživanja drugih).
- komuniciraju s drugima, uz razumevanje informacija datih na različite načine (uključujući i simbolički vid i korišćenjem infor ma-ciono-komunikacionih tehnologija) i korišćenjem odgovarajuće termi no-logije,
- primaju i razumeju pisanu i usmenu instrukciju o cilju i načinu rada,
- na strukturiran način pripreme usmeni ili pisani izveštaj o rezultatima rada i da podatke predstave kvantitativno i kvalitativno,
- usmeno izveste o cilju, načinu i rezultatima rada i zaključcima do kojih su došli, uključujući korišćenje različitih sredstava koji doprinose efikasnijoj prezentaciji (panoi, uz pomoć računara itd.).
Zaključak
U članku je prikazano deset standarda za učenička postignuća u oblasti hemije na kraju opšteg obrazovanja. Standardi su formulisani na osnovu stava da minimalna postignuća koja treba da ostvari svaki učenik tokom učenja hemije vode temeljnom sticanju hemijske pismenosti, tj. osnovnih znanja i umenja neophodnih za razumevanje okruženja, osnove za nastavak obrazovanja i ličnog i profesionalnog ostvarenja. Standardi su definisani tako da obuhvataju znanja i sposobnosti značajne za svakog pojedinca i neophodne sa stanovišta sadašnjosti i budućnosti. Znanje hemije važno je za svakog, a razlike u potrebama, iskustvu i predznanju zahtevaju od nastavnika i škole da učenicima pruže odgovarajuće podrške za formiranje potrebnih hemijskih znanja i sposobnosti. Ovim standardi-ma se utvrđuju i kriterijumi za prosuđivanje o napretku tokom obrazovanja, a prema ciljevima učenja hemije u osnovnoj i srednjoj školi. Oni pružaju kriterijume na osnovu kojih se može procenjivati efikasnost obrazovanja u oblasti hemije. Standardi su posebno važni jer upućuju na organizovane, konzistentne, koherentne i sistematčne aktivnosti u procesu nastave i učenja i tako daju šansu svakom učeniku, nezavisno od škole koju pohađa, da stekne osnovnu hemijsku pismenost.
Precizirajući učenička postignuća, standardi pružaju pomoć nastavnicima u kreiranju procesa nastave i učenja, uz uvažavanje mogućnosti učenika, njihovih potreba i prethodnih iskustava. Oni su sred stvo kojim se omogućava da se ostvare ciljevi učenja i podučavanja. Da bi to uspešno činili, nastavnicima standardi treba da služe kao vodič u kreativnom čitanju i interpretiranju nastavnih programa. To znači selekciju sadržaja koji nose ključne informacije i metoda koje su, isto-vremeno, primerene sadržaju i očekivanjima koje standardi definišu. Poštovanje standarda, osim kreativnog čitanja i interpretacije sadržaja programa, pretpostavlja i traženje i primenu funkcionalnih metoda i oblika rada u nastavi. Bitno je da standardi praktično definišu ishode (rezultate) ispod kojih se ne može smatrati da je neko hemijski pismen i da pismenost ima konkretan doprinos njegovom sadašnjem i budućem životu.
Od nastavnika se očekuje dakle da oblikuje nastavu i učenje na način prilagođen učeniku, kao i da predvidi moguće probleme u razumevanju i usvajanju hemijskih sadržaja. On bi trebalo da razume kako se deca razvijaju i uče i, prema tome, da planira kako da nastavom obezbedi razvoj učenika. Kominikacija između učenika i nastavnika mora da bude efikasna i usme-rena ka svakom učeniku. Nastavnik mora da prilagodi učenje kako pojedincu, tako i grupi, da razume individualno i grupno ponašanje učenika i da stvara atmosferu i radno okruženje koje pospešuje aktivnost, povećava moti vi sanost i razvija pozitivnu socijalnu interakciju. Pokazatelj kva-li teta rada nastavnika su znanja i umenja učenika, a standardi bi trebalo da vode svakog nastavnika u planiranju i realizaciji nastave tako da svaki učenik ima mogućnost da formira potrebna hemijska znanja i umenja.
Tekst je rezultat rada u okviru projekta "Nastava hemije i istorija nauke i nastave u Srbiji - 149028G" (2006-2010) koji je podržalo Mini star-stvo nauke i zaštite životne sredine Republike Srbije.