Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Biocatalytic reduction of ketones in a secondary school laboratory

100%

Lacušková D. , Drozdíková A.

Chemistry-Didactics-Ecology-Metrology

|

2017

|

tom R. 22, NR 1-2

123--133

EN

Biocatalysis is one of the most important industrial methods which has been increasingly attracting attention of scientists as a new and environmentally acceptable method. It is used in the preparation of chiral alcohols - important building blocks for the synthesis of fine chemicals, pharmaceuticals, agrochemicals and analogues of natural substances. In biocatalysis the use of traditional chiral agents based on heavy metals has been replaced by the use of enzymes. In many cases, the number of reaction steps has been limited, the selectivity of the desired products has been increased while the negative impact on the environment has been reduced. The principles of biocatalysis have been applied by us to design a simple chemical experiment for the students of higher secondary education. The modified assignment of a lab task consisted of bioreduction of 4-nitroacetophenone using the enzymes present in plant tissues of carrot, parsley and white radish. Within our pedagogical research, the adequacy of the chemical experiment for secondary school students was examined and the extent of understanding of the green chemistry experiment was analysed by the method of a semi-structured interview.

PL

Biokataliza jest jedną z najważniejszych metod przemysłowych, która w coraz większym stopniu przyciąga uwagę naukowców jako metoda nowa i akceptowalna dla środowiska. Stosuje się ją do wytwarzania chiralnych alkoholi - ważnych cegiełek do syntezy wysokowartościowych chemikaliów, farmaceutyków, agrochemikaliów i analogów substancji naturalnych. W biokatalizie stosowanie tradycyjnych związków chiralnych na bazie metali ciężkich zostało zastąpione przez wykorzystanie enzymów. W wielu przypadkach liczba etapów reakcji została ograniczona, selektywność pożądanych produktów została zwiększona, a negatywny wpływ na środowisko został zmniejszony. Zasady biokatalizy zostały przez nas zastosowane w celu zaprojektowania prostego eksperymentu chemicznego dla uczniów szkół średnich II stopnia. Zmodyfikowane ćwiczenie laboratoryjne polegało na bioredukcji 4-nitroacetofenonu za pomocą enzymów obecnych w tkankach roślinnych marchwi, pietruszki i białej rzodkwi. W ramach naszych badań pedagogicznych przeanalizowano adekwatność eksperymentu chemicznego dla uczniów szkół średnich, a zrozumienie doświadczenia z zakresu zielonej chemii zostało zbadane za pomocą wywiadu półustrukturyzowanego.

2

Learners’ understanding of chemical equilibrium at submicroscopic, macroscopic and symbolic levels

80%

Prokša M. , Drozdíková A. , Haláková Z.

|

tom R. 23, NR 1-2

97--111

EN

It is not easy for secondary school learners to comprehend the concept of chemical equilibrium at the level of understanding. In this context, a feedback is important for the teachers to optimize their help to students in constructing this concept. We designed and tested sets of particularly prepared tasks, the solution of which reflects the depth of understanding of the basic concept in macroscopic, submicroscopic and symbolic representation. Difficulties in understanding the chemical phenomena and concepts do not result only from the existence of these three levels or from their explanation using abstract concepts, but also from the lack of interconnection between these representations. Consistent interconnection of these levels can lead to an internal conflict in students, and consequently to a more profound understanding of the concept or relationships between concepts at multiple levels of representation to understand them or to change the meaning of one to another. There is also a close connection with the aspect of memory, algorithmic and conceptual approaches to solving educational situations, which extends dimensionally and reinforces the need for a more comprehensive grasp of learners’ mastery of the given concept. The teacher cannot expect that the learners without intensive training, e.g., only by observing the macroscopic representation, can interpret the essence of the submicroscopic representation. Therefore, these aspects need to be consistently involved in the model of learners’ cognitive process early enough to apply them in the educational practice without any problems.

PL

Uczniom szkół średnich nie jest łatwo zrozumieć pojęcie równowagi chemicznej. W tym kontekście ważna jest informacja zwrotna dla nauczycieli, aby zoptymalizować ich pomoc dla uczniów w konstruowaniu tej koncepcji. Zaprojektowano i przetestowano zestawy specjalnie przygotowanych zadań, których rozwiązanie odzwierciedla głębokość rozumienia podstawowej koncepcji w reprezentacji makroskopowej, submikroskopowej i symbolicznej. Trudności w zrozumieniu zjawisk chemicznych i pojęć nie wynikają jedynie z istnienia tych trzech poziomów lub z ich wyjaśnienia za pomocą abstrakcyjnych pojęć, ale także z braku wzajemnego połączenia między tymi reprezentacjami. Odpowiednie wzajemne połączenie tych poziomów może prowadzić do wewnętrznego konfliktu w umysłach uczniów, a w konsekwencji do głębszego zrozumienia koncepcji lub relacji między pojęciami na wielu poziomach reprezentacji, aby je zrozumieć lub zmienić ich znaczenia. Istnieje również ścisły związek z aspektem pamięci, algorytmicznym i koncepcyjnym podejściem do rozwiązywania sytuacji edukacyjnych, który rozszerza się wymiarowo i wzmacnia potrzebę bardziej wszechstronnego opanowania przez ucznia danej koncepcji. Nauczyciel nie może oczekiwać, że uczący się bez intensywnego treningu, np. tylko obserwując makroskopową reprezentację, mogą interpretować istotę submikroskopowej reprezentacji. Dlatego te aspekty muszą być konsekwentnie włączane w model procesu poznawczego ucznia wystarczająco wcześnie, aby zastosować je w praktyce edukacyjnej bez żadnych problemów.

3

How can pupils see what is invisible?: Possibilities of inquiry probeware experiment implementation in primary schools

80%

Gašparík V. , Prokša M. , Drozdíková A.

Chemistry-Didactics-Ecology-Metrology

|

2017

|

tom R. 22, NR 1-2

69--91

EN

We investigated the difficulties and challenges for teachers in implementing microcomputer-based laboratory and inquiry-based education in basic schools, where pupils were unused to this type of education. To achieve this, we implemented lesson models with worksheets focused on chemical reactions, chemical decomposition and chemical synthesis; with demonstration experiments and video-recording of each lesson. We then utilized a qualitative research design to analyse the videos, concentrating on circumstances leading to increased and decreased pupil attention to the relevant events, and on subsequent student reflection. Experience gained from implementing our model lessons proved that achieving effective teacher-pupil communication was the greatest difficulty hindering teaching success. This particularly involved the formulation of predictions and conclusions which demands strong commitment, determination and skill from every teacher. A further difficulty was ensuring active pupil engagement in the discussion. We therefore instituted a set of teacher ‘working-rules’ to enhance success in this innovative form of education.

PL

Przeanalizowano trudności i wyzwania dla nauczycieli w zakresie wdrażania mikrokomputerowego laboratorium i edukacji opartej na dociekaniu w szkołach podstawowych, w których uczniowie nie byli poddawani tego rodzaju edukacji. Aby to osiągnąć, wdrożono modele lekcji z arkuszami roboczymi poświęconymi reakcjom chemicznym analizy i syntezy; z pokazami doświadczeń i utrwalaniem każdej lekcji na wideo. Nagrania te zostały przeanalizowane jakościowo, koncentrując się na okolicznościach prowadzących do zwiększenia lub zmniejszenia uwagi uczniów na odpowiednich wydarzeniach, oraz pozwoliły na sformułowanie późniejszych wniosków. Doświadczenia zdobyte podczas wdrażania lekcji modelowych dowiodły, że osiągnięcie skutecznej komunikacji nauczyciel-uczeń było największą trudnością ograniczającą sukces nauczania. W szczególności dotyczyło to formułowania przewidywań i wniosków, które wymagają od każdego nauczyciela silnego zaangażowania, determinacji i umiejętności. Kolejną trudnością było zapewnienie aktywnego zaangażowania uczniów w dyskusję. Dlatego został stworzony zestaw „zasad pracy” nauczycieli, aby zwiększyć sukces w tej innowacyjnej formie edukacji.