Naslov
Razumijevanje koncepta Energija ionizacije
(Understanding of concept Ionisation energy)

Autori
Crnčević, Doris ; Pavlinović, Mia ; Prolić, Ana- Marija ; Stojić, Danijela ; Vladušić, Roko

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Sažeci sa skupova, prošireni sažetak, znanstveni

Izvornik
Knjiga sažetaka / - , 2016, 34-35

Skup
3. hrvatska konferencija o kemijskom obrazovanju

Mjesto i datum
Split, Hrvatska, 02.11.2016. - 05.11.2016

Vrsta sudjelovanja
Predavanje

Vrsta recenzije
Domaća recenzija

Ključne riječi
energija ionizacije ; Coulombov zakon ; pravilo okteta ; očuvanje sile
(ionisation energy ; Coulomb's law ; octet rule ; conservation of force)

Sažetak
Kvalitetan nastavnik kemije će u pripremi i provedbi nastave pažljivo razmatrati učenička promišljanja o kemijskim konceptima i teorijama. To posebno vrijedi za temeljne sadržaje poput kemijskih veza, strukture tvari i kemijskih promjena. Stoga je važan zadatak istraživanja u kemijskom obrazovanju dijagnosticirati poteškoće i propitivati efikasnost novih rješenja. Jedan od problema s kojim se učenici i studenti često susreću je nerazumijevanje koncepta energija ionizacije. Ta je tema posebno važna za razumijevanje strukture atoma, trendova u periodnom sustavu elemenata i energijskih promjena tijekom kemijskih reakcija(1). Rezultati istraživanja provedenih na uzorcima učenika i studenata iz različitih obrazovnih sustava pokazuju raširenost poteškoća s razumijevanjem koncepta energija ionizacije(2), bez obzira na kulturološke, kurikularne, dobne i druge razlike. Taber1 je pronašao da učenici iz Velike Britanije (uzrast od 16 do 18 godina) ne razumiju potpuno elektrostatske zakonitosti kojima se objašnjavaju interakcije između jezgre i elektrona u atomima i ionima. Mnogi su se učenici složili s idejom o jezgri kao izvoru sila stalne jakosti, određene nabojem jezgre, koje se raspodjeljuju među elektronima (koncept očuvanje sile). Također, pokazalo se da dio učenika oktetnu elektronsku konfiguraciju smatra pokazateljem stabilnosti submikroskopskih vrsta, pa tako i postizanje okteta uzrokom kemijskih promjena. Do istih su zaključaka došli Tan i ostali(3) istražujući kako učenici iz Singapura (uzrast od 17 i 18 godina) razumiju koncept energija ionizacije. Dodatno, primjetili su da mnogi učenici zaključuju o energiji ionizacije uzimajući u obzir samo jedan ili dva od tri čimbenika koji na nju utječu – naboj jezgre, udaljenost elektrona od jezgre te efekt međusobnog odbijanja i elektronskog štita. Zainteresirani literaturnim nalazima i motivirani idejom o unaprijeđenju nastave kemije, posebice u području temeljnih koncepata, odlučili smo istražiti u kojoj mjeri studenti nastavničkog studija, smjera Biologija i kemija, razumiju koncept energija ionizacije. Istraživanje je provedeno u listopadu 2016. godine na Prirodoslovno-matematičkom fakultetu u Splitu. Sudjelovalo je 76 studenata: 32 studenta prve godine, 9 studenata druge godine i 13 studenata treće godine preddiplomskog studija te 14 studenata prve godine i 8 studenata druge godine diplomskog studija, nastavničkog smjera, Biologija i kemija. Za istraživanje je odabran instrument Ionisation energy – true or false? (Taber, 2002) (4). Nakon usklađivanja sa srednjoškolskim i sveučilišnim programima kemije u Republici Hrvatskoj, pripremljen je test s 19 tvrdnji. Zadatak studenata bio je procijeniti jesu li tvrdnje točne ili netočne te iskazati stupanj sigurnosti u ispravnost svojih prosudbi. Tvrdnje su grupirane u skupine, ovisno propituje li se njima: a) razumijevanje elektrostatskih međudjelovanja, odnosno Coulombovog zakona, b) povezanost pravila okteta sa stabilnošću atoma i iona ili c) konceptualizacija očuvanja sile. Prikupljeni podatci obrađeni su računalnim programom Microsoft Excel 2010 te su izračunati postotci točnih prosudbi svake tvrdnje i postotak točnih prosudbi svake od triju grupa tvrdnji. Iako variraju od tvrdnje do tvrdnje, rezultati pokazuju značajanu zastupljenost studenata koji ne razumiju koncept energija ionizacije. Utvrđena su različita pogrešna poimanja, od ideje da između jezgre i elektrona uz privlačne, postoje i odbojne sile do stava da je elektron na nižem energijskom nivou manje postojan od onoga na višem energijskom nivou. Problemi nerazumijevanja koncepta energija ionizacije, zabilježeni u drugim obrazovnim sustavima, prepoznati su i na uzorku sudionika ovog istraživanja. Najizraženiji su u području alternativnih ideja o konceptu očuvanja sile kojom jezgra privlači elektrone. Ponajbolje rezultate studenti su ostvarili u području elektrostatskog međudjelovanja. Studenti nastavničkog smjera Biologija i kemija na preddiplomskoj i diplomskoj razini nisu iskazali potrebno razumijevanje koncepta energija ionizacije. Takav rezultat upućuje na potrebu rekonstruiranja nastave kemije i uvođenje novih pristupa učenju i poučavanju relevantnog sadržaja. Spoznaje o konkretnim studentskim nerazumijevanjima doprinos su razvoju metodičkog znanja njihovih nastavnika. Daljnjim, kvalitativnim istraživanjem, potrebno je utvrditi uzroke uočenih problema. Također, u cilju unaprijeđenja nastave, vrijedilo bi osmisliti odgovarajuće strategije poučavanja koncepta energija ionizacije i vrednovati njihovu efikasnost. Na kraju sažetka dan je prilagođeni instrument. Literatura 1. K.S. Taber, Chem. Educ. Res. Pract., 4 (2003) 149-169. 2. K. C. D. Tan, K. S. Taber, X. Liu, R. K. Coll, M. Lorenzo, J. Li, N. K. Goh i L. S. Chia, International Journal of Science Education, 30(2) (2008), 263-283. 3. K. C. D. Tan, K. S. Taber, N. K. Goh i L. S. Chia, Chem. Educ. Res. Pract, 6 (4) (2005), 180- 197. 4. K. S. Taber, Chemical misconceptions - prevention, diagnosis and cure: Classroom resources (Vol. 2). London: Royal Society of Chemistry, 2002, p. 118.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Kemija, Interdisciplinarne prirodne znanosti, Pedagogija, Obrazovne znanosti (psihologija odgoja i obrazovanja, sociologija obrazovanja, politologija obrazovanja, ekonomika obrazovanja, antropologija obrazovanja, neuroznanost i rano učenje, pedagoške discipline)

POVEZANOST RADA