Diákjaink és tanáraink munkáiból
Projektmódszerrel tanultuk a szerves kémiát
Bevezetés és némi magyarázkodás Mielőtt az események ismertetésébe belekezdenék, szeretnék néhány dolgot megmagyarázni. Először is azt, hogy mi a projekt, a projektmódszer és mi a szerves kémia. Másodszor, hogy miért döntöttem úgy a tanév elején, hogy ebben az évben a 10.a osztályban ezzel a módszerrel fogjuk tanulni a kémiát. Kezdjük tehát az elején! A projekt egy olyan folyamatrendszer, amelynek jól meghatározható kezdete és vége van, általában egy célkitűzés elérése érdekében vállalt, tervezett és megvalósított tevékenységek csoportja. A felnőttek világában egyre gyakrabban tapasztalható, hogy valamilyen beruházás megvalósítására (pl. négyes metró, vagy a Nemzeti Színház), vagy valamilyen probléma megoldására (pl. egy nemzetközi sportverseny lebonyolítása, egy új piac meghódítása, stb.) projekteket hoznak létre. A projekt lényeges jellemzője az az eredmény, amelynek a megvalósítására a projektben közreműködők – általában – önkéntesen vállalkoztak. A projektcsapat tagjai közösen viselnek felelősséget a vállalt feladat sikeres megvalósulásáért. Lényeges tehát, hogy feladatukat a közösen elkészített terv szerint végezzék. Elengedhetetlen, hogy a csapat tagjai különböző részfeladatokat önállóan elvégezzenek, és hogy eközben figyeljenek egymásra, ha kell, segítsék, támogassák egymást. No de mi köze van a projektnek a tanuláshoz? Az állami tömegoktatás magyarországi létrehozása Mária Terézia nevéhez fűződik. Az iskolának, és azon belül a közoktatásnak azóta sem változott meg lényegesen a feladata: nevezetesen, hogy felkészítse a felnövekvő nemzedékeket arra, hogy sikeresen vegyenek részt a társadalmi munkamegosztásban. Mária Terézia óta azonban lényegesen megváltozott az a világ, amelyben élünk és dolgozunk. Az ipari forradalom előtt a fejlett európai országokban a
lakosságnak több mint 80%-a a mezőgazdaságban dolgozott, és csak néhány %-ra volt tehető azoknak az aránya, akik ipari munkából, illetve szolgáltatásból (pl. közlekedés) éltek. 150200 év alatt ez az arány lényegében megfordult, majd a huszadik század végére kialakult egy olyan helyzet, amelyet a szolgáltató ágazatban dolgozók túlsúlya (70-75%) jellemez. A tudomány és a technika, különösen pedig az információs-és kommunikációs technológiák fejlődésének hatására összezsugorodott a Föld: a kapcsolattartásnak, az információk áramlásának az egymástól való földrajzi távolság ma már nem jelent problémát. Ezen az „összezsugorodott Földön”, a globalizált világban az iskolából kikerülő fiataloknak egész mást kell tudniuk, mit Mária Terézia korában. Először is a kapcsolattartáshoz elengedhetetlenül szükséges a pontos és precíz nyelvhasználat; - általánosabban fogalmazva a kommunikáció - nemcsak az anyanyelvünkön, hanem idegen nyelven is. De érteni kell a különböző jelrendszereket: ábrákat, grafikonokat, táblázatokat, képleteket. Tudni kell olvasni a térképet. Elengedhetetlen az info-kommunikációs eszközök biztos használata. Ezeken túl azonban nagyon fontos a problémamegoldás, amely általában csapatmunkában történik, amihez viszont elengedhetetlen az együttműködés, a megbízhatóság és még sorolhatnám a fontosabbnál fontosabb tulajdonságokat, képességeket, amiket az iskolai évek során mindenkinek el kell sajátítania ahhoz, hogy felnőve sikeres munkavállaló legyen. Ezekre az új elvárásokra, új kihívásokra nem lehet a régi módon felkészülni. Ezért jelennek meg az iskolában is új és újabb módszerek, amelyek a diákok önálló munkájára építenek. Ezek között egy a projektmódszer, vagy projektszerű oktatás, amely felkészít az igazi projektekben való eredményes részvételre. A projektnek és a projektmódszernek a lényeges jellemzői megegyeznek, amint azt az alábbi táblázat mutatja.
Táblázat: a projekt és a projektmódszer jellemzőinek összehasonlítása A projekt
A projektmódszer
Van egy megoldandó, általában összetett
Van egy megoldandó feladat, probléma. (Ez
probléma (pl: a négyes metró építése)
általában a tananyaghoz is és a mindennapi élethez is kapcsolódik.)
A probléma megoldására szerveződik egy
A feladat, illetve a probléma megoldására
csapat
csapat szerveződik. (Általában a témát és a társait mindenki maga választhatja meg, de az osztály minden tagjának kötelező valamilyen csapathoz tartoznia.)
A csapat tagjai közösen készítenek egy tervet
A csapat tagjai közösen készítenek egy tervet
a probléma megoldására. A terv tartalmazza
a probléma megoldására. A terv tartalmazza
a feladatokat, és szükséges erőforrásokat
a feladatokat, és szükséges erőforrásokat
(idő, ember, pénz, anyagok, eszközök,)
(idő, ember, anyagok, eszközök,)
A terv megvalósításán a csapat tagjai a
A terv megvalósításán a csapat tagjai a
projektmenedzser irányításával dolgoznak.
csoportvezető irányításával dolgoznak. Probléma esetén bármilyen segítséget igénybe vehetnek.
A tervezett időre elkészül a produktum.
A tervezett időre elkészül a produktum.
Az összehasonlításból kitűnik, hogy nincs lényeges különbség az igazi projekt, és a projektmódszer között. Éppen ezért alkalmas ez a módszer arra, hogy olyasmikre tanítson meg, amiket az igazi projekt sikeres megvalósítása során kell majd alkalmazni. A szerves kémia a kémiának az az ága, amely a szénvegyületekkel foglalkozik. Ezek a vegyületek pedig mindannyiunk életében jelen vannak (pl. kőolaj, földgáz, különböző műanyagok, festékek, oldószerek, élelmiszeripari anyagok, táplálékok, sejtek, stb.) és sokszor problémákat is okoznak (levegő-és vízszennyezés, elhízás, különböző betegségek, stb.). Megismerésük során rengeteg, a mindennapi életünkhöz kapcsolódó probléma feltárására, megismerésére van lehetőség.
A tanév megszervezése A tanév elején elmondtam az osztálynak – ez a 10.a volt -, hogy szeretném, ha ebben az évben egy kicsit másképpen töltenénk el az időt a kémia órákon, mint ahogy azt korábban tettük. Elmondtam röviden indokaimat és azt is, hogy mi a projektmódszer lényege. Vállalták. Ezután be kellett osztanunk az időt. Azt már szeptemberben tudtuk, hogy nem lesz arra időnk és módunk, hogy minden egyes fejezetet alaposan feldolgozzunk. Tudtuk azonban, hogy azok a témák, problémák, amit a csoportok maguk választanak és dolgoznak fel, jobban rögzülnek, mint a felszínesen megtanult ismeretek, és közben sok-sok fontos képesség (pl. információszerzés-és rendszerezés, tervezés, szelektálás, együttműködés, vita, döntés, stb.) fejlődik a résztvevőkben. Kiválasztottam a tananyagból a két legfontosabb témakört: I.
Szénhidrogének és származékaik 1.1 Telített szénhidrogének 1.2 Telítetlen szénhidrogének
II.
Oxigéntartalmú vegyületek 2.1 Alkoholok 2.2 Oxovegyületek (aldehidek és ketonok) 2.3 Karbonsavak
Az I. témakör feldolgozásakor a diákok választhatták ki – természetesen kaptak segítséget, javaslatokat – azokat a témaköröket, amelyeket fel szerettek volna dolgozni. Általában négy fős csoportokat alakítottak, a következő témakörökből: A kőolaj keletkezése Kőolajkatasztrófák A kőolaj és a világpolitika A földgáz és felhasználása A kőolaj felhasználása Műanyagok Telítetlen szénhidrogének: az etilén Telítetlen szénhidrogének: az acetilén
A második témakör feldolgozásánál már én találtam ki a témákat, sőt egy-egy témához kérdéseket, feladatokat is rendeltem. Ilyenformán:
Az alkoholok: a metanol Dr Oláh György, Nobel-díjas vegyész azt javasolja, hogy a fogytán lévő fosszilis tüzelőanyagok helyett metil-alkoholt használjunk az autók üzemanyagként. Erről előadást is tartott a Magyar Tudományos Akadémián, 2005. 06. 06-án. Előadásának címe: Olaj és földgáz után: a metanolgazdaság. Előadása hozzáférhető az interneten. Sok érdekes dolgot tudhattok meg belőle. A metanollal kapcsolatos kutatómunkátok során válaszoljatok a következő kérdésekre: 1. A metanol szerkezete, fizikai és kémiai tulajdonságai, élettani hatásai. 2. Mire használják ma a metanolt? 3. A metanolt melyik kémiai tulajdonsága teszi alkalmassá arra, hogy üzemanyagként használjuk? (A folyamat egyenletét is tudni kell.) 4. Miből és hogyan lehet metanolt előállítani? 5. Oláh György javaslatának milyen környezetkímélő vonatkozásai vannak? 6. Mit illik tudni Oláh Györgyről? (pl. mikor, és miért kapta a Nobel-díjat?)
Az etanol 1. Az etil-alkohol, vagy szabályos nevén etanol az a vegyület, amelyet a mindennapi életben csak alkohol néven emlegetünk. Milyen jellemző fizikai és kémiai tulajdonságai vannak? A különböző szeszes italok különböző menniységű etil-alkoholt tartalmaznak. Nézzetek utána, hogy az alábbi italoknak mennyi az alkoholtartalma: Sör, bor, égetett szeszek. Ezen adatok alapján számítsátok ki, hogy mennyi kémiailag tiszta etil-alkoholt tartalmaz 1 dl a fenti italokból. Az égetett szeszek különböző eljárással készülnek. Mi a közös a gyümölcspálinka, a whisky, és a gin előállításában? És ezektől eltérően hogyan készül a konyak? Kit neveznek alkoholistának, és mit jelent az, hogy az alkoholizmus szenvedélybetegség? Mi a különbség a német, az angol és az ír sör között? Miért nem lehet biológiai eljárással 11%-osnál töményebb alkohol-oldatot előállítani?
Az etanol 2. A görög-római mitológiában Dionüszosz (Bakkhosz) a szőlő és a bor istene. Mit tudtok az életéről, illetve a nevéhez kapcsolódó kultuszról? (Dionüszia)
Az alkoholok: a glicerin és a glikol A glicerin is és a glikol is többértékű alkohol. A glicerin mivel molekulájában 3db, a glikoléban 2 db olyan funkciós csoport van, ami az alkoholokra jellemző. Az glicerin szabályos neve: 1,2,3 propántriol, a glikolé pedig 1,2 etándiol. Ezek alapján könnyen lerajzolható a szerkezeti és a gyökcsoportos képletük. A csoportmunka során válaszoljatok a következő kérdésekre: 1. Miben hasonlít és miben különbözik a két vegyület? 2. Milyen jellemző fizikai és kémiai tulajdonságaik vannak? 3. Hol és mire használjuk őket a mindennapi életben? 4. Mi a nitroglicerin?
Eredmények A projektmunka legérdekesebb része a projektbeszámoló. Ennek kettős célja van. Egyrészt a csoport bemutatja, hogy mit tanult a téma megismerése során, másrészt ez alapján azok is képet kapnak a témáról, akik közben más projektben dolgoztak. Álljon itt néhány kiemelkedő eredmény, ami a tanév során született:
1. kép: Jó hangulatban történő projektbeszámoló – ppt prezentációval
2. kép: A bátrak még kísérleteznek is a prezentáció során
3. -4. kép: Értékes tablók is készültek
4. kép: Nagy az izgalom
Egy önállóan elvégzett kísérletről ppt-prezentáció készült. (Az etilén gáz szerepe bemutató)
Tanulságok A projektmunka megtervezése és megvalósítása új feladatokat ró a diákokra és a tanárra egyaránt. Tudatában kell lennünk annak, hogy ezzel a módszerrel kevesebb ismeretet sajátítunk el, de azt alaposabban. Azt is fontos tudnunk, hogy a projekt folyamatos munkát követel a diákoktól, sok szervezést, támogatást a tanártól. Nagyon nehéz feladat a projekt értékelése. Hiszen igazából a produktumot lehet értékelni. Egy tabló vagy egy prezentáció szépségét, tartalmát értékelve nem fejezhetjük ki, hogy az értékelt személy mennyire sajátította el a tananyagot, mennyire jártas az általa feldolgozott témában.
A csoportmunka során adódott viták, konfliktusok, fejlesztették a diákok együttműködését, felelősségtudatát, de ezt nem lehet mérni, osztályzatban kifejezni. Különösen nem egy szaktárgy osztályzatában. A projekt időigényes módszer. Heti 1-2 órában nagyon nehéz komoly eredményeket elérni. Összességében mégis örülök, hogy kipróbáltam ezt a módszert. Az év végi felmérőből az is kiderül majd, hogy a diákok fejében mennyi ismeret maradt a szerves kémiáról, a módszerbe fektetett idő és energia igazi haszna azonban csak hosszabb idő múlva lesz tapasztalható. Dr.Szabó Mária
