UNIVERZITA PALACKÉHO V OLOMOUCI Přírodovědecká fakulta Katedra anorganické chemie
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
Názvosloví anorganické chemie ve výuce na základních a středních školách v ČR.
Autor: Lenka Jedličková Studijní program: B1407 Chemie Studijní obor: Chemie pro víceoborové studium – Biologie Forma studia: Prezenční Vedoucí práce: doc. RNDr. Michal Čajan, Ph.D.
Prohlášení Já, Lenka Jedličková, prohlašuji, že jsem tuto bakalářskou práci vypracovala samostatně pod odborným dohledem doc. RNDr. Michala Čajana, Ph.D, a veškerou použitou literaturu jsem uvedla na konci práce. Souhlasím s tím, aby má práce byla zpřístupněna v knihovně Katedry anorganické chemie, Přírodovědecké fakulty, Univerzity Palackého v Olomouci.
V Olomouci dne 7. 5. 2014
Poděkování Rád bych poděkovala doc. RNDr. Michalu Čajanovi, Ph.D. za cenné rady, připomínky a odborné vedení při vypracovávání této bakalářské práce.
Bibliografická identifikace Jméno a příjmení autora
Lenka Jedličková
Název práce
Názvosloví anorganické chemie ve výuce na základních a středních školách v ČR
Typ práce
Bakalářská
Pracoviště
Univerzita Palackého v Olomouci, Přírodovědecká fakulta, Katedra anorganické chemie
Vedoucí práce
doc. RNDr. Michal Čajan, Ph.D.
Rok obhajoby
2014
Abstrakt
Byla provedena literární rešerše týkající se výuky anorganického názvosloví na základních a středních školách. Analýza učebnic chemie používaných v České republice vedla k navržení a vypracování studijních materiálů určených k výkladu chemického názvosloví a následnému testování osvojených znalostí.
Klíčová slova
chemie, anorganické názvosloví, základní školy, střední školy
Počet stran
136
Jazyk
český
Bibliografic identification Author first name and surname
Lenka Jedličková
Title
Nomenclature of Inorganic Chemistry in Primary and Secondary Education in the Czech Republic
Type of thesis
Bachelor
Department
The Czech Republic, Palacký University in Olomouc, Faculty of Science, Department of Inorganic Chemistry
Supervisor
doc. RNDr. Michal Čajan, Ph.D.
The year of presentation
2014
Abstract
A literature search was performed regarding education of inorganic nomenclature in primary and secondary education. Analysis of chemistry textbooks used in the Czech Republic produced design and development of study and testing materials.
Keywords
chemistry, nomenclature of inorganic chemistry, primary school, secondary school
Number of pages
136
Language
czech
Obsah 1 Úvod.........................................................................................................................................7 2 Teoretická část..........................................................................................................................9 2.1 Historický vývoj názvů, symbolů a uspořádání prvků.....................................................9 2.2 Vzorce a názvy chemických sloučenin...........................................................................15 2.3 Výuka anorganického názvosloví na základních a středních školách............................16 2.3.1 Základní školy........................................................................................................16 2.3.2 Střední školy...........................................................................................................18 2.4 Učebnice chemie............................................................................................................19 2.4.1 Hodnocení učebnic pro základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií.........19 2.4.2 Hodnocení učebnic pro střední školy.....................................................................26 2.4.3 Souhrnné hodnocení učebnic..................................................................................37 3 Experimentální část................................................................................................................42 3.1 Studijní text pro základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií............................42 3.2 Cvičení pro základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií...................................59 3.3 Studijní text pro střední školy........................................................................................78 3.4 Cvičení pro střední školy..............................................................................................105 4 Závěr....................................................................................................................................131 5 Seznam použité literatury.....................................................................................................133
1 Úvod Od nepaměti mají lidé potřebu všechny věci a jevy, které vidí kolem sebe, pojmenovávat. S rostoucím poznáním v oblasti přírodních věd se v akademických kruzích (a nejen tam) dralo na povrch stejně naléhavé volání. Nově objevených skutečností přibývalo, ale komunikace vázla. Proto se tehdejší chemici začali zabývat tím, jaký dát sloučeninám název. Tento proces pokračuje až dodnes. Hlavním cílem současného chemického názvosloví je poskytnou takový aparát, který bude umožňovat zcela jednoznačně pojmenovat danou chemickou sloučeninu a usnadnit tak komunikaci. Jedná se o soubor pravidel, která definují, jakým způsobem vytvořit nebo odvodit název sloučeniny (vzorec) a to tak, aby žádné dvě sloučeniny nemohly být pojmenovány týmž způsobem. Současně se pokoušíme alespoň o částečné sjednocení těchto pravidel ve všech zemích světa. Dobrá znalost názvosloví je základním předpokladem pro úspěšné studium chemie jako takové. Dříve, než je možné pustit se do objevování vlastností a reaktivity sloučenin, je nezbytné si osvojit základní názvoslovná pravidla, která nám dovolí se domluvit a navzájem si porozumět. Stejně jako knihy v knihovně jsou řazené podle určitého systému a znalosti z biologie a mnoha dalších vědních oborů vyžadují určité třídění, i přibývající množství nově se rodících chemických sloučenin se domáhá po zavedení nějakého řádu. Aparát, který vnáší do této změti látek a chaosu, který nevyhnutelně vyvolávají, pořádek, je právě chemické názvosloví. Bez něj by studium chemie bylo zhola nemožné. Proto je dobré nejen učení, ale i tvorbě názvosloví věnovat náležitou pozornost. Chemické názvosloví má konečně praktický dopad i do života laiků. Kolik lidí už slyšelo o riziku, které představují dusitany obsažené v potravinách, ale přesto si spousta z nich marně láme hlavu nad tím, co je zač sloučenina se vzorcem NaNO 2, a zda-li má co dělat v párcích. Tato práce si klade za cíl zanalyzovat problémy a úskalí spojené s výukou chemického názvosloví, zhodnotit kvalitu učebnic chemie používaných na základních a středních školách v České republice, odhalit jejich nedostatky a navrhnout vhodná zlepšení vedoucí k eliminaci či předcházení chyb při tvorbě vlastního učebního textu, navrhnout a optimalizovat studijní materiály pro výuku názvosloví na základních a středních školách a připravit vhodná, věkově přiměřená cvičení, která upevní a prohloubí učivo. Výstupem práce bude soubor testových otázek, cvičení, doplňovaček, osmisměrek a dalších materiálů vhodných pro žáky osmých tříd základních škol (případně odpovídajícího 7
stupně víceletých gymnázií) a pro studenty prvního ročníku středních škol. Tyto pomůcky budou zaměřené na procvičování, osvojování a prohlubování především klíčových dovedností spojených s názvoslovím anorganické chemie. Důraz bude kladen především na kvalitu získaných znalostí (názvy a značky nejdůležitějších prvků, upevnění základních pravidel při tvorbě názvu nebo vzorce sloučeniny) nikoli na jejich kvantitu. Výukové materiály se budou snažit přehledně a srozumitelně vyložit probíranou problematiku a to v rozsahu vhodném pro danou věkovou kategorii. Cvičení budou kompatibilní k tématům probraným v těchto výukových materiálech.
8
2 Teoretická část 2.1 Historický vývoj názvů, symbolů a uspořádání prvků Již z dob pravěku a starověku jsou známy některé chemické prvky - síra, uhlík, mnohé kovy (železo, měď, stříbro, zlato, rtuť) aj.1, které jsou spjaty s rozvojem lidské společnosti a kultury. Při jejich pojmenovávání se vycházelo především z mytologie a astrologie a k jejich znázornění se užívalo různých grafických symbolů, které prodělaly v průběhu času svůj specifický vývoj (viz Obrázek 12). Ani slovní označení prvků nebylo v té době jednotné a pro jeden prvek se běžně používalo třeba až 80 různých názvů.3
Obrázek 1: Symboly používané alchymisty pro označení některých prvků.2 S rozvojem chemie a přibývajícími objevy nových prvků narůstala potřeba nejen sjednotit jejich názvosloví, ale také je systematicky třídit. Latinské názvy zavedl ve druhé polovině 18. století Antoine-Laurent de Lavoisier. Pojmenování vždy nějakým způsobem daný prvek charakterizovalo. Názvy prvků vycházely například z horniny či nerostu, ve kterém se nacházely (vápník, baryum), chemických vlastností (argon), barvy sloučenin nebo samotného prvku (chlor, jod, chrom), planet (helium, uran, plutonium). Jindy byl prvek nazván na počest objevitele (curium, fermium), podle světadílu (europium), státu (germanium), města (hafnium), řeky (rhenium) apod.3 Na tvorbě českého názvosloví se podíleli například Jan Svatopluk Presl a Josef Jungmann. 1 Mnoho obrozeneckých názvů, jako například kostík (dnešní fosfor), solík (chlor), tekutík (fluor) nebo chaluzík (jod), se neujalo, jiné se nám zachovaly dodnes (vodík, kyslík, dusík, uhlík, hořčík, draslík aj.).4 Geometrické značky, které používal k označení prvků ještě i anglický chemik John Dalton, nahradil na počátku 19. století Švéd Jöns Jacob Berzelius za písmenné značky, které vycházely z jejich latinských pojmenování.1 9
Jedním z prvních pokusů o systematické třídění tehdy známých prvků byl tzv. zákon triád Johanna Wolfganga Döbereinera z roku 1829. Ten seřadil prvky podle relativních atomových hmotností do trojic, kdy uprostřed umístěný prvek byl svými vlastnostmi průmětem prvků krajních. Döbereinerovi se podařilo správně seřadit např. Li-Na-K nebo S-Se-Te.1 Francouz Alexandre-Emile Béguyer de Chancourtois uspořádal prvky o 33 let později, rovněž podle vzrůstající atomové hmotnosti, do šroubovice vinuté pláštěm kužele. V tomto tzv. tellurickém šroubu (viz obr. 25) se prvky s podobnými vlastnostmi dostaly pod sebe.1
Obrázek 2: Tellurický šroub A. de Chancourtoise, vpravo jeho model umístěný v londýnském Přírodopisném muzeu.5 John Alexander Reina Newlands si roku 1864 všiml, že u prvků seřazených podle atomových vah se vždy po 7 vrací podobné vlastnosti (první vzácné plyny byly objeveny až o 30 let později) a tuto periodicitu označil jako zákon oktáv.6 William Odling publikoval ve stejném roce velmi podobnou tabulku, ve které byly ovšem na rozdíl od pojetí Johna Newlandse vynechaná volná místa pro dosud neobjevené prvky.1 Za zmínku stojí rovněž pokusy českého pedagoga Karla Slavoje Amerlinga, který 10
tehdy známé prvky uspořádal do půlelipsy podle elektronegativity. Tento návrh byl publikován v knize Pictus orbis.1 Periodickou tabulku prvků, velmi podobnou té dnešní, uveřejnil 6. března 1869 až ruský chemik Dmitrij Ivanovič Mendělejev (viz obr. 37). Prvky zde byly opět seřazeny podle vzrůstající atomové hmotnosti a to tak, že sloupce byly tvořeny prvky s analogickými vlastnostmi. Mendělejev podobně jako W. Odling nepředpokládal, že jsou všechny prvky již objeveny a v tabulce proto ponechal volná místa. U mnohých prvků dokonce velmi přesně předpověděl jejich vlastnosti. Správnost Mendělejevova uspořádání prvků byla potvrzena nedlouho po publikování tabulky objevy skandia (Mendělejev pojmenoval tento prvek jako ekabor) nebo germania (ekasilicium).6 Krátce po objevu gallia si dokonce dovolil troufale upozornit objevitele Lecoqa de Boisbaudrana, že atomová váha jeho prvku musí být v rozmezí 5,9-6,0 a nikoli 4,7. Opakováním experimentálního měření byla atomová váha gallia (k Boisbaudranovu velkému překvapení) skutečně určena na 5,96.8 Při tvorbě tabulky Mendělejev dokonce neváhal na mnoha místech porušit periodicitu atomové hmotnosti a pořadí prvků upravit tak, aby byly ve skupinách vždy jen prvky sobě podobné. Zaměnil kupříkladu argon za draslík, nebo lehčí jód za těžší tellur. 6 Tyto úpravy se s objevem stavby atomu a protonového čísla ukázaly jako oprávněné, neboť různé izotopové složení prvků způsobuje, že periodicita vzniklá uspořádáním prvků podle vzrůstajícího protonového čísla nemusí být vždy dodržena při uspořádání podle vzrůstající atomové hmotnosti. Proto byla definice periodického zákona později upřesněna (vlastnosti prvků jsou periodickou vlastností jejich protonového čísla). Německý chemik Julius Lothar Meyer publikoval o rok později v hlavních rysech tabulku velmi podobnou. Prvenství však bylo přisouzeno Mendělejevovi.6
11
Obrázek 3: Mendělejevův návrh periodické tabulky.7 V současnosti obsahuje periodická tabulka celkem 114 prvků. Posledními oficiálně zařazenými prvky se v květnu 2012 stalo flerovium (Fl) s protonovým číslem 114 a livermorium (Lv) s protonovým číslem 116. 9 Políčka vyhrazená prvkům s protonovými čísly 113, 115, 117 a 118 zatím zůstávají neobsazená. Každý prvek periodické tabulky má svůj název (mezinárodní a český) a symbol. 10 Některé české názvy prvků se zcela odlišují od svých mezinárodních ekvivalentů. Jedná se buď o prvky dávno známé (např. zlato, stříbro, síra, rtuť, měď apod.) nebo o prvky jejichž název vznikl v době národního obrození a posléze se ujal (např. hliník, sodík, draslík, kyslík aj.).3 Jiné názvy vznikly počeštěním mezinárodního názvu (např. český fosfor z latinského phosphorus, nebo vanad z latinského vanadium). Zbylé (většinou nověji objevené) prvky pak do češtiny přejímají název mezinárodní, který má obvykle latinský nebo také řecký původ 11 a racionální koncovku -ium (např. germanium, gallium, palladium, helium, einsteinium apod.)10. 12
Dříve platilo, že objevitel mohl nově nalezený prvek pojmenovat. To ale vedlo u některých názvů ke zmatkům, které byly způsobeny tím, že prvek byl zhruba ve stejnou dobu připraven nezávisle na více místech a každá laboratoř si nárokovala prvenství. Proto nesl prvek s protonovým číslem 104 současně názvy kurčatovium i rutherfordium a prvek o protonovém čísle 105 názvy dubnium, nielsbohrium i hahnium. 3 Proto se v roce 1947 rozhodlo, že objevitel bude mít nárok navrhnout název, ale výsadní právo na pojmenování prvku si ponechá Mezinárodní unie pro čistou a aplikovanou chemii IUPAC.12 Zároveň bylo doporučeno používat pro prvky s protonovým číslem vyšším než 100 plně systematické názvy vycházející z protonového čísla prvku.10 Název se sestavuje z číselných základů nil (0), un (1), bi (2), tri (3), quad (4), pent (5), hex (6), sept (7), okt (8) a enn (9) jejich seřazením podle následnosti číslic v protonovém čísle prvku (např. pro prvek s protonovým číslem 115 budou v názvu číselné základy seřazeny un-un-pent). Název je zakončen koncovkou -ium (např. ununpentium).3 Symboly (značky) prvků vycházejí z mezinárodních názvů a mají proto celosvětovou platnost.10 Jsou tvořeny prvním písmenem a často navíc ještě některým z dalších písmen latinského názvu prvku.13 Symboly racionálních názvů prvků s protonovým číslem vyšším než 100 jsou pak tvořeny počátečními písmeny číselných základů (např. pro unnilhexium Unh).3 Tabulka 1: Názvy prvků s protonovým číslem vyšším než 100 a jejich značky.10 protonové číslo
český název
mezinárodní název
symbol (značka)
101
mendelevium unnilunium
mendelevium unnilunium
Md Unu
102
nobelium unnilbium
nobelium unnilbium
No Unb
103
lawrencium unniltrium
lawrencium unniltrium
Lr Unt
104
rutherfordium unnilquadium
rutherfordium unnilquadium
Rf Unq
105
dubnium unnilpentium
dubnium unnilpentium
Db Unp
106
seaborgium unnilhexium
seaborgium unnilhexium
Sg Unh
107
bohrium unnilseptium
bohrium unnilseptium
Bh Uns
108
hassium unniloktium
hassium unniloktium
Hs Uno 13
109
meitnerium unnilennium
meitnerium unnilennium
Mt Une
110
darmstadtium ununnilium
darmstadtium ununnilium
Ds Uun
111
roentgenium unununium
roentgenium unununium
Rg Uuu
112
kopernicium ununbium
copernicium ununbium
Cn Uub
113
ununtrium
ununtrium
Uut
114
flerovium ununquadium
flerovium ununquadium
Fl Uuq
115
ununpentium
ununpentium
Uup
116
livermorium ununhexium
livermorium ununhexium
Lv Uuh
117
ununseptium
ununseptium
Uus
118
ununoctium
ununoctium
Uuo
Izotopy prvků (atomy se stejným protonovým ale odlišným nukleonovým číslem) nemají s výjimkou vodíku (protium 1H, deuterium 2H nebo D, tritium 3H nebo T) vlastní názvy ani značky.13 K označení izotopů se používá názvů a značek příslušných prvků s nukleonovým číslem izotopu (např. kyslík-18, síra-32, 13C, 14N apod.).10 Pro označení některých skupin prvků periodické soustavy se užívají speciální názvy: alkalické kovy (prvky první hlavní podskupiny kromě vodíku; Li, Na, K Rb, Cs, Fr), kovy alkalických zemin (některé prvky druhé hlavni podskupiny; Ca, Sr, Ba, Ra), chalkogeny (prvky šesté hlavní podskupiny; O, S, Se, Te, Po), halogeny (prvky sedmé hlavní podskupiny; F, Cl, Br, I, At), vzácné plyny (prvky osmé hlavní podskupiny; He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn), lanthanoidy (prvky s protonovými čísly 58 až 71; Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm Yb, Lu), aktinoidy (prvky s protonovými čísly 90 až 103; Th, Pa, U, Np, Pu, Am, Cm, Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr), prvky vzácných zemin (Sc, Y, La a lanthanoidy), transurany (prvky s protonovým číslem vyšším než 92; Np, Pu, Am, Cm, Bk...), uranoidy (Np, Pu), curoidy (prvky s protonovými čísly 97 až 103; Bk, Cf, Es, Fm, Md, No, Lr) lehké platinové kovy (Ru, Rh, Pd) a těžké platinové kovy (Os, Ir, Pt). Občas se můžeme setkat také s označením triely (pro prvky třetí hlavní podskupiny; B, Al, Ga, In, Tl), tetrely (pro prvky čtvrté hlavní podskupiny; C, Si, Ge, Sn Pb) a pentely (pro prvky páté hlavní podskupiny; N, P, As, Sb, Bi).10
14
2.2 Vzorce a názvy chemických sloučenin Chemické názvosloví se zabývá formulací závazných pravidel pro tvorbu vzorců a názvů chemických sloučenin,14 tedy produkcí jakéhosi umělého jazyka, který slouží ke komunikaci mezi chemiky nejen na národní půdě ale také mezinárodně. Chemické názvosloví v jednotlivých zemích má samozřejmě svá specifika, ale symboly prvků a chemické vzorce zůstávají na celém světě stejné. Při tvorbě národního (českého) názvosloví se vychází z obecných pravidel daných Mezinárodní unií pro čistou a aplikovanou chemii IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry) s využitím prostředků a individuality daného jazyka.10 Kromě racionálních názvů sloučenin, které musí respektovat všechna názvoslovná pravidla a musí být jednoznačné,10 existují pro mnohé látky také názvy triviální. Tato pojmenování mají většinou historický původ a neobsahují informace o chemickém složení dané sloučeniny, např. voda, amoniak, jedlá soda apod. Především v organické chemii mají také hojné využití tzv. názvy polotriviální, které se pravidly racionálního názvosloví řídí pouze částečně.11 České
anorganické
názvosloví
je
postaveno
na
pojmu
oxidační
číslo
a na názvoslovných zakončeních, která odpovídají jeho hodnotám. Záporná oxidační čísla (–I až –IV) mají prvky s vyšší elektronegativitou, a v názvu jim obvykle odpovídá podstatné jméno. Přídavné jméno charakterizuje tu část molekuly, která je méně elektronegativní a nese kladné oxidační číslo (I až VIII). Pro molekulu, jakožto elektroneutrální částici platí, že součet oxidačních čísel všech v ní vázaných atomů prvků je roven nule. Z tohoto pravidla lze vyvodit platnost křížového pravidla pro binární a pseudobinární sloučeniny. Mezi nejzákladnější a nejčastěji užívané typy chemických vzorců patří vzorce stechiometrické, které vyjadřují stechiometrické složení dané sloučeniny a často se uvádí ve složených závorkách. Vzorce sumární navíc vyjadřují relativní molekulovou hmotnost sloučeniny. Funkční vzorce potom zdůrazňují přítomnost charakteristických atomových skupin. Strukturu molekul se více či méně snaží přiblížit vzorce konstituční, konfiguračí, elektronové, geometrické a konformační. Anorganické názvosloví se zpravidla odděleně probírá odděleně v rámci následujících skupin sloučenin: binární sloučeniny (vodíku, kyslíku, halogenidy, sulfidy, aj.), pseudobinární sloučeniny (hydroxidy, kyanidy aj.), kyseliny (bezkyslíkaté a kyslíkaté), jejich soli, ionty a atomové skupiny, a komplexní sloučeniny. Struktuře a rozsahu výuky anorganického názvosloví na základních a středních školách se věnují následující kapitoly. 15
2.3 Výuka anorganického názvosloví na základních a středních školách 2.3.1 Základní školy Obecná a anorganická chemie je na základních školách předmětem studia 8. ročníku. O časové dotaci předmětu rozhoduje ředitel školy a to tak, aby byl naplněn minimální počet hodin pro tento předmět – 2 hodiny týdně. V rámci anorganického názvosloví se na základní škole probírají chemické prvky, periodická tabulka a pojmy jako protonové číslo, chemická sloučenina nebo oxidační číslo. Vyžaduje se znalost značek a názvů pouze základních prvků periodické tabulky, se kterými se mají možnost žáci setkat v běžném životě (kyslík, dusík, zlato), mohli o nich slyšet (chlor, mangan), či se jedná o prvky významné pro lidskou společnost (železo, uran). Za klíčové dovednosti je na základní škole považováno především názvosloví oxidů a halogenidů. Tvorba vzorců a názvů složitějších anorganických sloučenin, jako jsou hydroxidy, kyslíkaté kyseliny a jejich soli, je považováno za učivo rozšiřující. Požaduje se znalost vzorců pouze nejznámějších z nich – hydroxidu sodného, draselného, vápenatého a kyselin chlorovodíkové, sírové a dusičné. Přesto najdeme prakticky ve všech učebnicích chemie pro základní školy problematiku názvosloví těchto sloučenin zmíněnou a mnohdy i velmi podrobně objasněnou. Za rozšiřující a obohacující učivo se také považuje historický vývoj chemie nebo názvosloví sulfidů. Tyto sloučeniny jsou však názvoslovně tak podobné oxidům, že jsou opět zmíněny ve všech učebnicích. Až na výjimky se v nich však nedočteme o pojmenovávání iontů, přestože alespoň názvosloví jednojaderných kationtů by se krátce zmínit mohlo. Názvosloví je v učebnicích uváděno postupně, nikoli souhrnně v jednom tématickém celku. V některých učebnicích je však vyčleněna samostatně kapitola s obecnými názvoslovnými principy, kde je vysvětlen pojem oxidační číslo a uvedena některá pravidla, která se při tvorbě vzorců a odvozování názvů chemických sloučenin uplatňují. V 1.-4. ročníku víceletých gymnázií se v hrubých rysech probírá názvosloví ve stejném rozsahu. S tím rozdílem, že názvosloví hydroxidů, kyslíkatých kyselin a jejich solí je považováno za základní znalosti. Největší důraz se klade na kyseliny (a od nich odvozené soli), které mají centrální prvek v oxidačním čísle IV, V nebo VI (především se zmiňují sloučeniny síry, dusíku a fosforu). ZÁKLADNÍ ŠKOLY požadované učivo: - protonové číslo - chemické prvky - chemické sloučeniny 16
- psaní názvů a značek prvků (Ag, Al, Au, Br, C, Ca, Cl, Cr, Cu, F, Fe, H, He, Hg, I, K, Li, Mg, Mn, N, Na, Ne, O, P, Pb, Pt, S, Si, Sn) - názvosloví oxidů - názvosloví halogenidů - zapisování názvů i vzorců oxidů a halogenidů - vzorec kyseliny chlorovodíkové, sírové dusičné - vzorec hydroxidu sodného, draselného vápenatého příklady rozšiřujícího učiva: - historie chemie (alchymie) - psaní názvů a značek některých dalších prvků - názvosloví sulfidů - názvosloví kyselin a hydroxidů - názvosloví a vzorce solí - hydrogensoli - hydráty solí žák by měl být schopen: - uvést obsah pojmu chemický prvek a začít používat chemické značky vybraných prvků - vysvětlit pojem molekula, ze vzorce určit počet atomů prvků v molekule - psát značky vybraných chemických prvků a naopak ze značek prvků uvádět jejich názvy - orientovat se v periodické soustavě chemických prvků - zapisovat z názvů vzorce oxidů a halogenidů a naopak ze vzorců jejich názvy - určovat oxidační číslo atomů prvků v oxidech a v halogenidech - zapsat vzorce kyselin sírové, chlorovodíkové, dusičné a hydroxidů sodného, draselného a vápenatého15 1.-4. ROČNÍK OSMILETÝCH GYMNÁZIÍ požadované učivo: - protonové číslo - molekula, ion, kation, anion - chemické prvky (vybrané názvy a značky) - chemické sloučeniny, vzorce - periodická soustava chemických prvků, periody, skupiny - periodický zákon - oxidační číslo - názvosloví oxidů - názvosloví halogenidů - kyselina chlorovodíková - kyseliny sírová, dusičná, fosforečná - názvosloví bezkyslíkatých kyselin a kyslíkatých kyselin s centrálním atomem v oxidačním čísle IV, V, VI - hydroxidy sodný, draselný a vápenatý - amoniak, hydroxid amonný - názvosloví hydroxidů - názvosloví solí odvozených od kyslíkatých kyselin s centrálním atomem v oxidačním čísle IV, V, VI
17
doporučené rozšiřující učivo: - historie chemie (alchymie) - názvosloví sulfidů - názvosloví solí odvozených od dalších kyselin - hydrogensoli - hydráty solí16
2.3.2 Střední školy Na středních školách se anorganické názvosloví probírá souhrnně obvykle na začátku prvního ročníku. I učebnice jsou tímto způsobem koncipované a názvosloví je vyčleněno do samostatné kapitoly, případně podkapitoly. Na středních odborných školách nebo středních odborných učilištích se podle časové dotace věnované chemii probírá názvosloví v různém rozsahu a do různé hloubky. Obvykle se však do výuky zahrnují pouze základní typy sloučenin (halogenidy, oxidy, hydroxidy, kyseliny a soli) společně s přehledem názvů a značek základních prvků, zmínkou o periodické tabulce prvků, případně vývojem a historií chemie. Na gymnáziích je chemii věnována daleko větší pozornost. Názvosloví se probírá důkladně tak, aby případného aspiranta na studium tohoto předmětu na vysoké škole připravila na přijímací zkoušky a ostatním poskytla ucelený a zevrubný přehled. Kromě základních sloučenin bývá zvykem probrat i komplikovanější názvosloví. Výklad zmiňuje tvorbu názvů a vzorců podvojných oxidů a solí, thiokyselin, peroxokyselin, krystalosolvátů a smíšených solí a po uvážení vyučujícího i některých dalších. Největší novinkou je názvosloví koordinačních sloučenin, které se na žádném typu základních škol z důvodů jeho komplikovanosti nezmiňuje. V závislosti na typu střední školy se mu výklad věnuje různou měrou. Přehled názvosloví komplexů se obvykle neuvádí v souhrnu, ale společně s vlastnostmi sloučenin tohoto typu. 1.-4. ROČNÍK ČTYŘLETÉHO GYMNÁZIA A 5.-8. ROČNÍK OSMILETÉHO GYMNÁZIA - vývoj a historie chemie - prvky a sloučeniny - oxidační číslo - názvosloví anorganických sloučenina16 NECHEMICKÉ OBORY SOŠ A SOU S 1-2 VYUČOVAČÍMI HODINAMI TÝDNĚ - chemické názvosloví a symbolika17 NECHEMICKÉ OBORY SOŠ A SOU S 3-5 VYUČOVAČÍMI HODINAMI TÝDNĚ - vývoj a historie chemie - prvky a sloučeniny 18
- periodická soustava prvků, periodický zákon - názvosloví anorganických sloučenin18 NECHEMICKÉ OBORY SOŠ A SOU S 6-8 VYUČOVAČÍMI HODINAMI TÝDNĚ - vývoj a historie chemie - prvky a sloučeniny - oxidační číslo - periodická soustava prvků, periodický zákon - názvosloví anorganických sloučenin19 STUDIJNÍ OBORy SOU - přehled chemického názvosloví20
2.4 Učebnice chemie Učebnic chemie pro základní i střední školy existuje poměrně široká škála a každá tato učebnice v sobě spojuje určité nedostatky i přednosti. Mezi nejběžněji používané učebnice na základních školách patří: Chemie 8: učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia (J. Škoda, P. Doulík), Chemie: úvod do obecné a anorganické chemie (J. Mach, I. Plucková, J. Šibor), Základy praktické chemie 1 (P. Beneš, V. Pumpr, J. Banýr), Chemie I: pro 8. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií (I. Karger, D. Pečová, P. Peč) a Chemie: pro 8. ročník základní školy (H. Čtrnáctová, F. Zemánek, M. Svobodová, B. Dušek). Učebnic pro střední školy existuje o mnoho více, já jsem se pokusila vybrat a zhodnotit ty nejběžnější. Pro každý typ školy (gymnázium, SOŠ a SOU) jsem se pokusila zařadit alespoň tři různé publikace. Při hodnocení didaktické vybavenosti učebnic vycházím z metody navržené J. Průchou.21
2.4.1 Hodnocení učebnic pro základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií Didaktická vybavenost učebnice Funkce prezentace učiva (jak jsou informace prezentovány) verbální komponenty
učebnice 1
2
3
4
5
výkladový text prostý
1
1
1
1
1
výkladový text zpřehledněný (např. tabulky)
1
1
1
1
1
shrnutí učiva k celému ročníku
0
0
0
0
0
shrnutí učiva k tématickým celkům
0
1
1
1
1
shrnutí učiva k předchozímu ročníku
-
-
-
-
-
doplňující texty (prameny, citace)
0
0
0
0
0
poznámky a vysvětlivky
1
0
0
1
0
podtexty k vyobrazením
1
1
1
1
1 19
slovníček pojmů, cizích slov s vysvětlením
0
0
0
0
0
umělecká ilustrace
1
1
1
1
1
nauková ilustrace
1
1
1
1
1
fotografie
1
1
1
1
1
mapy, plánky
1
1
1
1
1
obrazová prezentace barevná
1
1
1
1
1
předmluva
1
1
1
1
1
návod k práci s učebnicí
1
1
1
1
1
celková stimulace
0
1
1
1
0
detailní stimulace
1
1
1
1
1
odlišení úrovní učiva
1
1
1
1
1
otázky za tématy
1
1
1
0
1
otázky a úkoly k celému ročníku
1
0
1
0
0
otázky a úkoly k předchozímu ročníku
-
-
-
-
-
instrukce k úkolům komplexnější povahy
1
1
1
0
1
náměty pro mimoškolní činnosti s užitím učebnice
0
0
0
0
0
explicitní vyjádření cílů učení pro žáky
0
1
0
0
0
sebehodnocení pro žáky
1
1
1
0
0
výsledky úkolů
1
1
1
0
0
odkazy na jiné zdroje informací
1
0
0
0
0
grafické symboly vyznačující určité části textu
1
1
1
1
1
zvláštní barva pro určité části textu
1
1
1
1
1
užití zvláštního písma pro určité části textu
1
1
1
1
1
využití předsádky
0
0
0
1
0
obsah učebnice
1
1
1
1
1
členění učebnice na kapitoly
1
1
1
1
1
marginálie, výhmaty, živá záhlaví
1
1
0
1
1
rejstřík
1
1
1
1
1
obrazové komponenty
Funkce řízení a vyučování (jak učebnice řídí systém učení a vyučování) verbální komponenty
obrazové komponenty
Funkce orientační (jak učebnice orientuje uživatele při jejím využívání) verbální komponenty
20
Koeficienty didaktické vybavenosti učebnice učebnice
1
2
3
4
5
EI
9 ze 13
69 %
9 ze 13
69 %
9 ze 13
69 %
10 ze 13
77 %
9 ze 13
69 %
EII
13 z 17
76 %
13 z 17
76 %
13 z 17
76 %
9 z 17
53 %
9 z 17
53 %
EIII
4 ze 4
100 %
4 ze 4
100 %
3 ze 4
75 %
4 ze 4
100 %
4 ze 4
100 %
EV
18 z 27
67 %
18 z 27
67 %
17 z 27
63 %
14 z 25
56 %
14 z 27
52 %
EO
8z9
89 %
8z9
89 %
8z9
89 %
9z9
100 %
8z9
89 %
E
26 z 34
76 %
26 z 34
76 %
25 z 34
74 %
23 z 34
68 %
22 z 34
65 %
vysvětlivky: 1 - Chemie: úvod do obecné a anorganické chemie (J. Mach, I. Plucková, J. Šibor) 2 - Základy praktické chemie 1 (P. Beneš, V. Pumpr, J. Banýr) 3 - Chemie: pro 8. ročník základní školy (H. Čtrnáctová, F. Zemánek, M. Svobodová, B. Dušek) 4 - Chemie 8: učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia (J. Škoda, P. Doulík) 5 - Chemie I: pro 8. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií (I. Karger, D. Pečová, P. Peč)
Chemie: úvod do obecné a anorganické chemie 22
autoři: Josef Mach, Irena Plucková, Jiří Šibor nakladatelství: Nová škola rok vydání: 2013 vydání: 2. počet stran: 110 ISBN 978-80-7289-448-2
Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Chemie: úvod do obecné a anorganické chemie (J. Mach, I. Plucková, J. Šibor) je 76%. Jedná se tedy o dostatečně didakticky vybavenou učebnici. Učebnice se zdá po grafické i obsahové stránce poměrně dobře zpracovaná. Jednotlivé tématické celky (kapitoly) jsou řazeny relativně logicky za sebou. Velmi příznivě bych hodnotila opakovací cvičení za jednotlivými kapitolami i k celému ročníkovému učivu. Umožňují žákům upevnit si jednotlivé znalosti a díky klíči na konci učebnice slouží jako prostředek
pro samohodnocení.
Díky střídmému
grafickému
zpracování,
bohatému
obrazovému materiálu, barevným fotografiím, tabulkám, grafům a přehledným schématům učebnice působí uživatelsky velmi atraktivně. Nicméně úkoly a otázky k zamyšlení, doplňující informace a zajímavosti jsou opět včleněny do samotného výkladového textu a snižují tak celkovou přehlednost a znesnadňují 21
orientaci v učebnici. K některým tématům chybí prakticky úplně souvislý text a daná problematika je vyložena pouze v podobě hesel, bodů a odrážek. Názvosloví Co se týče anorganického názvosloví, autoři zvolili zařazení výkladu obecných názvoslovných principů (oxidační číslo, názvoslovná zakončení, křížové pravidlo...) na začátek kapitoly věnující se chemickým sloučeninám. Postupně pak vyložili zvláštnosti názvosloví u jednotlivých skupin sloučenin, a poté se věnovali vlastnostem konkrétních látek. Tento model se jeví pro potřeby základních škol jako nejvhodnější a nejúčelnější. Výklad dané problematiky se zdá být srozumitelný a snadno pochopitelný. Kladné hodnocení si zaslouží i velké množství řešených příkladů, které studentovi pomohou efektivněji proniknout do principů anorganického názvosloví.
Základy praktické chemie 1 23
autoři: Pavel Beneš, Václav Pumpr, Jiří Banýr nakladatelství: Fortuna rok vydání: 1999 vydání: 1. počet stran: 79 ISBN 80-7168-638-7
Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Základy praktické chemie 1 (P. Beneš, V. Pumpr, J. Banýr) je 76%. Jedná se tedy o dostatečně didakticky vybavenou učebnici. Učebnice je přehledná, srozumitelná a obsahově ucelená. Kapitoly jsou za sebou řazeny logicky (viz diskuse, podskapitola 2.4.1.1). Vhodná by snad mohla být záměna pořadí kapitol 7.1 (Oxidy) a 7.2 (Základy chemického názvosloví). Za jednotlivými kapitolami jsou zařazená shrnutí, která umožňují připomenout či osvěžit nejdůležitější fakta. Za každým tématickým celkem je rovněž soubor otázek, ke kterým je na konci učebnice k dispozici řešení. Zajímavosti a rozšiřující informace jsou umístěny na okraji stránky navíc odlišeny jiným typem i velikostí písma a žlutým pruhem, který na ně upozorňuje. Názvosloví Nejprve jsou shrnuty základní principy a pak je probráno názvosloví u jednotlivých druhů sloučenin (pro účely základních škol asi nejvhodnější model). Výklad je zde doplněn příklady
22
a postupy řešení. Je zde krátce zmíněno také názvosloví iontů, které ostatní učebnice pro základní školy pominuly.
Chemie: pro 8. ročník základní školy 24
autoři: Hana Čtrnáctová, František Zemánek, Miloslava Svobodová, Bohuslav Dušek nakladatelství: SPN rok vydání: 1998 vydání: 1. počet stran: 144 ISBN 80-7235-011-0 Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Chemie: pro 8. ročník základní školy (H. Čtrnáctová, F. Zemánek, M. Svobodová, B. Dušek) je 74%. Jedná se tedy o dostatečně didakticky vybavenou učebnici. Tato učebnice je relativně přehledná, barevná a docela příjemně graficky zpracovaná. Kromě otázek a úkolů v rámci jednotlivých kapitol je zařazeno opakování ročníkového učiva na konci knihy, což nebývá zcela běžné. Součástí učebnice je rovněž klíč se správnými odpověďmi. Definice či důležitá fakta jsou zvýrazněna barevným rámečkem nebo tištěna tučně, což usnadňuje orientaci v textu. Náměty k zamyšlení jsou opět včleněny do výkladového textu, a nejsou od něj nijak zvlášť odlišeny (stejná velikost, typ i styl písma), což poněkud ruší a mate čtenáře. Názvosloví O oxidačním čísle se hovoří ve třetí kapitole (Kovových prvků je nejvíc), o křížovém pravidle až po třiceti stranách v páté kapitole (Dvouprvkové sloučeniny). Další názvoslovná pravidla jsou ve větší či menší míře zmíněna víceméně v celé druhé polovině učebnice. Pro výklad názvosloví se tedy jeví spíše méně vhodná. Nicméně vcelku přehledný výklad názvosloví je součástí dodatků. Zde je vysvětlen postup pro odvození názvů kyselin a solí (tedy složitějších sloučenin).
23
Chemie 8: učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia 25
autoři: Jiří Škoda, Pavel Doulík nakladatelství: Fraus rok vydání: 2006 vydání: 1. počet stran: 136 ISBN 80-7238-442-2 Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Chemie 8: učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia (J. Škoda, P. Doulík) je 68%. Jedná se tedy o dostatečně didakticky vybavenou učebnici. Navzdory vysokému hodnocení v oblasti orientačního aparátu, se mi učebnice jeví jako mírně zmatečná. Velké množství symbolů užívaných v učebnici, otázek a námětů k zamyšlení spíše ruší tok výkladu dané látky. Měly by být graficky upraveny tak (například volbou jiného typu písma – kurzívu, jinou barvu a menší velikost), aby bylo možné je jednoznačně odlišit od výkladu tématu. Ani řazení kapitol se mi nezdá zcela optimální. Jako hlavní vadu bych zdůraznila zařazení kapitol Uhlovodíky, Deriváty uhlovodíků a Soli karboxylových kyselin. Organická chemie je náplní učiva 9. ročníku základní školy a její zařazení do osnov pro 8. ročník působí spíše zmatek. Lepší je vyučovat organickou chemii zcela odděleně od anorganické, jelikož je k jejímu efektivnímu uchopení zapotřebí aplikovat odlišný aparát (nejen z hlediska názvosloví). Logičtější se jeví zařadit kapitolu Halogenidy za kapitolu věnující se Halogenům, Oxidy, Kyseliny a zásady za kapitoly o vodíku a kyslíku, kapitolu Kovy a Polokovy zařadit za tématický celek věnující se prvkům a periodické tabulce. Kapitolu Soli by bylo rovněž vhodnější umístit za kapitolu Kyseliny a zásady. Nicméně nehledě na tyto nedostatky bych velmi pozitivně hodnotila dodatečné informace a zajímavosti na okrajích stránek, stručná shrnutí za jednotlivými tématickými celky, obstojné grafické ztvárnění a bohatý obrazový doprovod, díky kterému působí učebnice poměrně přitažlivě. Samotný výkladový text se zdá věkově přiměřený a srozumitelný. Důležité informace, odborné termíny nebo klíčová slova jsou v textu zvýrazněna tučně, což zjednodušuje orientaci v textu, zvyšuje přehlednost a upozorňuje na důležité informace, které je nutné si zapamatovat.
24
Názvosloví Názvosloví není v této učebnici vyčleněno do samostatné kapitoly, ale je uvedeno v rámci probíraných sloučenin (např. názvosloví oxidů je řazeno na úvod kapitoly oxidy). Toto řešení je pro potřeby základních škol asi praktičtější. Samostatná kapitola názvosloví by ale měla také svoje výhody. Umožnila by definovat pojem oxidační číslo, uvést názvoslovné koncovky a stanovit základní, obecně platná pravidla pro tvorbu vzorců a názvů anorganických sloučenin. V této učebnici jsou tyto dovednosti vyloženy jako součást názvosloví halogenidů, které je řazeno až v polovině učebnice. Kapitola Kyseliny a zásady je tedy probrána bez těchto znalostí, což se jeví neúčelně. Vhodným kompromisem mezi těmito dvěma modely by bylo uvést základy názvosloví do samostatné kapitoly a jednotlivá specifika probírat až posléze spolu s vlastnostmi a chemií jednotlivých sloučenin.
Chemie I: pro 8. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií 26
autoři: Ivo Karger, Danuše Pečová, Pavel Peč nakladatelství: Prodos rok vydání: 1999 vydání: 1. počet stran: 95 ISBN 80-7230-027-X Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Chemie I: pro 8. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií (I. Karger, D. Pečová, P. Peč) je 65%. Jedná se tedy o dostatečně didakticky vybavenou učebnici. Mezi přednosti této učebnice patří její přehlednost, souvislý tok výkladového textu, obrázky, fotografie, tabulky a další doprovodný materiál, shrnutí za jednotlivými tématickými celky, vcelku logické řazení kapitol, náměty k laboratorním pracím a dodatky na konci učebnice (včetně shrnutí chemického názvosloví a tabulky s dalšími důležitými prvky, které nebyly uvedeny v hlavním učebním textu), názorné obrázky umožňující lepší porozumění danému tématu či doplnění informací. Velmi pozitivní hodnocení si zaslouží také zajímavosti především z oblasti historie, které příjemným způsobem obzvláštňují a především zpříjemňují studium. Graficky se jedná o obstojně zpracovanou a uživatelsky praktickou učebnici. Jedna z mála věcí, kterou bych snad této učebnici vytkla, jsou barevně nezvýrazněná shrnutí za jednotlivými kapitolami (bývá zvykem uvést shrnutí barevně, tučně, nebo je uzavřít do rámečku). Co se řazení kapitol týče, pravděpodobně by bylo vhodnější přehodit kapitolu Zákon zachování hmotnosti, chemické rovnice s kapitolou Oxidační číslo, chemické 25
názvosloví (znalost názvosloví je pro řešení chemických rovnic esenciální). Rovněž chybí klíč k otázkám a úkolům. Názvosloví Názvosloví (jeho obecné principy) je probíráno v samostatné kapitole Oxidační číslo, chemické názvosloví; okrajově se této problematiky dotýká také kapitola Periodická tabulka prvků. Velmi dobře lze hodnotit řešené příklady práce s oxidačními čísly (příklad součtu oxidačních čísel v jednoduchých sloučeninách, příklad využití křížového pravidla, postup odvození názvu ze vzorce). Postup pro výpočet oxidačního čísla u kyslíkatých kyselin je zde považováno za rozšiřující učivo a je uvedeno menším písmem.
2.4.2 Hodnocení učebnic pro střední školy Didaktická vybavenost učebnice Funkce prezentace učiva (jak jsou informace prezentovány) verbální komponenty
učebnice 1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11
výkladový text prostý
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
výkladový text zpřehledněný (např. tabulky)
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
shrnutí učiva k celému ročníku
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
shrnutí učiva k tématickým celkům
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
shrnutí učiva k předchozímu ročníku
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
doplňující texty (prameny, citace)
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
1
poznámky a vysvětlivky
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
0
podtexty k vyobrazením
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
slovníček pojmů, cizích slov s vysvětlením
0
1
0
0
0
0
0
0
0
1
0
umělecká ilustrace
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
nauková ilustrace
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
fotografie
1
1
1
0
0
0
0
0
1
0
1
mapy, plánky
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
0
obrazová prezentace barevná
1
1
1
0
1
0
1
0
0
0
0
předmluva
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
návod k práci s učebnicí
1
1
1
1
0
1
1
1
0
0
0
obrazové komponenty
Funkce řízení a vyučování (jak učebnice řídí systém učení a vyučování) verbální komponenty
26
celková stimulace
1
0
1
0
1
1
0
1
0
0
0
detailní stimulace
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
odlišení úrovní učiva
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
0
otázky za tématy
1
1
1
1
0
1
0
1
1
1
1
otázky a úkoly k celému ročníku
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
otázky a úkoly k předchozímu ročníku
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
instrukce k úkolům komplexnější povahy
1
0
1
0
0
0
0
0
0
1
0
náměty pro mimoškolní činnosti s užitím učebnice
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
explicitní vyjádření cílů učení pro žáky
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
sebehodnocení pro žáky
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
0
výsledky úkolů
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
0
odkazy na jiné zdroje informací
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
grafické symboly vyznačující určité části textu 1
1
1
1
0
1
1
0
1
1
0
zvláštní barva pro určité části textu
1
1
1
0
1
0
1
0
0
0
0
užití zvláštního písma pro určité části textu
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
využití předsádky
1
1
1
1
1
0
1
0
0
0
0
obsah učebnice
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
členění učebnice na kapitoly
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
marginálie, výhmaty, živá záhlaví
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
rejstřík
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
obrazové komponenty
Funkce orientační (jak učebnice orientuje uživatele při jejím využívání) verbální komponenty
Koeficienty didaktické vybavenosti učebnic učebnice
1
2
3
4
5
EI
8 ze 13
62 %
9 ze 13
69 %
7 ze 13
54 %
6 ze 13
46 %
8 ze 13
62 %
EII
12 z 17
71 %
10 z 17
59 %
10 z 17
59 %
9 z 17
53 %
7 z 17
41 %
EIII
3 ze 4
75 %
3 ze 4
75 %
3 ze 4
75 %
4 ze 4
100 %
3 ze 4
75 %
EV
15 z 27
56 %
13 z 27
48 %
12 z 27
71 %
14 z 27
52 %
8 z 27
30 %
EO
8z9
89 %
9z9
100 %
8z9
89 %
5z9
56 %
7z9
78 %
E
23 z 34
68 %
22 z 34
65 %
20 z 34
59 %
19 z 34
56 %
18 z 34
53 %
27
učebnice
6
7
8
9
10
11
EI
4 ze 13
31 %
7 ze 13
54 %
6 ze 13
46 %
6 ze 13
46 %
6 ze 13
46 %
6 ze 13
46 %
EII
11 z 17
65 %
6 z 17
35 %
7 z 17
41 %
6 z 17
35 %
6 z 17
35 %
2 z 17
12 %
EIII
3 ze 4
75 %
4 ze 4
100 %
3 ze 4
75 %
3 ze 4
75 %
2 ze 4
50 %
2 ze 4
50 %
EV
14 z 27
52 %
10 z 27
37 %
12 z 27
44 %
11 z 27
41 %
10 z 27
59 %
7 z 27
26 %
EO
4z9
44 %
7z9
78 %
4z9
44 %
4z9
44 %
4z9
44 %
3z9
33 %
E
18 z 34 53 % 17 z 34 50 % 16 z 34 47 % 15 z 34 44 % 14 z 34 40 % 10 z 34 29 %
vysvětlivky: 1 - Chemie /obecná a anorganická/ I pro gymnázia (V. Flemr, B. Dušek) 2 - Základy přírodovědného vzdělávání pro SOŠ a SOU – chemie (Václav Pumpr, Martin Adamec, Pavel Beneš, Věra Scheuerová) 3 - Chemie pro střední školy (J. Banýr a kol.) 4 - Chemie pro čtyřletá gymnázia: 1. díl (A. Mareček, J. Honza) 5 - Přehled středoškolské chemie (J. Vacík, J. Barthová, J. Pacák, B. Strauch, M. Svobodová, F. Zemánek) 6 - Přehled chemického názvosloví (J. Blažek, V. Flemr, K. Kolář, F. Liška, F. Zemánek) 7 - Odmaturuj! z chemie (M. Benešová, H. Satrapová) 8 - Chemie obecná a anorganická (V. Šrámek, L. Kosina) 9 - Učebnice středoškolské chemie a biochemie (P. Peč, D. Pečová) 10 - Chemie: pro studijní obory SOŠ a SOU nechemického zaměření (J. Blažek, J. Fabini) 11 - Obecná a anorganická chemie: studijní text pro SPŠCH (T. Kovalčíková)
Chemie /obecná a anorganická/ I pro gymnázia 27
autoři: Vratislav Flemr, Bohuslav Dušek nakladatelství: SPN rok vydání: 2001 vydání: 1. počet stránek: 120 ISBN 80-7235-147-8
Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Chemie /obecná a anorganická/ I pro gymnázia (V. Flemr, B. Dušek) je 68%. Jedná se tedy o dostatečně didakticky vybavenou učebnici. Podobně jako v Přehledu středoškolské chemie i v této učebnici je kromě černé použitá jediná další barva, tentokrát modrá. Text je zde vysázen dvousloupcově, což možná trochu neefektivně využívá místo na stránce. Jinak se zdá poměrně přehledná (ve výkladovém textu jsou například důležité pojmy zvýrazněny tučně) a graficky i obsahově vyhovující. Plusem této učebnice jsou shrnutí za
28
jednotlivými kapitolami (jsou barevně odlišená) a série otázek a úkolů, sloužící k procvičení učiva. Díky klíči na konci učebnice mají žáci možnost ověřit si úroveň svých znalostí. Názvosloví Názvosloví je probrané opět souhrnně v první kapitole. Jsou mu věnovány zhruba tři stránky a není vyložené nijak zvlášť podrobně. K jeho procvičení by v této učebnici měly sloučit jediné čtyři otázky za kapitolou, což se zdá víc než nedostačující. Na konci učebnice je zvlášť názvosloví koordinačních sloučenin.
Základy přírodovědného vzdělávání pro SOŠ a SOU - chemie 28
autoři: Václav Pumpr, Martin Adamec, Pavel Beneš, Věra Scheuerová nakladatelství: Fortuna rok vydání: 2010 vydání: 2. počet stran: 48 + 1 CD ISBN 978-80-7373-081-9
Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Základy přírodovědného vzdělávání pro SOŠ a SOU – chemie (Václav Pumpr, Martin Adamec, Pavel Beneš, Věra Scheuerová) je 65%. Jedná se o dostatečně didakticky vybavenou učebnici. Tato učebnice (příručka) jako jedna z mála obdržela bezpečně nadpoloviční hodnocení. Je adekvátně graficky zpracovaná (stoprocentní koeficient obrazových komponent), mimo jiné obsahuje také slovníček pojmů, kontrolní otázky s odpověďmi a nechybí ani chemické hry (pexeso a dvanáctka). Největším kladem této publikace je rozhodně její moderní forma. Součástí papírové učebnice je multimediální CD, které obsahuje rozšiřující texty, interaktivní úkoly a otázky se správnými odpověďmi, obrázky, videa, hry apod. Tato podoba výukového materiálu má bezpochyby největší naději na úspěch a infiltraci mezi současnými studenty (dnešní mládež, pokud vůbec, sáhne mnohem spíš po CD s interaktivními otázkami než po papírové cvičebnici). Jako obvykle chybí shrnutí k jednotlivým tématickým celkům. Názvosloví Názvosloví je probrané v rozsahu obvyklém pro odborné střední školy. Nechybí četné řešené příklady i schémata dokreslující algoritmus tvorby nebo odvozování vzorců a názvů jednotlivých sloučenin. K procvičení slouží dostatečné množství úloh. (Součástí CD). 29
Chemie pro střední školy 29
autoři: Jiří Banýr, Pavel Beneš, Jan Hally, Karel Holanda, Petr Novotný, Jiří Pospíšil nakladatelství: SPN rok vydání: 1995 vydání: 1. počet stran: 160 ISBN 80-85937-11-5 Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Chemie pro střední školy (J. Banýr a kol.) je 59%. Tím pádem patří mezi dostatečně didakticky vybavené učebnice. Svým grafickým zpracováním i formou výkladu připomíná učebnici Chemie /obecná a anorganická/ I pro gymnázia. Jako zvýrazňující barva byla zvolená opět modrá. Text je vysázen dvousloupcově, obrázky a schémata svým vzhledem a vyhotovením rovněž připomínají doprovodný materiál z výše zmíněné učebnice. Celkově je tato kniha velmi stručná a objasňuje pouze základy chemie. I v této knize chybí klíč ke cvičením a shrnutí ke kapitolám. Názvosloví Názvosloví je velmi krátce vyloženo na dvou stránkách v závěru učebnice. Svým rozsahem připomíná výklad určený pro základní školy, takže chybí názvosloví binárních sloučenin s vodíkem, podvojných solí apod. Úplně pak schází cvičení k dané tématice. Názvosloví komplexů je krátce shrnuto do odstavce o koordinačních sloučeninách asi v polovině učebnice. Výklad názvosloví v této učebnici je vhodný především pro žáky odborných středních škol a učilišť.
Chemie pro čtyřletá gymnázia: 1. díl 30
autoři: Aleš Mareček, Jaroslav Honza nakladatelství: Olomouc rok vydání: 2005 vydání: 3. počet stran: 240 ISBN 80-7182-055-5
Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Chemie pro čtyřletá gymnázia: 1. díl (A. Mareček, J. Honza) je 56%. Jedná se tedy o dostatečně didakticky vybavenou učebnici. 30
Chemie pro čtyřletá gymnázia se jeví jako velmi kvalitně zpracovaná učebnice. Svým rozsahem (třídílná) nejspíš nepůsobí zrovna přitažlivě, ale je ideálním studijním materiálem pro zájemce o studium chemie (nebo jiného blízkého oboru) na vysoké škole a k přípravě na přijímací zkoušky. Není barevná, ale i přesto je zpracovaná velmi přehledně. Okraje stránek obsahují klíčová slova a pojmy, které významně usnadňují orientaci. Chybí shrnutí za kapitolami, ale velkým pozitivem jsou opakovací cvičení, kterým na konci učebnice přísluší klíč se správnými odpověďmi. Názvosloví Názvosloví je zde probrané v rozsahu, které bohatě pokrývá požadavky na studenty gymnázií i mnohých vysokých škol. Na téměř dvaceti stranách je kromě běžně probíraných sloučenin objasněno také názvosloví thiokyselin, halogenkyselin, dalších substitučních derivátů a dokonce
funkčních derivátů kyselin. Výklad je doplněn velkým množstvím řešených
příkladů, které objasňují postup při tvorbě vzorců i názvů sloučenin.
Přehled středoškolské chemie 31
autoři: Jiří Vacík, Jana Barthová, Josef Pacák, Bohuslav Strauch, Miloslava Svobodová, František Zemánek nakladatelství: SPN rok vydání: 1999 vydání: 4. počet stran: 365 ISBN 80-7235-108-7
Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Přehled středoškolské chemie (J. Vacík, J. Barthová, J. Pacák, B. Strauch, M. Svobodová, F. Zemánek) je 53%. Jedná se tedy o dostatečně didakticky vybavenou učebnici. I když získala celkově poměrně malé množství bodů, patří k jedněm z nejlepších učebnic chemie pro střední školy na našem trhu. Je přehledná, srozumitelná, obsahuje množství přehledů, tabulek a také obrázků a schémat, které vhodně doplňují a ucelují samotný výkladový text. Pro zvýraznění některých částí textu a ve schématech je v celé učebnici použitá pouze jediná barva (červená), takže může tato publikace působit poněkud jednotvárně a neatraktivně. Autoři knihy zcela pominuli shrnutí, a to jak za jednotlivými kapitolami, tak i v rámci ročníkového učiva, a úplně chybí otázky a úkoly pro zopakování. Obsahovou 31
stránku učebnice bych tím však nechtěla nijak shodit. Z hlediska srozumitelnosti i rozsahu probíraného učiva je učebnice více než dostačující. Ačkoli samotní autoři se nesnaží učebnici zacílit pouze na určitý typ středních škol, doporučila bych ji spíš k výuce na gymnáziích a k přípravě na přijímací zkoušky na vysokou školu. Názvosloví Anorganické názvosloví je vyloženo v první kapitole oddílu o anorganické chemii. Samotný výkladový text není v rámci názvosloví nijak rozsáhlý, ale ocenění si jistě zaslouží velké množství příkladů, které nedostatečnost textu kompenzují. Názvosloví komplexních sloučenin, které obvykle bývá součástí učiva středních škol, je v této učebnici uvedeno velmi stručně, v jediném krátkém odstavci.
Přehled chemického názvosloví 11
autoři: Jaroslav Blažek, Vratislav Flemr, Karel Kolář, František Liška, František Zemánek nakladatelství: SPN rok vydání: 2004 vydání: 1. počet stran: 144 ISBN 80-7235-260-1
Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Přehled chemického názvosloví (J. Blažek, V. Flemr, K. Kolář, F. Liška, F. Zemánek) je 53%. Řadí se tedy do kategorie učebnic s dostatečnou didaktickou vybaveností. Nemohu jinak, než se zmínit o této příručce. Věnuje se čistě chemickému názvosloví a je určená nejen studentům středních škol. Není barevná, neobsahuje obrázky, ale je zpracovaná velmi kvalitně a poskytuje ucelený, dostatečně podrobný a srozumitelný přehled anorganického i organického názvosloví. Graficky je upravená (s výjimkou černobílého zpracování) velmi dobře. Je přehledná a velmi snadno se v ní orientuje. Mezi její přednosti dozajista patří velké množství kontrolních otázek věnovaných čistě názvoslovné problematice a několik variant výstupních testů, které hodnotí úroveň znalostí z celého anorganického (případně organického) názvosloví. V zadní části publikace se pak nachází různé typy přehledů a příloh. Jednou z mála věcí, které bych této příručce vytkla, jsou chybějící shrnutí k jednotlivým kapitolám i celému názvosloví. 32
Odmaturuj! z chemie 32
autoři: Marika Benešová, Hana Satrapová nakladatelství: Didaktis rok vydání: 2002 vydání: 1. počet stran: 208 ISBN 80-86285-56-1
Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Odmaturuj! z chemie (M. Benešová, H. Satrapová) je 50%. Ve svém ohodnocení tedy tato učebnice dosáhla limitní hranice dostatečné didaktické vybavenosti. Učebnice z edice Odmaturuj! patří především díky své stručnosti ke studentsky velmi oblíbeným publikacím. Svým moderním vzhledem a heslovitostí lákají na rychlý a bezbolestný zisk znalostí. V této učebnici však jako obvykle chybí opakovací úkoly i shrnutí na konci kapitol. Látka je vyložena někdy až přespříliš stručně, což kolikrát vede k nepřesnostem, nejednoznačnostem a následně špatnému pochopení látky. Spíše než učebnici supluje tato kniha školní zápisky. Kniha používá pouze jedinou barvu k odlišení některých částí textu (fialovou), takže na někoho může působit trochu ponuře a jednotvárně. Současně v ní chybí větší množství obrázků nebo fotografií, které by text zpestřovaly a ozvláštňovaly. Názvosloví Názvoslovím se stručně zabývá kapitola 9. Na několika stránkách je v odrážkách vysvětleno názvosloví základních anorganických sloučenin (oxidů, halogenidů, sulfidů, hydridů, nitridů, hydroxidů, kyselin, jejich solí a koordinačních sloučenin). Do podrobností tato publikace nijak zvlášť nezachází.
Chemie obecná a anorganická 33
autoři: Vratislav Šrámek, Ludvík Kosina nakladatelství: Fin rok vydání: 1996 vydání: 1. počet stran: 262 ISBN 80-7182-003-2
33
Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Chemie obecná a anorganická (V. Šrámek, L. Kosina) je 47%. Řadí se tedy mezi nedostatečně didakticky vybavené učebnice. Navzdory tomuto hodnocení si nemyslím, že je to učebnice špatná. Není sice barevná, ani neobsahuje velké množství obrázků a schémat, ale mezi její přednosti patří srozumitelnost, přehlednost, důraz na systematičnost výkladu, stručnost a orientace pouze na důležitá fakta. V porovnání s mnohými moderněji zpracovanými učebnicemi ji nechybí ani otázky za jednotlivými kapitolami a klíč s jejich správnými odpověďmi. Vytkla bych, že autoři do učebnice nezařadili shrnutí k jednotlivým tematickým okruhům a publikaci nezpracovali barevně. Názvosloví Názvosloví je věnována společně s chemickými výpočty poslední kapitola učebnice. Je zařazena poněkud izolovaně a samostatně od zbytku učiva, takže neruší jeho návaznost. Názvosloví je probráno zhruba na deseti stranách. Mimo jiné je zahrnut přehled i méně známých binárních sloučenin, jako jsou selenidy, teluridy, boridy, fosfidy, arsenidy, silicidy apod. Kromě thiokyselin a peroxokyselin, které bývají víceméně standardní součástí středoškolského výkladu, je v učebnici také zmínka o oxokyselinách substituovaných halogeny. Nicméně čtyři úlohy, které jsou určené k procvičení celého anorganického názvosloví, se mi opět zdají neadekvátní k rozsahu výkladu. Přílohy v této učebnici obsahují přehled chemickým prvků, podobu původní Mendělejevovy tabulky a pro zajímavost je zde uvedené také latinské názvosloví anorganických sloučenin.
Učebnice středoškolské chemie a biochemie 34
autoři: Pavel Peč, Danuše Pečová nakladatelství: Olomouc rok vydání: 2001 vydání: 1. počet stran: 518 ISBN 80-7182-034-2
Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Učebnice středoškolské chemie a biochemie (P. Peč, D. Pečová) je 44%. Jedná se tedy o didakticky nedostatečně vybavenou učebnici. Tato učebnice ve svém hodnocení ztratila podobně jako skriptum od Tatiany 34
Kovalčíkové především svým vzhledem. Z hlediska doprovodných materiálů, obrázků, nákresů a schémat je na tom ovšem od předešlé zmíněné o něco lépe. Obrázky nejsou tak rozostřené a mnohé mají poměrně obsáhlé podtexty. Velmi pozitivně bych hodnotila oddíl s otázkami ke všem kapitolám v knize a přiřazený klíč se správnými odpověďmi, který ve většině středoškolských učebnic bohužel chybí. Rozsah učiva zde přesahuje obvyklé požadavky na středoškolského studenta a může tedy sloužit k přípravě na přijímací zkoušky nebo studentům s hlubším zájmem o danou problematiku. Názvosloví Veškeré anorganické názvosloví je v této knize shrnuto v kapitole II. Část úvodního textu se v ní věnuje názvům a značkám prvků (rovněž není běžnou součástí všech středoškolských učebnicích). Zbytek kapitoly pak dává prostor výkladu o typech vzorců, oxidačním čísle a názvosloví jednotlivých typů sloučenin. Výklad je doplněn o shrnující tabulky a příklady názvosloví. K ověření zvládnutí daného tématu si může čtenář vypracovat sedm otázek na konci kapitoly, které ovšem procvičí získané znalosti jen nedostatečně.
Chemie: pro studijní obory SOŠ a SOU nechemického zaměření 35
autoři: Jaroslav Blažek, Ján Fabini nakladatelství: SPN rok vydání: 1996 vydání: 5. počet stran: 334 ISBN 80-04-26648-7
Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Chemie: pro studijní obory SOŠ a SOU nechemického zaměření (J. Blažek, J. Fabini) je 40%. Jedná se tudíž o nedostatečně didakticky vybavenou učebnici. Tato učebnice ztratila ve svém ohodnocení především svou vizuální podobou (není barevná, chybí fotografie a umělecké ilustrace). Jako obvykle chybí shrnutí ke kapitolám i k celému ročníku, výsledky cvičení, předmluva a dokonce i rejstřík, který bývá obvyklou součástí učebnic. Milým překvapením je slovníček důležitých chemických pojmů, se kterým jsem se setkala pouze v této jediné učebnici. V závěru knihy jsou rovněž náměty k laboratorním cvičením a seznam chemických prvků. 35
Navzdory nízkému ohodnocení na úrovni didaktické vybavenosti, je učebnice zpracována velmi přehledně. Snadno se v ní orientuje a je napsána poměrně čtivě. Vyvaruje se sáhodlouhým textům i zbytečným podrobnostem a může být tedy studentsky i učitelsky oblíbenou pomůckou. Názvosloví Učebnice se zabývá anorganickým názvoslovím v rozsahu
vhodném pro SOŠ a SOU.
Pozornost je věnována binárním sloučeninám, kyselinám, hydroxidům, solím i iontům; zcela pak chybí názvosloví koordinačních sloučenin.
Obecná a anorganická chemie: studijní text pro SPŠCH 36
autoři: Tatiana Kovalčíková nakladatelství: Pavel Klouda rok vydání: 2004 vydání: 3. počet stran: 118 ISBN 80-86369-10-2
Celkový koeficient didaktické vybavenosti učebnice Obecná a anorganická chemie: studijní text pro SPŠCH (T. Kovalčíková) je 29%. Je tedy nedostatečně didakticky vybavená. Tento výsledek ze způsobený hlavně neuspokojivým grafickým zpracováním, černobílým vyhotovením této publikace, nedostatečným obrazovým a jiným doprovodným materiálem. Současně chybí shrnutí k jednotlivým kapitolám. Otázky a úkoly sloužící k procvičení daného tématu jsou sice součástí této učebnice, ale opět chybí klíč k ověření správnosti. Navzdory těmto (i když poměrně výrazným) nedostatkům si myslím, že studijní text je napsán kvalitně a srozumitelně a třetí, upravené vydání této příručky dokazuje, že se jedná o materiál uživatelsky žádaný. Názvosloví Názvosloví se v tomto skriptu věnuje kapitola 4 (názvosloví anorganické chemie), ve které je na šesti stránkách srozumitelně, stručně ale přehledně vysvětleno názvosloví základní i pokročilé. Autorka se zde věnuje také karbidům, podvojným oxidům, podvojným solím, peroxokyselinám, thiokyselinám, dokonce i amidům, imidům a nitridům. Rozsahem tedy bohatě pokrývá náplň středoškolského učiva. Problematiky názvosloví se dotýká také kapitola 36
3 (periodická soustava prvků) a podkapitola 9.4, jejíž součástí je dvoustránkové shrnutí názvosloví komplexních sloučenin.
2.4.3 Souhrnné hodnocení učebnic V hodnocení didaktické vybavenosti učebnic pro základní školy (nižší ročníky víceletých gymnázií) nejlépe dopadly učebnice Chemie: úvod do obecné a anorganické chemie (J. Mach, I. Plucková, J. Šibor) a Základy praktické chemie 1 (P. Beneš, V. Pumpr, J. Banýr) se 76% didaktickou vybaveností. Názvosloví bylo v těchto učebnicích
vyloženo uceleně
a srozumitelně, takže jejich ohodnocení je i v tomto ohledu zasloužené. Za každou kapitolou lze najít sadu otázek k procvičení učiva, a nechybí ani klíč se správnými odpověďmi. Na třetím místě se se ziskem 74 % hodnotících bodů umístila učebnice Chemie: pro 8. ročník základní školy (H. Čtrnáctová, F. Zemánek, M. Svobodová, B. Dušek). Z hlediska výkladu názvosloví se však jeví jako nejméně vhodná, protože ze všech výše analyzovaných učebnic na něj kladla pravděpodobně nejmenší důraz. Hodnocení učebnic umístěných na čtvrtém a pátém (posledním) místě rozhodně nebylo výrazně horší než u učebnic předešlých. Učebnice Chemie 8: učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia (J. Škoda, P. Doulík) obdržela z didaktické vybavenosti 68 % . Jako nejvýraznější nedostatek této učebnice bych uvedla chybějící cvičení k zopakování probraného učiva a nesystematické řazení kapitol (a to i z hlediska názvosloví; například kapitola Halogenidy předchází kapitole Halogeny), což ji posouvá mezi učebnice méně kvalitní. 65 % bodů získala v didaktické vybavenosti Chemie I: pro 8. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií (I. Karger, D. Pečová, P. Peč). V této učebnici sice chybí klíč ke cvičením, ale může se pyšnit mnoha jinými přednostmi, například přehledností a uváděním řady zajímavostí z oboru. Tato učebnice rovněž jako jediná udává, které prvky jsou žáky osmých tříd nejdůležitější, a je jim tedy třeba věnovat zvýšenou pozornost. Domnívám se, že tato učebnice skončila na posledním místě neprávem. Stupeň didaktické vybavenosti pochopitelně nijak nehodnotí kvalitu, srozumitelnost a obsahovou stránku samotného výkladového textu. Ani velké množství obrázků, schémat, poznámek, rejstřík, slovníček pojmů, zdroje informací a graficky hodnotné zpracování nezachrání nedostatečnost v jazykové oblasti nebo věkovou nepřiměřenost. A stejně tak ani učebnice s velmi nízkou didaktickou vybaveností nemusí nutně patřit mezi učebnice špatné. Tím pádem výsledky získané u výše uvedených učebnic nemusí odpovídat jejich skutečné (objektivní, lze-li takové slovo užít) kvalitě. U učebnic chemie pro střední školy se to zdá být přímo zákonité. Mezi publikacemi určenými pro výuku na gymnáziích se nejlépe umístila Chemie /obecná a anorganická/ I pro 37
gymnázia (V. Flemr, B. Dušek), která se mi z hlediska rozsahu a srozumitelnosti výkladu názvosloví jevila jako méně vhodná. Naopak velmi přijatelná byla publikace Chemie pro čtyřletá gymnázia: 1. díl (A. Mareček, J. Honza), kde bylo názvosloví probráno velmi důkladně, podrobně a s velkým množstvím řešených příkladů, které více než dostatečně jednotlivá témata objasnily. Špatně nebyla vysvětlená tato problematika ani v Přehledu středoškolské chemie (J. Vacík, J. Barthová, J. Pacák, B. Strauch, M. Svobodová, F. Zemánek). Mezi učebnicemi určenými pro střední odborné školy a střední odborná učiliště skončila na prvním místě oprávněně publikace Základy přírodovědného vzdělávání pro SOŠ a SOU – chemie (Václav Pumpr, Martin Adamec, Pavel Beneš, Věra Scheuerová). Je moderně zpracovaná, srozumitelně napsaná, nechybí ani příklady na procvičení se správnými odpověďmi. Na místě druhém (celkově třetím) se ovšem zcela neočekávaně objevila učebnice Chemie pro střední školy (J. Banýr, P. Beneš, J. Hally, K. Holanda, P. Novotný, J. Pospíšil), která se neprokázala jako uspokojivá ani z hlediska názvosloví ani z hlediska grafické úpravy a rozsahu probraného učiva. Odmaturuj! z chemie (M. Benešová, H. Satrapová) se umístilo se ziskem 50% bodů na celkovém sedmém místě. Ostatní publikace měly nevyhovující didaktickou vybavenost (pod 50%). I mezi těmito učebnicemi lze ovšem najít takové, které si zaslouží pozornost, například Chemie obecná a anorganická (V. Šrámek, L. Kosina) nebo Učebnice středoškolské chemie a biochemie (P. Peč, D. Pečová). Velmi podprůměrně, ziskem 29%, byla ohodnocena učebnice Obecná a anorganická chemie: studijní text pro SPŠCH (T. Kovalčíková). Svým vzhledem a zpracováním se toto skriptum jevilo skutečně jako velmi nedostatečné, nicméně toto ohodnocení opět nikterak neodráží kvalitu samotného textu. Rozsahem názvosloví předčila tato učebnice dokonce i názvosloví probrané v knize Chemie /obecná a anorganická/ I pro gymnázia (V. Flemr, B. Dušek). Cílem každé učebnice (potažmo pracovního sešitu) by mělo být vypracování takového přípravného textu a cvičení, které by se srozumitelností co nejvíce blížily znalostem žáků a pokryly požadavky, které jsou na ně v rámci názvosloví na základní nebo střední škole kladeny. Proto je možná na mnohých místech účelné a vhodné použít sloh spíše strohý, který povede k jednoznačnosti a přesnosti vyjádření, na úkor vzletného a slohově vytříbeného jazyka. Zároveň je užitečné (a při vysvětlování složitějších pojmů nebo názvoslovných principů nutné) uvést příklady, které pomohou čtenářům danou problematiku objasnit a na nichž komplikovaným tématům spíš porozumí. Dále je vhodné rozčlenit anorganické názvosloví do několika menších logických celků, a každý z nich zvlášť, uceleně a víceméně odděleně probrat. Tyto tématické celky pak 38
seřadit takovým způsobem, aby na sebe vhodně navazovaly, základní znalosti získané z předchozích kapitol se prolínaly do následujících oddílů, a aby se postupovalo od názvoslovně jednodušších sloučenin ke sloučeninám obtížnějším. Za ideální bych pro základní školy považovala: názvy a značky prvků, periodická tabulka prvků, základní názvoslovné principy (definice pojmů oxidační číslo a elektronegativita), názvosloví halogenů (není nutné krátit číselné indexy), oxidů a sulfidů, hydroxidů (jedná se sice o tříprvkové sloučeniny, ale lze uplatit názvoslovné principy aplikované u binárních sloučenin), kyselin (od bezkyslíkatých ke kyslíkatým) a názvosloví solí kyslíkatých kyselin. Ve středoškolské učebnici je také důležité ve výkladu postupovat systematicky, tak aby student chápal všechny vztahy, logické vazby a souvislosti mezi jednotlivými tématy a snáz si fakta zapamatoval. Za nejvhodnější uspořádání jednotlivých témat anorganického názvosloví považuji: chemické prvky, periodická tabulka prvků, základní názvoslovné principy, binární sloučeniny kyslíku, binární sloučeniny vodíků, ostatní binární sloučeniny, názvosloví hydroxidů, názvosloví kyselin, názvosloví iontů a atomových skupin, názvosloví solí kyslíkatých kyselin a názvosloví koordinačních sloučenin. Pořadí probíraných názvoslovných oblastí bylo v hodnocených učebnicích více či méně podobné tomuto návrhu. Pro dosažení efektivních výsledků je dobré zařadit k jednotlivým tématickým celkům (a na samý závěr anorganického názvosloví) souhrnné opakování, které v mnohých učebnicích bohužel chybí. Tato shrnutí umožní žákům v rychlosti zopakovat probrané učivo a získat představu o tom, které znalosti jsou důležité, a které jsou naopak méně podstatné a není nutné si je pamatovat. Jednou z častých chyb, se kterou jsem se při hodnocení učebnic setkala, bylo, že neudávaly jednoznačně požadavky na znalosti žáka. Až na jedinou výjimku nebylo například uvedeno, u kterých prvků je nutné si zapamatovat názvy a značky. Je samozřejmé, že rozsah požadovaných znalostí si do jisté míry stanovuje učitel sám, ale pracujeme-li s předpokladem, že žáci budou využívat učebnici ke samostudiu, je vhodné tyto nároky uvést. Ve většině učebnic nebyl názvosloví věnovaný příliš velký prostor, a tím pádem byl omezený i počet úloh věnovaný jejich procvičení. Dalším nedostatkem, kterého by se autor měl vyvarovat, je chybějící klíč se správnými odpověďmi. Při tvorbě adekvátních cvičení je důležité zohlednit, co všechno je v přípravném textu probráno a jaké jsou obvyklé požadavky na žáka základní nebo střední školy. Větší prostor bych věnovala základním znalostem a algoritmům řešení, a informace okrajové nebo takové, které je nutné si zapamatovat mechanicky (a tudíž nebudou mít u žáků trvalý charakter), bych omezila na minimum. Z toho důvodu bych se ve cvičeních soustředila především na perfektní zvládnutí značek a názvů 39
prvků, osvojení si obecných principů pro výpočet oxidačního čísla a zapamatování si jejich koncovek. Úplně bych se pak ve výkladu pro základní školy vyhnula zavádění tzv. slučovacích poměrů prvků. Jednak je nutné se naučit zpaměti poměrně velké množství dat, jednak je to pojem, se kterým se na středních školách nepracuje, a nemá tedy velký význam. Mnohem užitečnější je naučit žáky již na základních školách pracovat s oxidačními čísly a křížovým pravidlem. Studium názvosloví se dá školákům zpříjemnit vhodně koncipovanými otázkami a úkoly. Například cvičeními na opakování názvosloví v podobě různých her, osmisměrek, tajenek či doplňovaček. Zábavná forma testování může pomoci udržet jejich pozornost. Opakovací úlohy by se měly rovněž zaměřit především na praktickou aplikaci získaných znalostí než na jejich bezduchou reprodukci. Například namísto otázky jakému oxidačnímu číslu odpovídá zakončení -natý, se lze zeptat jaké oxidační číslo má vápník v chloridu vápenatém. I bez znalosti názvosloví halogenidů by měl být žák schopen z koncovky odvodit oxidační číslo II. Ve cvičeních je potřeba také věnovat zvýšenou pozornost oblastem, ve kterých studenti často chybují – například značky prvků, které se navzájem pletou (Au/Ag, Sn/Sb, Ba/B/Br Ru/Re/Rh/Ra/Rb/Rn apod.). Otázek sloužících k procvičení učiva by mělo být především dostatečné množství. Dobré je i v řazení úloh postupovat co možná nejsystematičtěji – od jednodušších k obtížnějším otázkám, od základních a bazálních poznatků k úlohám stavícím na těchto znalostech apod. Je dobré připomenout, že téměř žádná středoškolská učebnice, která se mi dostala do rukou, neměla zcela vyhovující grafickou podobu. Problémem obvykle nebyla přehlednost či nedostatečné množství obrázků, ale především barevnost. Byla použitá nejvýš jedna z barev (červená, fialová nebo modrá). Vizuální podoba výukového materiálu je u studentů středních škol jistě neméně důležitá než v případě žáků osmých tříd. Kvalitně zpracovaná kniha pomáhá udržet pozornost studentů během učení, a podvědomě buduje zájem a dobrý vztah k vyučovanému předmětu. Výklad je vhodné zpestřit různými zajímavostmi z oboru, historickými údaji či událostmi, které zpříjemní čtení látky, a samotný text doplnit obrázky, nákresy, či rozmanitými barevnými schématy. Při tvorbě studijních materiálů bylo záměrem napsat co nejsrozumitelnější text, jazykově se co nejvíc přiblížit žákům osmých tříd nebo středních škol, a pokud možno se vyvarovat odborným termínům, kterým by nemuseli porozumět. Jednotlivá sdělení jsou podpořena příklady, která žákům pomohou jednak pochopit obtížnější témata, jednak si uvědomit i jejich praktický dopad. Text je proložen přehlednými schématy, která ilustrují aplikaci diskutovaných pravidel nebo na příkladech navrhují postup vhodný pro řešení 40
modelových názvoslovných situací. Tato schémata umožňují metodu nejen slovně popsat, ale zároveň i ukázat. Za každý oddílem je uvedeno krátké shrnutí, ve kterém jsou zmíněny nejdůležitější pojmy z daného tématu se snahou o trochu jiný úhel pohledu nebo jinou formulaci. Cvičení jsou koncipována tak, aby zopakovala všechna probraná témata. Největší důraz však byl kvantitativně i kvalitativně kladen na základní znalosti a dovednosti z anorganického názvosloví – značky a názvy prvků, určování oxidačních čísel a názvosloví nejdůležitějších skupin sloučenin. Úlohy i cvičení by dle mého názoru měli vést nejen k upevnění získaného učiva, ale také k jeho prohloubení a úplnějšímu pochopení. Z toho důvodu byly příležitostně kladeny také otázky vedoucí k zamyšlení (například: Jaký minimální počet vodíků musí mít kyselina, která poskytuje dihydrogensůl?). Kromě obvyklých názvoslovných cvičení (typicky: pojmenuj následující sloučeninu, napiš vzorec…) byly zařazeny také zábavné úlohy – osmisměrky a různé doplňovačky s tajenkou (obvykle nějaká zajímavost z oboru chemie), a také úlohy, ve kterých propojení správných oxidačních čísel vede ke vzniku pravidelného geometrického obrazce nebo jiného útvaru. Menší varianta osmisměrek určená pro žáky osmých tříd základních škol má rozměry 10x10 písmen. Mladší žáci zpravidla neudrží pozornost po delší čas a zbytečně velká osmisměrka by je spíše odrazovala a demotivovala. Velká varianta s rozměry 10x15 písmen je určena pro žáky středních škol. Snahou bylo vyhnout se v nich prvkům s podobnými značkami nebo sloučeninám s podobnými vzorci (například Sr/Sn, B/Br, HgO/Hg2O), aby nemohli studenti při hledání názvu v osmisměrce „hádat“. Doplňovačky jsou naopak zaměřeny na prvky nebo sloučeniny s těžkým pravopisem (například baryum se píše s y, lithium s h). Záměrně se v téže úloze objevují také značky prvků, které se často pletou (Au/Ag, Rn/Ra), a sloučeniny s podobnými vzorci (HClO/HClO4, HgO/Hg2O), aby si žáci měli možnost uvědomit si rozdíl. Úlohy se navíc nesoustředí pouze na učivo daného oddílu (například jen na názvosloví oxidů), ale mnoho z nich zahrnuje také znalosti z předchozího učiva (názvosloví oxidů společně s názvoslovím halogenidů).
41
4 Závěr Chemické názvosloví je stále se vyvíjejícím nástrojem umožňujícím pokud možno srozumitelnou a chemicky přesnou komunikaci na národní i mezinárodní úrovni. Ideální názvosloví, kterému se jistě snažíme přiblížit, by mělo být univerzální (pro všechny typy sloučenin), jednoznačné, ale současně by mělo respektovat také stále dynamičtější rozvoj chemie, a umožňovat tak pojmenování nově připravených, často velmi složitých sloučenin. Jejich názvy by měly co nejpřesněji vyjadřovat chemické složení i strukturu (ovšem s ohledem na složitost názvu a určitou jazykovou krkolomnost, která s množstvím poskytovaných informací zákonitě narůstá). Národní názvosloví by mělo vycházet z obecných pravidel a názvoslovných doporučení daných společností IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), a odrážet tak záměr celosvětové standardizace. Je pochopitelné, že tyto požadavky respektuje reálné chemické názvosloví pouze částečně. I přes nemalé úsilí věnované jednotě názvoslovných principů se v rámci určitého typu sloučenin názvoslovné principy liší a vykazují charakteristické zvláštnosti. Rovněž není možné (a zřejmě ani účelné) zcela vymýtit triviální názvy některých sloučenin (např. voda, amoniak aj.). Stejně tak se zřejmě nikdy nepodaří sjednotit na mezinárodní úrovni názvy prvků. Nicméně i přes nedokonalosti chemického názvosloví zůstávají základní principy jednotné a umožňují poměrně rychle zvládnout specifičnosti národního názvosloví i v cizích zemích. Jak studenti (ať už základních, středních nebo vysokých škol), tak široká veřejnost by měla mít, bez ohledu na své vzdělání či pracovní uplatnění, alespoň základní povědomí o chemickém názvosloví, protože s chemií se v dnešní době setkáváme prakticky na každém kroku. Nejen na štítcích potravinových obalů, ale také v čisticích a desinfekčních prostředcích, v umělých hmotách, oblečení, knihách a dalších běžných věcech najdeme velké množství informací o chemických sloučeninách. Dokonce i vzduch, který dýcháme je směsí prvků a sloučenin, které se nezřídka účastní chemických dějů v našem okolí i v nás samotných. Dá se říct, že studium chemie je nezbytnou průpravou k životu v moderní společnosti, a toto studium i následná orientace ve všude nás obklopující chemii nepochybně vyžaduje znalost základních chemických komunikačních prostředků. Materiály, které jsou výstupem této bakalářské práce, by měly umožnit (nejen studentům) porozumět základním principům tvorby názvů i vzorců chemických sloučenin, a samozřejmě tyto principy také aplikovat. Proto je součástí těchto materiálů kromě samotného výkladového textu, který problematiku slovně objasňuje, také soubor cvičení, úkolů, otázek a různých her, které umožňují ověřit si pochopení jednotlivých témat. 131
Příloha této práce potom obsahuje možné grafické zpracování vzniklých materiálů. Jak grafické zpracování, tak samotné podklady jsou stále ve vývoji a do budoucna budou, mají-li skutečně oslovit širší skupinu zájemců, potřebovat vhodně doplnit, upravit a zdokonalit. Rozsah probíraných témat byl zvolen s ohledem na požadavky pro žáky základních škol (nižších ročníků víceletých gymnázií) a studenty středních škol (gymnázií). V hodnocených učebnicích užívaných v České republice byly mnohé názvoslovné kapitoly probrané zpravidla nepříliš důsledně. Prakticky zcela pak chyběly úlohy k procvičení. Učebnice pro 8. ročníky nevěnovaly příliš velkou pozornost názvosloví kyselin a jejich solí, a obvykle se nijak zvlášť podrobně nezabývaly obecnými názvoslovnými metodami (například, téměř nikde nebylo nalezeno objasnění křížového pravidla). Učebnice středních škol se zpravidla věnovaly názvosloví o něco podrobněji, ale menší důraz byl kladen na vizuální podobu výukových materiálů. Bakalářská práce si položila za cíl posouzení těchto nedostatků, i jejich nápravu vytvořením uceleného přehledu anorganického názvosloví, který by v budoucnu mohl sloužit jako vhodná pomůcka pro výuku chemie na základních i středních školách. Byl připraven ucelený přehled anorganického názvosloví pro základní a střední školy, který se snaží o srozumitelné vysvětlení základních principů chemické komunikace. Ke každému z těchto studijních materiálů je přiřazen také soubor otázek, úkolů a her, které vhodně procvičují učivo probrané ve zmíněných studijních textech.
132
5 Seznam použité literatury 1
BŘÍŽĎALA, Jan. Historie uspořádávání prvků | E-ChemBook – multimediální učebnice chemie [online]. c2014 [cit. 2014-04-28].
2
Atom [online]. [cit. 2014-04-28].
3
MUSILOVÁ, Emílie – PEŇÁZOVÁ, Hana. Chemické názvosloví anorganických sloučenin. 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 2000. ISBN 80-210-2392-9.
4
Zastaralé názvy chemických prvků [online]. c2013 [cit. 2014-04-28].
5
LEACH, Mark L. Periodic Table Database | Chemogenesis [online]. c2014 [cit. 2014-04-28].
6
REMY, Heinrich. Anorganická chemie: díl 1. 2. vyd. Praha, 1972.
7
LÉVY, Nicolas. La classification périodique de Lavoisier à Mendeleïev | CultureSciences-Chimie [online]. 25. 1. 2011 [cit. 2014-04-28].
8
BŘÍŽĎALA, Jan. Periodický zákon a jeho autor | E-ChemBook – multimediální učebnice chemie [online]. c2014 [cit. 2014-04-28].
9
IUPAC – International Union of Pure and Applied Chemistry: Element 114 is Named Flerovium and Element 116 is Named Livermorium [online]. 30. 5. 2012 [cit. 2014-04-28].
10
KARLÍČEK, Jiří – SIROTEK, Vladimír. Chemické výpočty a názvosloví anorganických látek. 3. vyd. Plzeň: Západočeská univerzita v Plzni, 2005. ISBN 807043-399-X.
11
BLAŽEK, Jaroslav et al. Přehled chemického názvosloví. 1. vyd. Praha: SPN, 2004. ISBN 80-7235-260-1.
12
CONNELLY, Neil G. et al. Nomenclature of Inorganic Chemistry: IUPAC 133
Recommendations 2005. Cambridge: The Royal Society of Chemistry, 2005. ISBN 0-85404-438-8. 13
KÁBELOVÁ, Božena – PILÁTOVÁ, Ivana – RŮŽIČKA, Antonín. Názvosloví anorganických sloučenin a základy chemických výpočtů. 2. vyd. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta chemická, 2011. ISBN 80-214-2768-X.
14
SEIDLEROVÁ, Jana. Základní výpočty v chemii. 1. vyd. Ostrava: VŠB - Technická univerzita Ostrava, 2005. ISBN 80-248-0936-2.
15
Chemie: učební osnovy pro 8. až 9. ročník: vzdělávací program Základní škola. 1. vyd. Praha: Fortuna, 1996.
16
Učební dokumenty pro gymnázia: učební plány, učební osnovy (denní studium, studium při zaměstnání): osmiletý studijní cyklus: čtyřletý studijní cyklus: schválilo Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR s platností od 1. 9. 1999. 1. vyd. Praha: Fortuna, 1999. ISBN 80-7168-659-X.
17
Učební osnova předmětu chemie: pro nechemické obory SOŠ a SOU: 1-2 vyučovací hodiny týdně celkem: schválilo Ministerstvo školství mládeže a tělovýchovy dne 25.7. 2002, č. j. 23 851/2002-23 s platností od 1. září 2002 počínaje prvním ročníkem [online]. [cit. 2014-04-28].
18
Učební osnova předmětu chemie: pro nechemické obory SOŠ a SOU: 3-5 vyučovací hodiny týdně celkem: schválilo Ministerstvo školství mládeže a tělovýchovy dne 25.7. 2002, č. j. 23 851/2002-23 s platností od 1. září 2002 počínaje prvním ročníkem [online]. [cit. 2014-04-28].
19
Učební osnova předmětu chemie: pro nechemické obory SOŠ a SOU: 6-8 vyučovací hodiny týdně celkem: schválilo Ministerstvo školství mládeže a tělovýchovy dne 25.7. 2002, č. j. 23 851/2002-23 s platností od 1. září 2002 počínaje prvním ročníkem [online]. [cit. 2014-04-28].
20
Učební osnova předmětu chemie: ve studijních oborech SOU: pro absolventy tříletých studijních oborů – denní studium: vydalo Ministerstvo školství mládeže a tělovýchovy dne 9. července 1991, č. j. 18 049/91-21 s platností od 1. září 1991 počínaje prvním ročníkem [online]. [cit. 2014-04-28]. 134
21
PRŮCHA, Jan. Učebnice: teorie a analýzy edukačního média: příručka pro studenty, učitele, autory a výzkumné pracovníky. Brno: Paido, 1998. ISBN 80-85931-49-4.
22
MACH, Josef – PLUCKOVÁ, Irena – ŠIBOR, Jiří. Chemie: úvod do obecné a anorganické chemie. 2. vyd. Brno: Nová škola, 2013. ISBN 978-80-7289-448-2.
23
BENEŠ, Pavel – PUMPR, Václav – BANÝR, Jiří. Základy praktické chemie 1: pro 8. ročník základní školy. 2. vyd. Praha: Fortuna, 2004. ISBN 80-7168-944-0.
24
ČTRNÁCTOVÁ, Hana et al. Chemie pro 8. ročník základní školy. 1. vyd. Praha: SPN, 1998. ISBN 80-7235-011-0.
25
ŠKODA, Jiří – DOULÍK, Pavel – PÁNEK, Jan. Chemie 8: pro základní školy a víceletá gymnázia. 1. vyd. Plzeň: Fraus, 2006. ISBN 80-7238-442-2.
26
KARGER, Ivo – PEČ, Pavel – PEČOVÁ, Danuše. Chemie I pro 8. ročník základní školy a nižší ročníky víceletých gymnázií. Olomouc: Prodos, 1999. ISBN 80-7230027-X.
27
FLEMR, Vratislav – DUŠEK, Bohuslav. Chemie I: (obecná a anorganická) pro gymnázia. 1. vyd. Praha: SPN, 2001. ISBN 80-7235-147-8.
28
PUMPR, Václav et al. Chemie: základy přírodovědného vzdělávání pro SOŠ a SOU. 2. vyd. Praha: Fortuna, 2010. ISBN 978-80-7373-081-9.
29
BANÝR, Jiří et al. Chemie pro střední školy: (obecná, anorganická, organická, analytická, biochemie). 2. vyd. Praha: SPN, 1999. ISBN 80-85937-46-8.
30
MAREČEK, Aleš – HONZA, Jaroslav. Chemie pro čtyřletá gymnázia: díl 1. 3. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2002. ISBN 80-7182-055-5.
31
VACÍK, Jiří et al. Přehled středoškolské chemie. 4. vyd. Praha: SPN, 1999. ISBN 807235-108-7.
32
BENEŠOVÁ, Marika – SATRAPOVÁ, Hana. Odmaturuj! z chemie. 1. vyd. Brno: Didaktis, 2002. ISBN 80-86285-56-1.
33
ŠRÁMEK, Vratislav – KOSINA, Ludvík. Obecná a anorganická chemie. 1. vyd. Olomouc: FIN, 1996. ISBN 80-7182-003-2.
34
PEČ, Pavel – PEČOVÁ, Danuše. Učebnice středoškolské chemie a biochemie. 1. vyd. Olomouc: Nakladatelství Olomouc, 2001. ISBN 80-7182-034-2.
35
BLAŽEK, Jaroslav – FABINI, Ján. Chemie: pro studijní obory SOŠ a SOU 135
nechemického zaměření. 5. vyd. Praha: SPN, 1999. ISBN 80-7235-104-4. 36
KOVALČÍKOVÁ, Tatiana. Obecná a anorganická chemie: studijní text pro SPŠCH. 3. vyd. Ostrava: Pavel Klouda, 2004. ISBN 80-86369-10-2.
37
VŠCHT – Profesor Emil Votoček (1872 – 1950) [online]. c2009 [cit. 2014-04-28].
38
FLEMR, Vratislav – HOLEČKOVÁ, Eva. Úlohy z názvosloví a chemických výpočtů v anorganické chemii. 4. vyd. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická, 2001. ISBN 80-7080-435-1.
39
JÁNSKÁ, Michaela – SÝKORA, Martin. Oxidy│Názvosloví.cz [online]. c2014 [cit. 2014-05-06].
40
MURMSON, Serm. What Are the Rules for Naming Binary Compound Formulas? │Everyday Life – Global Post [online]. c2014 [cit. 2014-05-06].
41
KAMENÍČEK, Jiří et al. Anorganická chemie. 4. vyd. Olomouc: Univerzita Palackého v Olomouci, 2009. ISBN 978-80-244-2387-6.
42
VALLOVÁ, Silvie – KULHÁNKOVÁ, Lenka. Chemie I: příklady [CD-ROM]. Ostrava: Technická univerzita, 2008. ISBN 978-80-248-1313-4.
43
JÁNSKÁ, Michaela – SÝKORA, Martin. Kyslíkaté kyseliny | Názvosloví.cz [online]. c2014 [cit. 2014-05-06].
136