2 programe analitice program e-chimie

Investete n oameni! FONDUL SOCIAL EUROPEANProgramul Operaional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 2013 Axa prioritar: 1 Educaia i formarea profesional n sprijinul creterii economice i dezvoltrii societii bazate pe cunoatere Domeniul major de intervenie: 1.3 Dezvoltarea resurselor umane n educaie i formare profesional Titlul proiectului: Privim ctre viitor - Formarea profesional a cadrelor didactice pentru utilizarea resurselor informatice moderne n predarea eficient a chimiei e-Chimie Numr de identificare contract: POSDRU/87/1.3/S/61839 Beneficiar: Universitatea Politehnica din Bucureti

PROGRAMELE ANALITICE ALE DISCIPLINELOR

Programele Analitice ale disciplinelor din Programul de formare continu Privim ctre viitor e-Chimie prezint Temele i Unitile de coninut care au fost selectate din suportul de curs elaborat pentru fiecare disciplin. Temele care fac obiectul activitilor de formare au suportul Leciilor digitizate elaborate pentru fiecare disciplin n mod special pentru formarea cursanilor n predarea interactiv a chimiei utiliznd elemente TIC

Investete n oameni! FONDUL SOCIAL EUROPEANProgramul Operaional Sectorial pentru Dezvoltarea Resurselor Umane 2007 2013 Axa prioritar: 1 Educaia i formarea profesional n sprijinul creterii economice i dezvoltrii societii bazate pe cunoatere Domeniul major de intervenie: 1.3 Dezvoltarea resurselor umane n educaie i formare profesional Titlul proiectului: Privim ctre viitor - Formarea profesional a cadrelor didactice pentru utilizarea resurselor informatice moderne n predarea eficient a chimiei e-Chimie Numr de identificare contract: POSDRU/87/1.3/S/61839 Beneficiar: Universitatea Politehnica din Bucureti

PROGRAMA ANALITIC DISCIPLINA CHIMIE ANALITIC

Denumirea disciplinei Chimie Analitic

Nr. de ore alocat Curs 4h Aplicaii 11 h Total 15 h

Formatori Conform Capitolului Resurse umane din dosarul de acreditare

Evaluare pe parcurs 1h

Obiective specifice 1. mbuntirea actului de predare a chimiei analitice n nvmntul preuniversitar prin stimularea interesului elevilor i prin posibiliti mai creative de prezentare a fenomenelor chimice specifice acestei discipline

Competene specifice 1. Capacitatea de a utiliza computerul n strns legtur cu celelalte mijloace de nvmnt, pentru a susine ct mai complet actul educaional n domeniul chimiei analitice

2. Aplicarea n mod curent a principiilor predrii, nvrii i evalurii n cadrul disciplinei chimie 2. Modificarea substanial a modului de analitic, precum i a cercetrii cu ajutorul abordare a nvrii chimiei analitice de computerului ctre elevi prin sporirea componentei 3. Aptitudinea de a explora, evalua i selecta raionale n raport cu cea a nvrii prin materialele educaionale pentru a utiliza elemente memorare digitizate adecvate subiectelor/temelor predate la 3. Explicarea clar i adus la zi a conceptelor dificile sau cu o component preponderent abstract de calculare a pHului, calcularea, trasarea i interpretarea curbelor de titrare, mecanism de funcionare a soluiilor tampon ca elemente eseniale n domeniul chimiei analitice clas i de a le insera armonios n metodologiile clasice de predare a chimiei analitice 4. Deprinderea de a prezenta elevilor noiunile de pH, calculare a pH-ului, calcularea, trasarea i interprtarea curbelor de titrare, explicarea mecanismului de funcionare a soluiilor tampon utiliznd elemente digitizate 5. Abilitatea de a explica i interpreta principiile i

Investete n oameni! FONDUL SOCIAL EUROPEANNumr de identificare contract: POSDRU/87/1.3/S/61839 Beneficiar: Universitatea Politehnica din Bucureti

4. Implementarea n cadrul metodologiei de predare a unor abiliti de exploatare a resurselor educaionale de pe internet i a altor materiale cu resurse curiculare puse la dispoziia cursanilor n cadrul proiectului 5. Extinderea utilizrii metodelor de verificare a cunotinelor prin utilizarea computerului pentru evaluarea progresului fcut n asimilarea i aprofundarea cunotinelor de chimie

teoriile din domeniul chimiei analitice cu ajutorul aplicaiilor interactive, al animaiilor, si al altor forme de predare interactiv 6. Capacitatea de a corela teoriile, modelele i metodele specifice chimiei analitice n diverse aplicaii practice 7. Capacitatea de a transmite elevilor, cu ajutorul computerului, informaii de substan ntr-o manier atractiv, bazat pe nelegerea fenomenelor i nu pe memorarea reaciilor i teoriilor chimiei analitice

Coninuturile tematice prezentate mai jos delimiteaz cadrul /domeniul in care se exemplific metode de utilizare a computerului i elementelor digitizate n predarea chimiei analitice. Programul de formare continu Privim ctre viitor e-Chimie" nu vizeaz formarea continu n domeniul specializrii de baz a cursanilor (chimie i discipline tehnologice cu profil chimic), ci formarea cursanilor pentru utilizarea tehnicilor TIC n predarea mai atractiv a chimiei analitice. Temele prezentate n continuare au fost alese deoarece coninutul lor noional este mai abstract i se preteaz cel mai bine la utilizarea elementelor digitizate n predarea chimiei analitice. Un al doilea motiv al acestei alegeri este c aspectele discutate n unitile de nvare pot fi reluate i extinse n toate temele de portofoliu ce vor fi pregtite pentru evaluarea final

Coninuturi tematice ale disciplinei Chimie analitic Nr. de ore alocat TEMA TEMA 1.1 Calcularea pH-ului soluiilor de acizi, baze sruri UNITATE DE CONINUT (U) (U1.1.1) Relaia lui Henderson (U1.1.2) Particularizarea relaiei lui Henderson pentru deducerea formulelor de calculare a pH-ului soluiilor de acizi baze sruri TEMA 1.2 Soluii tampon (U1.2.1) Definiia soluiilor tampon. Calcularea pH-ului soluiilor tampon2

Curs 0,5

Aplicaii 1

Total 1,5

0,5

1

1,5

0,5

1

1,5


(U1.2.2) Mecanismul de funcionare a unei soluii tampon TEMA 1.3 Variaia speciilor chimice implicate n reacia de titrare (U1.3.1) Calcularea pH-ului pe parcursul titrrii unui acid tare cu o baz tare (U1.3.2) Aplicaii numerice pentru calcularea pH-ului unui acid tare cu o baz tare TEMA 1.4 Influena pH-ului asupra reaciilor cu transfer de electroni (U1.4.1) Echilibre redox (U1.4.2) Influena pH-ului asupra echilibrelor redox 0,5 4 1 16 1 11 1,5 15 1 16 0.5 3 3,5 0,5 2 2,5 0,5 1 1,5

0,5

1

1,5

Nr. de ore/Disciplin Evaluare pe parcurs Total nr. de ore/Disciplin

Strategii de formare Activitatea de formare se desfoar folosind un sistem informatizat de management al coninutului educaional, special dezvoltat pentru acest proiect. Acesta este prevzut cu posibilitatea de a desfura activiti didactice ONLINE i OFFLINE (pregtirea temelor individuale nainte de a le plasa ONLINE pentru activiti de consiliere de ctre formatori). Activitatea de formare se va derula individual, n laboratorul de informatic, dotat cu max. 25 de statii de lucru conectate la internet, la o platform de e-learning care dispune de variate aplicaii informatice adecvate scopului i domeniului de formare (chimie-informatic). Fiecare formabil are propriul sau cont de acces n portalul de e-learning unde poate consulta leciile pentru care a fost autentificat, poate construi el insui materiale didactice din resurse proprii sau resurse disponibile n biblioteca digital, poate plasa temele executate offline, etc. Materialele multimedia dezvoltate pentru subiectele abordate n sesiunile de formare reprezint baza de discuii pentru a identifica i alte modaliti de a transmite cunotine de chimie analitic folosind material informatic. Aspectul novator al acestui tip de formare este acela ca formabilii vor inva s utilizeze aceste materiale informatice att n calitate de cursani mai nti (deci din poziia pe care o vor avea

3


proprii lor elevi n momentul n care formabilii vor aplica aceste tehnici de predare la clas) i apoi de profesori care vor transmite cunotine de chimie elevilor. n zona de aplicaii cursanii vor fi ncurajai s identifice cele mai bune instrumente pentru evaluarea modului n care se face transferul de cunotine. edinele de curs vor face uz de expuneri ilustrate de exemple, unele dintre ele digitizate i de dezbaterea critic a aspectelor care beneficiaz mai mult prin asistena computerului. Se subliniaz c expunerile pe temele prezentate n unitile de nvare trebuie receptate i evaluate n principal ca exemple de predare cu ajutorul elementelor digitizate a unor subiecte teoretice, i mai putin ca expuneri care s aduc informaii chimice de ultim or. Este ns demn de reiterat c suportul de curs n ansamblul su i propune s pun la dispoziia cursanilor, dincolo de perioada de desfurare a formrii, un material clar, coerent i documentat pentru toate capitolele de chimie analitic care se predau n gimnaziu i liceu n cadrul orelor de aplicaii, ce se vor desfura interactiv, prin intermediul staiilor individuale de lucru, se va face aprofundarea anumitor aspecte delicate sau mai abstracte de msurarea pHului, trasarea i interpretarea curbelor de titrare, alegerea indicatorilor, se vor rezolva exerciii/teste prevzute ca aplicaii, formabilii vor fi ncurajai s comenteze aspectele digitizate, sau vor fi antrenai n conceperea unor teste de evaluare a elevilor pe temele discutate la curs sau la orele de aplicaii. Orele de aplicaii vor include ca metod i discuiile n cadrul grupei de cursani cu referire la explorarea a noi modaliti de prezentare de ctre cursani a subiectelor din unitile de coninut n faa claselor la care aceti cursani predau ca profesori. Cursanii vor fi stimulai s propun ei nii scenarii de predare care s aduc n faa elevilor elementele digitizate ale suportului de curs pe baza cruia se deruleaz formarea. Testele de autoevaluare propuse n suportul de curs vor fi exemplele pe baza crora cursanii vor fi ncurajai s i construiasc propriile modaliti de evaluare a elevilor la clas, sau s conceap chestionare de tip gril pe care le vor utiliza lucrnd cu elevii n laboratorul de informatic al colii. Informaiile bibliografice ale suportului de curs, mai ales cele cu referire la site-uri educaionale de pe internet vor ghida cursanii n cutarea altor exemple, elemente digitale, modaliti de prezentare a cunotinelor de chimie analitic, pe care s le exploateze dup finalizarea programului de formare.

Strategii de evaluare Evaluarea pe parcurs a cursanilor la aceast disciplin este de 1h. Evaluarea pe parcurs nu i propune cotarea cunotinelor de chimie analitic ale cursantului, ci modul n care cursantul a dobndit competena de a concepe i utiliza

4


testele online ca metode moderne n evaluarea propriilor elevi. Evaluarea pe parcurs a acestei discipline se realizeaz n sistem fa-n-fa, timp de o or, inclus n pachetul de ore aferent disciplinei de Chimie Analitic, fr a exclude totui i posibilitatea unor activiti ONLINE, att cursanii ct i formatorii avnd acces la platforma de elearning, unde pot fi plasate titluri pentru teme de cas, exerciii, teste suplimentare, ce pot fi propuse, ca i orice alte materiale necesare cursanilor. Evaluarea pe parcurs se face utiliznd testele i problemele din suportul de curs. Este important de reiterat c nu rezolvarea problemelor n sine este scopul acestei evaluri, ci schimbul de idei cu cursanii asupra optimizrii coninutului acestor probleme/teste/ chestionare pentru ca ele s fie adaptate procesului de predare a chimiei la clasele de elevi, inclusiv apelnd la elementele digitizate din suportul de curs i din cele disponibile pe CD-ul de resurse curiculare ce va fi pus la dispoziia cursanilor. Totui, pentru a propune ei nii teste de evaluare i modaliti atractive pentru rezolvarea lor, cursanii vor participa la evaluarea pe parcurs rezolvnd teste propuse de formatori i testele de autoevaluare din cadrul fiecrei teme, care cuprind aspecte mai dificile din suportul de curs ce necesit o atenie deosebit, sau chestiuni importante pentru nelegerea anumitor itemi. Elementele digitizate incluse n temele i unitile de coninut prezentate n Programa Analitic a disciplinei Chimie Analitic conin i o important component de evaluare cu grad ridicat de interactivitate impus cursantului. n afara orelor de evaluare fa n fa, cursanii i formatorii pot comunica utiliznd platforma de elearning (plasnd pe ea teme de cas sau alte lucrri propuse de formatori). Tot pe platforma de e-learning se vor afla si cataloagele de evaluare pe parcurs. Pe aceasta platform fiecare cursant va plasa i tema de portofoliu aferent disciplinei de chimie analitic (aleas dintre temele anunate ca teme propuse nc de la prima edin de formare), spre a putea primi pe parcursul elaborrii ndrumarea necesar din partea formatorului, dar i pentru ca aceast tem de portofoliu s fie evaluat cu Admis/Respins de ctre formator, calificativul Admis fiind necesar pentru intrarea cursantului n procesul de evaluare final.

Bibliografia 1. Suportul de curs elaborat in cadrul Proiectului 2. C. Luca, A. Duca, I.A. Crian, Chimie Analitic i Analiz Instrumental, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1983. 3. D.Cruceru, A. Gheorghe, I.Ptroescu, Lucrri practice de chimie analitic, Editura Universitii Bucureti, 1998. 4. C. Liteanu, E. Hoprtean, Chimie Analitic Cantitativ - Volumetria, Editura Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1972 5. C. Ptroescu, E. Dimonie, D. Cruceru, Chimie Analitic. Gravimetrie Volumetrie, Editura Universitii, Bucureti, 2000

5


6. A.M. Joceanu, E.Ruse Chimie Analitic Editura Ministerului Educaiei i Cercetrii, Bucureti, 2005 7. http://www.chem.unl.edu/chwang 8. http://www.asdlib.org 9. http://macedonia.nrcps.ariadne-t.gr/chem 10. http://www.chemistry.adelaide.edu.au/external/soc-rel/content/ 11. http://www.chemweb.com/analytical/home

Temele propuse a face parte din portofoliul de evaluare final (dintre care fiecare cursant va putea alege piesa component a portofoliului la disciplina Chimie Analitic) Temele propuse pentru portofoliul de evaluare final provin in majoritate din capitolul 1.Echilibre cu transfer de protoni (pus la dispoziia cursanilor n cadrul proiectului) intruct aceast tem ocup un spaiu mai mare n programa analitic dect teme din celelate capitole de chimie analitic. Pe de alt parte subiectele din capitolul Echilibre cu transfer de protoni se pot particulariza i pentru celelalte capitole ale disciplinei Chimie Analitic. Sunt cteva propuneri i din celelalte dou capitole ale cursului ,,Echilibre cu transfer de electroni i ,,Echilibre cu transfer de ioni sau molecule pentru a creea o imagine mai complet asupra cursului de Chimie Analitic 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Apa, amfolit acido-bazic. Definiia pH-ului, Tria acizilor i bazelor, Calcularea concentraiei speciilor chimice la echilibru, Reacii ntre acizi i baze. Alegerea reactivului de titrare, Titrarea unei baze tari cu un acid tare. Calcularea trasarea i interpretarea curbei de titrare Indicatori. Alegerea indicatorilor n volumetria de neutralizare Echilibre cu transfer de electroni. Reacii ntre oxidani i reductori. Numr de oxidare. Stabilirea coeficienilor nreaciile de oxido-reducere. 8. Potenial redox. Calcularea potenialului redox al unor soluii de oxidani i reductori, 9. Titrarea unui reductor cu un oxidant. Calcularea, trasarea i interpretarea curbei de titrare, 10. Solubilitate. Produs de solubilitate. Relaia dintre solubilitate i produs de solubilitate

6


SCURT DESCRIERE A DISCIPLINEI CHIMIE ANALITIC

Chimia Analitic este una din disciplinele de baz ale Chimiei, important pentru toate activitile economice sau de cercetare din acest domeniu ct i din alte domenii: medical, agricol, diverse ramuri industriale crora le furnizeaz metode de analiz calitativ i cantitativ. Analiza chimic a materiilor prime industriale a produilor industriali obinui (medicamente colorani, pesticide, produse alimentare, mase plastice etc.) a compuilor naturali, a mediului nconjurtor (ap, aer, sol) pentru determinarea gradului de poluare este indispensabil tuturor activitilor. n suportul de curs capitolele de Chimie Analitic prezint principalele tipuri de reacii chimice i aplicarea lor n cadrul metodelor chimice de analiz-analiza volumetric. S-a efectuat o selecie de cunostine, concepte funcie de programa analitic de la liceu i gimnaziu i s-a optat pe un studiu interactiv att in ceea ce privete intoducerea de noi cunotine ct i n aplicarea lor sub form de exerciii i probleme Prin parcugerea capitolelor de Chimie Analitic cursanii dobndesc competene i abiliti care i vor ajuta s identifice principalii participani n reaciile cu schimb de protoni, electroni, ioni sau molecule desfurate n sisteme omogene sau eterogene. Cunotinele acumulate permit stabilirea parametrilor experimentali (pH, potenial) n vederea deplasrii echilibrelor chimice, n scopul elaborrii de noi metode de analiz. Suportul de curs al disciplinei urmeaz: Chimie Analitic este structurat pe trei capitole dup cum

1. Echilibre cu schimb de protoni 2. Echilibre cu schimb de electroni 3. Echilibre cu schimb de ioni sau molecule. Fiecare capitol prezint principii fundamentale specifice. Capitolul Echilibre cu schimb de protoni, cuprinde, n prima parte concepte referitoare la soluiile de acizi i baze tari , acizi i baze slabe la srurile lor i la soluiile tampon. Partea a doua a capitolului are un caracter aplicativ stabilind principii ale utilizrii reaciilor cu schimb de protoni n cadrul metodelor clasice de analiz i anume volumetria de neutralizare. Astfel se stabilesc criterii de alegere a reactivilor de titrare precum i metodologia de calculare trasare i interpretare a curbelor de titrare precum i alegerea indicatorului potrivit ntr-o titrare de neutralizare Pe baza acestor concepte fundamentale cursanii pot dobndi competene privind definirea i identificarea proceselor de neutralizare i a speciilor chimice implicate n acest tip de echilibre, definirea i calcularea pH-ului pentru soluii apoase de acizi, baze, sruri i amfolii acido-bazici, descrierea caracteristicilor soluiilor tampon i stabilirea parametrilor care le modific comportamentul, calcularea concentraiei speciilor chimice prezente la echilibru ntr-o soluie apoas funcie de pH

7


n capitolul ;;Echilibre cu transfer de electroni ca i n capitolul precedent putem distinge n principal dou uniti de nvare. Prima unitate, avnd ca obiectiv studiul reaciilor cu transfer de electroni, introduce concepte referitoare la definirea i identificarea proceselor de oxidare i reducere, identificarea partenerilor n echilibre cu schimb de electroni (oxidant, reductor, amfolit redox), stabilirea unor reguli practice de apreciere a sensului de desfurare a unei reacii redox pe baza constantelor ce descriu tria cuplurilor conjugate oxidant - reductor, definirea i calcularea potenialului de oxido-reducere al soluiilor apoase de oxidani, reductori, amfolii redox, descrierea caracteristicilor redox ale apei i utilizarea acestui comportament la prepararea soluiilor de oxidani i reductori. Pe baza acestor concepte n a doua unitate a acestui capitol se stabilesc etapele elaborrii unei metode de analiz avnd la baz reacii redox. Astfel cursanii dobndesc competene privind alegerea reactivului de titrare, identificarea momentelor importante ale titrrii, calcularea, trasarea i interpretarea curbelor de titrare . Ultimul capitol al disciplinei intitulat ,,Echilibre cu transfer de ioni sau molecule pune accentul pe echilibrele cu formare de compui greu solubili (echilibre de precipitare). Dup definirea echilibrelor cu formare de compleci si a constantelor ce caracterizeaz aceste echilibre, un spaiu larg se acord echilibrelor cu formare de compui greu solubili. n prezentarea echilibrelor cu formare de compui greu solubili s-a urmrit definirea i identificarea echilibrelor de precipitare i a partenerilor implicai, definirea i calcularea constantelor de echilibru caracteristice echilibrelor de precipitare (solubilitate, produs de solubilitate), calcularea solubilitii compuilor greu solubili funcie de pH-ul fazei apoase, de prezena agenilor complexani sau de excesul ionului comun. n cadrul disciplinei Chimie Analitic s-a optat pe un mod de prezentare care s evidenieze un caracter unitar al conceptelor cu care se opereaz in acest domeniu. De exemplu principalele tipuri de reacii studiate au fost prezentate ca fiind cazuri particulare ale unui echilibru general cu transfer de particul. Pe tot parcursul disciplinei principiile discutate au fost ilustrate cu exemple de calcul care s ajute la o mai bun ntelegere a acestora dar i cu exemple referitoare la probleme de biologie, clinice prin care am dorit s artm implicarea chimiei analitice n viaa noastr Coninuturile tematice ale disciplinei Chimie Analitic beneficiaz de elemente digitizate care s permit predarea ntr-o manier nou a temelor i unitilor de coninut din programa Analitic stabilit pentru Chimie Analitic dar i utilizarea ulterioar de ctre cursani a acestor elemente digitizate n propriile lor activiti de predare. Tema: Calcularea pH-ului soluiilor de acizi, baze sruri reprezint o tema de sintez din capitolul echilibre cu transfer de protoni. n cadrul acestei teme se deduc formulele de calcul ale pH-ului pentru soluii de acizi, baze sruri, amfolii acido-bazici prin particularizarea relaiei lui Henderson. n cea de-a doua unitate de coninut a acestei teme, se particularizeaz Relaia lui Henderson printr-o serie de aplicaii de calcul a pH-ului soluiilor de acizi baze sruri.

8


Tema Soluii tampon definete conceptul de soluie tampon completnd cu exemple analitice. Este explicat mecanismul de funcionare al soluiilor tampon att teoretic ct i prin exemple de calcul. De asemenea n cadrul acestei teme este subliniat rolul soluiilor tampon n organismul uman. Tema: Variaia speciilor chimice implicate n reacia de titrare-vizeaz aspectul aplicativ al chimiei analitice n elaborarea de metode de analiz. n cadrul acestui subiect se identific momentele importante ale titrrii unui acid tare cu o baz tare i se calculeaz n mod corespunztor concentraia n ioni hidroniu i pH-ul. Interpretarea curbei de titrare evideniaz o serie de aspecte practice ale titrrii de neutralizare. Tema: Influena pH-ului asupra reaciilor cu transfer de electroni este un exemplu care susine complexitatea reaciilor chimice. Echilibrele cu transfer de particul prezentate n suportul de curs nu au loc niciodat independent deoarece speciile chimice prezente n soluie sunt n acelai timp donori sau acceptori de electroni protoni ioni sau molecule. n cadrul acestei teme se prezint un exemplu de echilibru cu transfer simultan de protoni i electroni Toate temele ce vor fi predate sunt concepute n aa fel nct s ofere suficiente exemple, teste de evaluare i oportuniti de aprofundare prin discuii cu cursanii.

LECIILE DIGITIZATE LA DISCIPLINA CHIMIE ANALITIC

LECIA 1 pH Relatia lui Henderson Calculul pH-ul unei solutii de acid slab Calculul pH-ul unei solutii de acid tare Calculul pH-ul unei solutii de baza slaba Calculul pH-ul unei solutii de baza tare Calculul pH-ul unei solutii ce contine acidul unui cuplu si baza altui cuplu Calculul pH-ul unei solutii de saruri Calculul pH-ul unei solutii de amfolit Activitati de evaluare LECIA 2 Solutii tampon Calculul pH unei solutii tampon Mecanismul de functionare a unei solutii tampon Rolul solutiilor tampon in organismul uman Aplicatie si activitate de evaluare LECIA 3 Influenta pH-ului asupra reactiilor cu transfer de electroni Echilibre redox.Generalitati Influenta pH-ului asupra reactiilor cu transfer de electroni Activitate de evaluare

9


LECIA 4 Curbe de titrare Curba de titrare a unui acid tare cu baza tare Aplicatii numerice Simulare titrare Activitate de evaluare

10


PROGRAMA ANALITIC DISCIPLINA CHIMIE ANORGANIC

Denumirea disciplinei Chimie Anorganic


Formatori

Conform Capitolului Resurse umane din dosarul de acreditare


Obiective specifice 1. mbuntirea actului de predare a chimiei anorganice n nvmntul preuniversitar prin stimularea interesului elevilor si prin posibiliti mai creative de prezentare a fenomenelor chimice specifice acestei discipline

Competene specifice 1. Capacitatea de a utiliza computerul n strns legtur cu celelalte mijloace de nvmnt, pentru a susine ct mai complet actul educaional n domeniul chimiei anorganice

2. Aplicarea n mod curent a principiilor predrii, nvrii i evalurii n cadrul disciplinei Chimie 2. Modificarea substanial a modului de Anorganic, precum i a cercetrii cu ajutorul abordare a nvrii chimiei anorganice de computerului ctre elevi prin sporirea componentei 3. Aptitudinea de a explora, evalua i selecta raionale n raport cu cea a nvrii prin materialele educaionale pentru a utiliza elemente memorare digitizate adecvate subiectelor/temelor predate la 3. Explicarea clar i adus la zi a conceptelor dificile sau cu o component preponderent abstract de structura atomului, legtur chimic, reactivitate a diferitelor elemente i combinaii anorganice, eseniale pentru nelegerea chimiei anorganice 4. Implementarea n cadrul metodologiei de predare a unor abiliti de exploatare a resurselor educationale de pe internet i a altor materiale cu resurse curiculare puse clasa i de a le insera armonios n metodologiile clasice de predare a chimiei anorganice 4. Deprinderea de a prezenta elevilor noiunile de structura atomului (configuraie electronic), tipul legturilor chimice i proprietile fizice i chimice ale elementelor i compuilor anorganici utiliznd elemente digitizate. 5. Abilitatea de a explica i interpreta principiile, teoriile, modelele care stau la baza proprietilor fizice si chimice ale diferitelor elemente i clase de compui anorganici cu ajutorul aplicaiilor

11


la dispoziia proiectului

cursanilor

n

cadrul interactive, a animaiilor, i a altor forme de predare interactiv. 6. Capacitatea de a transmite elevilor, cu ajutorul computerului, informaii de substan ntr-o manier atractiv, bazat pe nelegerea fenomenelor i nu pe memorare.

5. Extinderea utilizrii metodelor de verificare a cunotinelor prin utilizarea computerului pentru evaluarea progresului fcut n asimilarea i aprofundarea cunotinelor de chimie anorganic

Coninuturile tematice prezentate mai jos delimiteaz cadrul /domeniul in care se exemplific metode de utilizare a computerului i elementelor digitizate n predarea chimiei anorganice. Programul de formare continu Privim ctre viitor e-Chimie" nu vizeaz formarea continu n domeniul specializrii de baz a cursanilor (chimie i discipline tehnologice cu profil chimic), ci formarea cursanilor pentru utilizarea tehnicilor TIC n predarea mai atractiv a chimiei anorganice. Temele prezentate n continuare au fost alese deoarece coninutul lor noional este mai abstract i se preteaz cel mai bine la utilizarea elementelor digitizate n predarea chimiei anorganice. Un al doilea motiv al acestei alegeri este c aspectele discutate n unitile de nvare pot fi reluate i extinse n toate temele de portofoliu ce vor fi pregtite pentru evaluarea final.

Coninuturi tematice ale disciplinei Chimie anorganic Nr. de ore alocate TEMA TEMA 2.1 Structura atomului UNITATE DE CONINUT (U) (U2.1.1) Orbitali atomici. Configuraii electronice ale atomilor i ionilor (U2.1.2) Sistemul periodic al elementelor. Variaia periodic a proprietilor atomilor TEMA 2.2 Legatura chimic (U2.2.1) Legaturi chimice: ionic, covalent, metalic, covalent-cordinativ (U2.2.2) Legturi intermoleculare. Reele cristaline 0.5 0.5 1 0.5 2 2.5 0.5 1.5 2 0.5 1 1.5 Curs Aplicaii Total

12


TEMA 2.3 Aspecte ale chimiei unor elemente si compui anorganici

(U2.3.1) Aspecte ale chimiei unor elemente (U2.3.2) Aspecte ale chimiei unor compui anorganici (U2.4.1) Soluii. Calcule stoichiometrice

0.5

1

1.5

0.5

1

1.5

TEMA 2.4 Amestecuri omogeneSoluii Calcule stoichiometrice TEMA 2.5 Identificarea principalilor poluani si influena acestora asupra mediului. Ci de prevenire a polurii

0.5

3.5

4

(U2.5.1) Surse de poluare cu compui anorganici. Metode de prevenire/reducere a polurii cu compui anorganici 0.5 0.5 1


4 1 16

11

15 1 16

Strategii de formare Activitatea de formare se desfoar folosind un sistem informatizat de management al coninutului educaional, special dezvoltat pentru acest proiect. Acesta este prevzut cu posibilitatea de a desfura activiti didactice ONLINE i OFFLINE (pregtirea temelor individuale nainte de a le plasa ONLINE pentru activiti de consiliere de ctre formatori). Activitatea de formare se va derula individual, n laboratorul de informatic, dotat cu max. 25 de statii de lucru conectate la internet, la o platform de e-learning care dispune de variate aplicaii informatice adecvate scopului i domeniului de formare (chimie-informatic). Fiecare formabil are propriul sau cont de acces n portalul de e-learning unde poate consulta leciile pentru care a fost autentificat, poate construi el insui materiale didactice din resurse proprii sau resurse disponibile n biblioteca digital, poate plasa temele executate offline, etc. Materialele multimedia dezvoltate pentru subiectele abordate n sesiunile de formare reprezint baza de discuii pentru a identifica i alte modaliti de a transmite cunotine de chimie folosind material informatic. Aspectul novator al acestui tip de formare este acela ca formabilii vor inva s utilizeze aceste materiale informatice att n calitate de cursani mai nti (deci din poziia pe care o vor avea proprii lor elevi n momentul n care formabilii vor aplica aceste tehnici de predare la clas) i apoi

13


de profesori care vor transmite cunostine de chimie anorganic elevilor. n zona de aplicaii cursanii vor fi ncurajai s identifice cele mai bune instrumente pentru evaluarea modului n care se face transferul de cunotine. edinele de curs vor face uz de expuneri ilustrate de exemple, unele dintre ele digitizate i de dezbaterea critic a aspectelor care beneficiaz mai mult prin asistena computerului. Se subliniaz c expunerile pe temele prezentate n unitile de nvare trebuie receptate i evaluate n principal ca exemple de predare cu ajutorul elementelor digitizate a unor subiecte teoretice, i mai putin ca expuneri care s aduc informaii chimice de ultim or. Este ns demn de reiterat c suportul de curs n ansamblul su i propune s pun la dispoziia cursanilor, dincolo de perioada de desfurare a formrii, un material clar, coerent i documentat pentru toate capitolele de chimie anorganic care se predau n gimnaziu i liceu n cadrul orelor de aplicaii, ce se vor desfura interactiv, prin intermediul staiilor individuale de lucru, se va face aprofundarea anumitor aspecte legate de structura atomului (configuraie electronic), tipul legturilor chimice i proprietile fizice i chimice ale elementelor i compuilor anorganici, se vor rezolva exerciii/teste prevzute ca aplicaii, formabilii vor fi ncurajai s comenteze aspectele digitizate, sau vor fi antrenai n conceperea unor teste de evaluare a elevilor pe temele discutate la curs sau la orele de aplicaii. Orele de aplicaii vor include ca metod i discuiile n cadrul grupei de cursani cu referire la explorarea a noi modaliti de prezentare de ctre cursani a subiectelor din unitile de coninut n faa claselor la care aceti cursani predau ca profesori. Cursanii vor fi stimulai s propun ei nii scenarii de predare care s aduc n faa elevilor elementele digitizate ale suportului de curs pe baza cruia se deruleaz formarea. Testele de autoevaluare propuse n suportul de curs vor fi exemplele pe baza crora cursanii vor fi ncurajai s i construiasc propriile modaliti de evaluare a elevilor la clasa, sau sa conceap chestionare de tip gril pe care le vor utiliza lucrnd cu elevii n laboratorul de informatic al colii. Informaiile bibliografice ale suportului de curs, mai ales cele cu referire la site-uri educaionale de pe internet vor ghida cursanii n cutarea altor exemple, elemente digitale, modaliti de prezentare a cunotinelor de chimie anorganic, pe care s le exploateze dup finalizarea programului de formare.

Strategii de evaluare Evaluarea pe parcurs a cursanilor la aceast disciplin este de 1h. Evaluarea pe parcurs nu i propune cotarea cunotinelor de chimie ale cursantului, ci modul n care cursantul a dobndit competena de a concepe i utiliza testele online ca metode moderne n evaluarea propriilor elevi.

14


Evaluarea pe parcurs a acestei discipline se realizeaz n sistem fa-n-fa, timp de o or, inclus n pachetul de ore aferent disciplinei de Chimie Anorganic, fr a exclude totui i posibilitatea unor activiti ONLINE, att cursanii ct i formatorii avnd acces la platforma de elearning, unde pot fi plasate titluri pentru teme de cas, exerciii, teste suplimentare, ce pot fi propuse, ca i orice alte materiale necesare cursanilor. Evaluarea pe parcurs se face utiliznd testele i problemele din suportul de curs. Este important de reiterat c nu rezolvarea problemelor n sine este scopul acestei evaluri, ci schimbul de idei cu cursanii asupra optimizrii coninutului acestor probleme/teste/ chestionare pentru ca ele s fie adaptate procesului de predare a chimiei la clasele de elevi, inclusiv apelnd la elementele digitizate din suportul de curs i din cele disponibile pe CD-ul de resurse curiculare ce va fi pus la dispoziia cursanilor. Totui, pentru a propune ei nii teste de evaluare i modaliti atractive pentru rezolvarea lor, cursanii vor participa la evaluarea pe parcurs rezolvnd teste propuse de formatori i testele de autoevaluare din cadrul fiecrei teme, care cuprind aspecte mai dificile din suportul de curs ce necesit o atenie deosebit, sau chestiuni importante pentru nelegerea anumitor itemi. Elementele digitizate incluse n temele i unitile de coninut prezentate n Programa Analitic a disciplinei Chimie Anorganic conin i o important component de evaluare cu grad ridicat de interactivitate impus cursantului. n afara orelor de evaluare fa n fa, cursanii i formatorii pot comunica utiliznd platforma de elearning (plasnd pe ea teme de cas sau alte lucrri propuse de formatori Tot pe platforma de e-learning se vor afla si cataloagele de evaluare pe parcurs. Pe aceasta platform fiecare cursant va plasa i tema de portofoliu aferent disciplinei de Chimie Anorganic (aleas dintre temele anunate ca teme propuse nc de la prima edin de formare), spre a putea primi pe parcursul elaborrii ndrumarea necesar din partea formatorului, dar i pentru ca aceast tem de portofoliu s fie evaluat cu Admis/Respins de ctre formator, calificativul Admis fiind necesar pentru intrarea cursantului n procesul de evaluare final.

Bibliografia 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. Suportul de curs elaborat in cadrul Proiectului D.F. Shriver , P.W. Atkins, C.H. Langford, Chimie anorganic, Ed. Tehnic, Bucureti, 1998 J.A. Dean, Langes Handbook of Chemistry, McGrawHill Inc, New York, 1999 http://www.webelements.com http://goldbook.iupac.org http://www.ptable.com http://www.britannica.com/science-and-technology P. Spacu, M. Stan, C. Gheorghiu, M. Brezeanu, Tratat de chimie anorganic, vol III, Ed. Tehnic, Bucureti, 1978. F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus, Basic Inorganic Chemistry, Ediia a 3-a, Ed. John Wiley & Sons, Inc. New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore, 1995.

15


10. N.N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the elements, Ed. Butterworth-Heinemann, Oxford 1998. 11. C. Guran, D. Berger, Guide for inorganic chemistry, Ed. Politehnica, Bucureti, 2002. 12. Btc, Chimie anorganic modern n ntrebri i rspunsuri, Ed. tiinific i enciclopedic, Bucureti, 1981 13. C. Guran, Chime anorganic, Vol. I, Ed. ASAB, Bucureti, 2007 14. Jitaru, Chimie anorganic structural, Ed. Printech, Bucureti, 2009 15. C. Costache, C. Modrogan, Ecotoxicologia i evaluarea riscului, Ed. AGIR, seria InginerieMediu, Bucureti 2006. 16. R.J. Heinsohn, L.R. Cable, Sources and Control of Air Pollution, Prentice Hall Inc, 1999. 17. R.E. Hester, R.M. Harrison (editori) Air Pollution and Health, RCS, 2000. 18. C. Higman, M. van der Burgt, Gasification, Second Ed., 2009. 19. Gh. Lzroiu, Soluii moderne de depoluare a aerului, Ed. AGIR, Bucureti, 2006. 20. Legea nr. 107 din 25 sept. 1996 Legea apelor, Monitorul Oficial Nr. 244/ 8.10.1996. 21. C.M. Simonescu, R. Stnescu, Sz. Lanyi, Poluarea i protecia mediului, Ed. Printech, 2002; 22. R. Stnescu, L. Bobiric, O. Orbule, Remedierea solurilor contaminate, Ed. AGIR, Bucureti, 2006. 23. www.greenagenda.org/eco-acqua, seria ECOAQUA

Temele propuse a face parte din portofoliul de evaluare final (dintre care fiecare cursant va putea alege piesa component a portofoliului la disciplina Chimie Anorganic) Temele propuse pentru portofoliul de evaluare final provin in din toate capitolele abordate ale chimiei anorganice i exist posibilitatea pentru cursant de a utiliza noiuni i aspecte discutate pe parcursul formrii, n cele 5 uniti de coninut ale chimiei anorganice. n acest fel cursanii pot utiliza n realizarea temei de portofoliu pentru disciplina Chimie Anorganic, elemente didactice i digitizri dintre cele puse la dispoziie de suportul de curs i de CD-ul cu resurse curriculare, temele de portofoliu putnd face obiectul unor lecii ce pot fi prezentate elevilor fie n cadrul programei lor analitice, fie la orele suplimentare sau de cerc de chimie, sau de disciplina opional cu profil chimie. 1. Particule subatomice. Izotopi. Aplicaii ale izotopilor 2. Structura inveliului electronic 3. Sistemul periodic al elementelor 4. Variaia proprietilor n Sistemul periodic al elementelor 5. Legturi chimice n compui anorganici. Interpretarea modern a legturii chimice 6. Legturi intermoleculare i influena acestora asupra proprietilor compuilor anorganici 7. Aspecte ale chimiei hidrogenului 8. Proprieti fizice i chimice ale carbonului 9. Aspecte din chimia unor metale tranziionale: cuprul i fierul 10. Proprietile fizice i chimice ale apei

16


11. Proprieti fizice i chimice ale clorului i a unor compui ai acestuia 12. Proprieti fizice i chimice ale hidroxizilor din blocul s 13. Gazul ideal 14. Legile gazelor 15. Surse de poluare cu compui anorganici 16. Efectele compuilor anorganici asupra mediului i sntii omului 17. Metode de prevenire/reducere a polurii cu compui anorganici

SCURT PREZENTARE A DISCIPLINEI CHIMIE ANORGANIC

Chimia Anorganic face parte din cadrul programului de formare continu Privim ctre viitor e-Chimie, fiind o ramur important a tiinelor chimice. Cursaniilor le va fi pus la dispoziie un suport de curs de circa 157 pagini tiprite si un CD cu resurse curiculare care include, dar depeste volumul de informaie din suportul de curs tiprit. ntregul material care susine formarea la disciplina Chimie Anorganic este structurat pe capitole. n suportul de curs primul capitol trateaz structura atomului i include modelele atomice, configuraii electronice ale elementelor si variaia principalelor proprieti ale elementelor n sistemul periodic. Capitolul 2 abordeaz legtura chimic att in forma clasic, ct i modern. De asemenea, se explic anumite proprieti ale compuilor anorganici pe baza tipului de legturi prezente n compuii anorganici. Capitolul 3 este de chimie anorganic descriptiv i prezint aspecte importante legate de obinerea i proprietile fizice i chimice ale unor elemente (hidrogen, carbon, clor, oxigen, sulf, clor, azot), precum i aspecte importante ale chimiei principalilor compui anorganici (apa, acizi, hidroxizi, diferite sruri etc.) cu reliefarea aplicaiilor practice ale compuilor anorganici. n capitolul 4 sunt prezentate noiuni despre amestecuri, n principal amestecuri omogene (soluii) i calcule stoichiometrice. n acest capitol exist un numr nsemnat de probleme rezolvate, cu complexitate ridicat. Capitolul 5 trateaz sursele de poluare cu compui anorganici n aer, ap i sol, precum i cile de prevenire a polurii. Coninuturile tematice ale disciplinei Temele propuse i coninuturile tematice pentru cele 4 ore de curs din cadrul formrii la disciplina Chimie anorganic au fost cu grij selectate pentru a se atinge un grad nalt de eficien a formrii n cel puin dou direcii: direcia principal a acestui program de formare continu, aceea de a crea cursanilor abilitatea de a preda chimia asistat de computer, i o direcie secundar, aceea de a clarifica sau de a aduce la zi anumite

17


aspecte mai delicate i/sau mai abstracte din domeniul chimiei anorganice. Toate subiectele dezvoltate la Curs sunt nsoite de aplicaii i teste de autoevaluare pentru orele de Aplicaii care sunt asociate orelor de curs. Cursurile i Aplicaiile beneficiaz de elemente digitizate care s permit pe de o parte exemplificarea predrii chimiei anorganice cu ajutorul elementelor digitale, iar pe de alt parte, utilizarea ulterioar de ctre cursani a acestor elemente n propriile lor activiti de predare. n acest scop temele i unitile de coninut trateaz att aspecte fundamentale ale chimiei anorganice, punndu-se accent pe corelaia dintre structura i proprietile diferitelor elemente si compui anorganici, precum i aspecte legate de aplicaii ale compuilor anorganici n viaa de zi cu zi. O parte importanta att din suportul de curs, ct i in temele de predare i aplicaii sunt legate de identificarea principalilor poluani i influena acestora asupra mediului, precum i de cile de prevenire/reducere a polurii. Tema Structura atomului trateaz notiunea de orbitali atomici i succesiunea nivelelor energetice n atom. O importan deosebit se acord scrierii corecte a configuraiilor electronice ale atomilor i ionilor. Pentru invarea sistematic bazat pe logic i nu pe memorare, o atenie deosebit se d variaiei periodice a proprietilor elementelor n Sistemul Periodic. Tema Legatura chimic reitereaz influena structurii asupra proprietilor compuilor anorganici. Unitile de coninut Legturi chimice: ionic, covalent, metalic, covalentcoordinativ i Legturi intermoleculare. Reele cristaline reprezint baza oricrei abordri tiinifice, pentru nelegerea proprietilor i reaciilor compuilor anorganici. Tema Aspecte ale chimiei unor elemente si compui anorganici abordeaz chimia principalelor elemente (hidrogen, oxigen, clor, carbon), precum i a unor compui anorganici utilizati pe scar larg (ap, carbonai sulfai, oxizi etc.). Tema Amestecuri omogene-soluii. Calcule stoichiometrice prezint sistematic principalele legi ale chimiei, noiuni despre amestecuri cu un accent deosebit pe soluii. La aceast tem foarte importante sunt aplicaiile, calculele stoiciometrice i problemele legate de calculele de concentraii ale soluiilor. Tot n cadrul aplicaiilor se vor aborda i legile gazelor. Tema Identificarea principalilor poluani i influena acestora asupra mediului. Ci de prevenire a polurii are ca scop familiarizarea cursanilor cu principalele surse de poluare cu compui anorganici i cu cile de prevenire i reducere a polurii mediului. Toate temele ce vor fi predate sunt concepute astfel nct s ofere suficiente exemple, teste de evaluare i oportuniti de aprofundare prin discuii cu cursanii.

18


LECIILE DIGITIZATE LA DISCIPLINA CHIMIE ANORGANIC

LECTIA 1 Structura atomului Succesiunea ocuprii cu electroni Procesul de ionizare primar a atomilor din perioadele 1, 2, 3 si 4 (Z=36) Orbitali atomici de tip s, p, d Variaia proprietilor periodice (in Sistemul Pperiodic) Abundena unor elemente n: cosmos, scoara terestr i corpul uman LECTIA 2 Legtura chimic Retele ionice, energia de retea, proprietatile compusilor ionici Legatura covalenta. Hibridizarea orbitalilor in MLV si geometria moleculara in VSPER Legatura covalenta. Diagrama orbitalilor moleculari si ocuparea cu electroni in MOM Legatura chimica in metale si semiconductori Fortele van der Waals Test de autoevaluare LECTIA 3 Descriptiv Anomalia termic a apei Forme alotropice ale carbonului Proprietatile chimice ale metalelor: Fe + CuSO4, Cu + HCl, Cu + HNO3 LECTIA 4 - Elemente de calcul in chimie Definitii marimi molare Solutii Stoichiometrie Puritate, conversie, selectivitate, randament Legile Gazelor Activitate de evaluare LECTIA 5 - Mediu Poluarea aerului Poluarea apei Ploi Acide

19


20


PROGRAMA ANALITIC DISCIPLINA CHIMIE FIZIC i ELECTROCHIMIE

Denumirea disciplinei Chimie Fizic i Electrochimie


Formatori



Obiective specifice 1. mbuntirea actului de predare a Chimiei Fizice i Electrochimiei n nvmntul preuniversitar prin prezentarea conceptelor abstracte ale acestei discipline ntr-o form accesibil, cu ajutorul aplicaiilor TIC (Tehnologia Informaiei i Comunicrii). 2. Dezvoltarea unui cadru formal pentru prezentarea unitar a noiunilor de Chimie Fizic i Electrochimie, relevante pentru practica profesorului de liceu, n care noiunile sunt introduse gradual i ierarhizat, cu evidenierea interdependenelor existente, de la simplu la complex i de la general la particular. 3. Implementarea n cadrul metodologiei de predare a unor abiliti de exploatare a resurselor educaionale de pe internet i a altor materiale cu resurse curriculare puse la dispoziia cursanilor n cadrul proiectului. 4. Extinderea utilizrii metodelor de verificare a cunotinelor prin utilizarea computerului pentru evaluarea progresului fcut n

Competene specifice 1. Capacitatea de a utiliza computerul n strns legtur cu celelalte mijloace de nvmnt, pentru a susine ct mai complet actul educaional specific Chimiei fizice i Electrochimiei. 2. Aplicarea n mod curent a principiilor predrii, nvrii i evalurii n cadrul disciplinei Chimie Fizic i Electrochimie, precum i a cercetrii cu ajutorul computerului. 3. nelegerea noiunilor fundamentale de Chimie Fizic (termochimie, echilibru chimic i cinetic chimic) i Electrochimie (sisteme conduse i autoconduse, electroliz, coroziune). 4. Interpretarea fenomenologic a legilor care guverneaz procesele fizico-chimice i electrochimice, viznd nelegerea structurii aplicaiilor digitale, care ilustreaz aceste concepte. 5. Capacitatea de a explora, evalua i selecta materialele educaionale pentru a utiliza elemente digitizate adecvate subiectelor/temelor predate la clas i de a le insera armonios n metodologiile clasice de predare a Chimiei Fizice i Electrochimiei. 6. Capacitatea de a efectua investigaii pentru evidenierea unor caracteristici, proprieti, relaii; colectarea informaiilor prin observaii calitative i

21


asimilarea i aprofundarea cunotinelor de cantitative i evaluarea validitii concluziilor investigaiei. Chimie Fizic i Electrochimie. 5. Modelarea conceptelor, structurilor, 7. Utilizarea resurselor informatice n conceperea i predarea unei lecii de chimie fizic i electrochimie relaiilor, proceselor i sistemelor chimice i ntr-o manier atractiv, bazat pe nelegerea electrochimice, corelat cu aplicarea fenomenelor i nu pe memorarea reaciilor i algoritmilor de rezolvare de probleme n teoriilor. scopul aplicrii lor n situaii practice. 8. Modelarea conceptelor, structurilor, relaiilor, proceselor i sistemelor chimice si electrochimice, cu finalitate n prelucrarea i interpretarea datelor experimentale i prezentarea rezultatelor n form grafic i analitic. 9. Utilizarea programelor software specifice dedicate calculelor (chimice i electrochimice) i a reprezentrii graficelor ca mijloc de expresie n predarea noiunilor i legilor fundamentale. 10. Dezvoltarea unor abiliti pentru cadrele didactice n stimularea elevilor pentru lucrul independent i n echip. 11. Crearea unei atitudini pozitive a cadrelor didactice n raport cu utilizarea instrumentelor informatice i tehnicilor moderne n predarea chimiei fizice i electrochimiei.

Coninuturile tematice prezentate mai jos delimiteaz cadrul / domeniul n care se exemplific metode de utilizare a computerului i elementelor digitizate n predarea Chimiei Fizice i Electrochimiei. Programul de formare continu Privim spre viitor eChimie" nu vizeaz formarea continu n domeniul specializrii de baz a cursanilor (chimie i discipline tehnologice cu profil chimic), ci formarea cursanilor pentru utilizarea tehnicilor TIC n predarea mai atractiv a Chimiei Fizice i Electrochimiei. Temele prezentate n continuare au fost alese deoarece noiunile implicate sunt mai abstracte i beneficiaz mai mult de utilizarea elementelor digitizate n predarea Chimiei Fizice i Electrochimiei. Un al doilea motiv al acestei alegeri este ca aspectele discutate n unitile de nvare pot fi reluate i extinse n toate temele de portofoliu ce vor fi pregtite pentru evaluarea final.

22


Coninuturi tematice ale disciplinei Chimie Fizic i Electrochimie Nr. de ore alocat TEMA TEMA 1.1 Sisteme fizico-chimice i Termochimie UNITATE DE CONINUT (U) (U1.1.1) Sisteme fizico-chimice; Stoechiometrie i avansarea reaciei chimice (U1.1.2) Efecte termice ale reaciilor chimice. Legea lui Hess TEMA 1.2 Echilibrul chimic i Cinetica chimic (U1.2.1) Constanta de echilibru; Deplasri de echilibru sub influena parametrilor de stare (U1.2.2) Cinetica chimic TEMA 1.3 Sisteme electrochimice (U1.3.1) Sisteme electrochimice conduse i autoconduse (U1.3.2) Pile primare, secundare i de combustie TEMA 1.4 Electroliza (U1.4.1) Electroliza proces redox (U1.4.2) Legile cantitative ale electrolizei aplicaii (U1.4.3) Aplicaii ale electrolizei metode de obinere a metalelor, nemetalelor i substanelor compuse TEMA 1.5 Coroziunea metalelor (U1.3.1) Reacii electrochimice la dizolvarea i pasivitatea metalelor 1/4 1/2 3/4 h 1/3 1 1h 20 1/3 1 1h 20 1/3 3/4 1h 5 1/4 3/4 1h 1/2 1 1,5 h 1/2 2 2,5 h 1/2 1 1,5 h Curs Aplicaii Total

1/2

1

1,5 h

1/4

1/2

3/4 h

23


(U1.3.2) Prevenirea i controlul coroziunii metode electrochimice de protecie anticoroziv Nr. de ore/Disciplin Evaluare pe parcurs Total nr. de ore/Disciplin 1/4 1/2 3/4 h

4 2 16

10

14 h 2 16

Strategii de formare Activitatea de formare se desfoar folosind un sistem informatizat de management al coninutului educaional, special dezvoltat pentru acest proiect. Acesta este prevzut cu posibilitatea de a desfura activiti didactice ONLINE i OFFLINE (pregtirea temelor individuale nainte de a le plasa ONLINE pentru activiti de consiliere de ctre formatori). Activitatea de formare se va derula individual, n laboratorul de informatic, dotat cu max. 25 de statii de lucru conectate la internet, la o platform de e-learning care dispune de variate aplicaii informatice adecvate scopului i domeniului de formare (chimie-informatic). Fiecare formabil are propriul sau cont de acces n portalul de e-learning unde poate consulta leciile pentru care a fost autentificat, poate construi el insui materiale didactice din resurse proprii sau resurse disponibile n biblioteca digital, poate plasa temele executate offline, etc. Materialele multimedia dezvoltate pentru subiectele abordate n sesiunile de formare reprezint baza de discuii pentru a identifica i alte modaliti de a transmite cunotine de chimie folosind material informatic. Aspectul novator al acestui tip de formare este acela ca formabilii vor inva s utilizeze aceste materiale informatice att n calitate de cursani mai nti (deci din poziia pe care o vor avea proprii lor elevi n momentul n care formabilii vor aplica aceste tehnici de predare la clas) i apoi de profesori care vor transmite cunostine de chimie fizic i electrochimie elevilor. n zona de aplicaii cursanii vor fi ncurajai s identifice cele mai bune instrumente pentru evaluarea modului n care se face transferul de cunotine. edinele de curs vor face uz de expuneri ilustrate de exemple, unele dintre ele digitizate i de dezbaterea critic a aspectelor care beneficiaz mai mult prin asistena computerului. Se subliniaz c expunerile pe temele prezentate n unitile de nvare trebuie receptate i evaluate n principal ca exemple de predare cu ajutorul elementelor digitizate a unor subiecte teoretice, i mai putin ca expuneri care s aduc informaii chimice de ultim or. Este ns demn de reiterat c suportul de curs n ansamblul su i propune s pun la dispoziia cursanilor, dincolo de perioada de desfurare a formrii, un material clar, coerent i documentat pentru24


toate capitolele de chimie fizic i electrochimie care se predau n gimnaziu i liceu n cadrul orelor de aplicaii, ce se vor desfura interactiv, prin intermediul staiilor individuale de lucru, se va face aprofundarea anumitor aspecte delicate sau mai abstracte de termochimie, cinetic chimic, pile, electroliz i coroziune, se vor rezolva exerciii/teste prevzute ca aplicaii, formabilii vor fi ncurajai s comenteze aspectele digitizate, sau vor fi antrenai n conceperea unor teste de evaluare a elevilor pe temele discutate la curs sau la orele de aplicaii. Orele de aplicaii vor include ca metod i discuiile n cadrul grupei de cursani cu referire la explorarea a noi modaliti de prezentare de ctre cursani a subiectelor din unitile de coninut n faa claselor la care aceti cursani predau ca profesori. Cursanii vor fi stimulai s propun ei nii scenarii de predare care s aduc n faa elevilor elementele digitizate ale suportului de curs pe baza cruia se deruleaz formarea. Testele de autoevaluare propuse n suportul de curs vor fi exemplele pe baza crora cursanii vor fi ncurajai s i construiasc propriile modaliti de evaluare a elevilor la clas, sau s conceap chestionare de tip gril pe care le vor utiliza lucrnd cu elevii n laboratorul de informatic al colii. Informaiile bibliografice ale suportului de curs, mai ales cele cu referire la site-uri educaionale de pe internet vor ghida cursanii n cutarea altor exemple, elemente digitale, modaliti de prezentare a cunotinelor de chimie fizic i electrochimie, pe care s le exploateze dup finalizarea programului de formare.

Strategii de evaluare Evaluarea pe parcurs a cursanilor la aceast disciplin este de 2h, din care 1h pentru Chimie fizic i 1h pentru Electrochimie. Evaluarea pe parcurs nu i propune cotarea cunotinelor de chimie ale cursantului, ci modul n care cursantul a dobndit competena de a concepe i utiliza testele online ca metode moderne n evaluarea propriilor elevi. Evaluarea pe parcurs a acestei discipline se realizeaz n sistem fa-n-fa, timp de dou ore, incluse n pachetul de ore aferente fiecreia din cele dou discipline, fr a exclude totui i posibilitatea unor activiti ONLINE, att cursanii ct i formatorii avnd acces la platforma de elearning, unde pot fi plasate titluri pentru teme de cas, exerciii, teste suplimentare, ce pot fi propuse, ca i orice alte materiale necesare cursanilor. Evaluarea pe parcurs se face utiliznd testele i problemele din suportul de curs. Este important de reiterat c nu rezolvarea problemelor n sine este scopul acestei evaluri, ci schimbul de idei cu cursanii asupra optimizrii coninutului acestor probleme/teste/ chestionare pentru ca ele s fie adaptate procesului de predare a chimiei la clasele de elevi, inclusiv apelnd la elementele digitizate din suportul de curs i din cele disponibile pe CD-ul de resurse curiculare ce va fi pus la dispoziia cursanilor. Totui, pentru a propune ei nii teste de evaluare i modaliti atractive pentru

25


rezolvarea lor, cursanii vor participa la evaluarea pe parcurs rezolvnd teste propuse de formatori i testele de autoevaluare din cadrul fiecrei teme, care cuprind aspecte mai dificile din suportul de curs ce necesit o atenie deosebit, sau chestiuni importante pentru nelegerea anumitor itemi. Elementele digitizate incluse n temele i unitile de coninut prezentate n Programa Analitic a disciplinei Chimie fizic i Electrochimie conin i o important component de evaluare cu grad ridicat de interactivitate impus cursantului. n afara orelor de evaluare fa n fa, cursanii i formatorii pot comunica utiliznd platforma de elearning (plasnd pe ea teme de cas sau alte lucrri propuse de formatori Tot pe platforma de e-learning se vor afla si cataloagele de evaluare pe parcurs. Pe aceasta platform fiecare cursant va plasa i tema de portofoliu aferent disciplinei Chimie fizic i Electrochimie (aleas dintre temele anunate ca teme propuse nc de la prima edin de formare), spre a putea primi pe parcursul elaborrii ndrumarea necesar din partea formatorului, dar i pentru ca aceast tem de portofoliu s fie evaluat cu Admis/Respins de ctre formator, calificativul Admis fiind necesar pentru intrarea cursantului n procesul de evaluare final.

Bibliografia 1. Suportul de curs elaborat n cadrul Proiectului 2. Gean D., Feroiu V., Criciu A., Secuianu C., Cinetic chimic, versiune electronic, CFAE, Bucureti, 2010 3. Gean D., Termodinamic Chimic, Ed. Politehnica Press, Bucureti, 2008 4. Atkins, P.W., De Paula, J., Chimie Fizic, Editura AGIR, Bucureti, 2003 5. engel, Y., Boles, M. "Thermodynamics. An engineering approach", McGraw Hills, 2006 6. Gean D., Feroiu V., Ecuaii de stare. Aplicaii la echilibre de faze, Ed. Tehnic, Bucureti 2000 (ISBN 973-31-1447-2) 7. Feroiu V., Gean D., Proprieti fizico - chimice ale fluidelor pure. Exemple de calcul, litografia Univ. Politehnica, Bucureti, 2001 8. A. Criciu, V. Feroiu, D. Gean, Aplicaii numerice n Cinetica Chimic. Programul de calcul KINETIC, litografia Univ. "Politehnica", Bucureti, 2002. 9. Landauer O., Gean D., Iulian O., Probleme de chimie fizic, Ed. Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1982. 10. T. Badea, M. Nicola, D.I. Vireanu, I. Maior, A. Cojocaru, Electrochimie i Coroziune, Ed.

26


MatrixRom, Bucureti, 2005 11. Vireanu D.I., Cojocaru A., Maior I., Constantinescu D., Aplicaii practice de electrochimie i tiina materialelor, Ed. Printech, Bucureti, 2000 12. Vireanu D.I., Electrochemistry and Corrosion, Ed. AGIR, Bucharest, 2006 13. Vireanu D.I., Handbook of Experimental Electrochemistry, Ed. Printech, Bucharest, 2008 14. Constantinescu D., Vireanu D.I., Tehnologia proceselor electrochimice, Ed. Printech, Bucureti, 2000 15. Badea T., Ciura G., Cojocaru A., Coroziunea i controlul coroziunii, Ed. MATRIX, 2000 16. Constantinescu M., Badea T., Coroziune i protecie anticorosiv, Ed. Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1978 17. Grnwald E., Murean L., Vermean G., Vermean H., Culic A., Tratat de galvanotehnic, Casa Crii de tiin, Cluj Napoca, 2005, Cap. 2 p.86-112 18. Davis J.R., Corrosion. Understanding the basics, ASM International, Davis & Associates, 2000, Ohio, USA 19. Bagotsky V. S., Fundamentals of electrochemistry, Second Edition, John Wiley & Sons, 2006, Cap. 22 p. 379 20. Perez N., Electrochemistry and Corrosion Science, Kluwer Academic Publisher, Boston, 2004 21. Radia A., Examination of the corrosion mechanism and corrosion control of metals in saltwater environments, Toronto, Canada, 2004 22. Brett C.M.A., Brett A.M.O., Electrochemistry: Principles, Methods and Applications, Oxford University Press 1993. 23. Hamann C.H., Hamnett A., Vielstich W., Electrochemistry, Wiley-VCH 1998 24. Hibbert D.B., Introduction to Electrochemistry, MacMillan Physical Science Series, MacMillan Press, New York, 1993. 25. http://members.shaw.ca/slower/SKLstuff.html (Introd. to electrochemistry) 26. http://www.tannerm.com/electrochem.htm (Tanner's Electrochemistry) 27. http://www.batteryuniversity.com/ (I Buchmann/Batteries) 28. http://www.howstuffworks.com/battery.htm (Batteries) 29. http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_battery_types

27


Temele propuse a face parte din portofoliul de evaluare final (dintre care fiecare cursant va putea alege piesa component a portofoliului la disciplina Chimie Fizic i Electrochimie) Cursanii pot utiliza n realizarea temei de portofoliu pentru disciplina Chimie Fizic i Electrochimie elemente didactice i digitizri dintre cele puse la dispoziie de suportul de curs i de CD-ul cu resurse curriculare. Temele de portofoliu pot face obiectul unor lecii care vor fi prezentate elevilor fie n cadrul programei lor analitice, fie la orele suplimentare, de cerc de chimie sau de disciplin opional cu profil chimie. 1. Noiuni fundamentale n Chimia Fizic: sistem, proprietate, component, faz, volum molar parial. 2. Principiile termodinamicii. Procese reversibile i ireversibile. 3. Stoechiometrie i avansarea reaciei. 4. Calcule termochimice. 5. Reacii de echilibru n gaze ideale. 6. Reacii de echilibru n sisteme cu faze condensate. 7. Influena temperaturii asupra echilibrului chimic. 8. Influena presiunii asupra echilibrului chimic. 9. Reechilibrarea unui sistem chimic. 10. Viteza de reacie. Integrarea ecuaiilor cinetice. 11. Simularea unui sistem de reacie. 12. Pile galvanice primare 13. Pile electrochimice secundare (acumulatori) 14. Pile de combustie 15. Electroliza apei alcalinizate 16. Legea nti a lui Faraday 17. Obinerea electrochimic a clorului 18. Purificarea electrolitic a cuprului 19. Sinteza electrochimic a NaOH 20. Metode electrochimice de obinere a hidrogenului 21. Metode electrochimice de obinere a oxigenului 22. Argintarea electrolitic a pieselor metalice 23. Tipuri de coroziune a metalelor 24. Metode electrochimice de protecie mpotriva coroziunii

28


SCURT PREZENTARE A DISCIPLINEI CHIMIE FIZIC I ELECTROCHIMIE

Disciplina Chimie Fizic i Electrochimie se constituie din dou module, cel de Chimie Fizic i cel de Electrochimie. Chimia Fizic este o tiin interdisciplinar care are ca obiect de studiu principiile care stau la baza transformrilor chimice, utiliznd instrumentele fizicii i matematicii. Electrochimia este una dintre tiinele de interfa din domeniul chimiei i din domeniul fizicii cmpului electric, dar care i-a dezvoltat noiuni, concepte i legiti proprii. n cadrul prezentului proiect se propune definirea unui cadru formal pentru prezentarea unitar a noiunilor de Chimie Fizic i Electrochimie, o disciplin care reunete cele dou ramuri ale tiinei chimiei sub forma a dou module i care face parte dintre disciplinele din cadrul programului de formare continu Privim ctre viitor e-Chimie coninnd elemente relevante pentru practica profesorului de liceu. Cadrul formal dezvoltat pentru Chimie Fizic se bazeaz pe concepte i metode matematice care stabilesc legtura dintre noiunile abstracte ale domeniului i reprezentrile vizuale, pe baza crora s-au construit aplicaiile digitizate. Astfel, modelele matematice folosite se constituie ntr-un instrument indispensabil n nelegerea profund a Chimiei Fizice. n ceea ce privete Electrochimia, aceast ramur s-a dezvoltat datorit contribuiilor majore pe care le are la elaborarea unor soluii tehnologice moderne, economic i ecologic avantajoase (tehnologia i ingineria electrochimic, metode electrochimice de analiz i control, metode de depoluare electrochimic etc.). Cursaniilor le va fi pus la dispoziie un suport de curs i un CD cu resurse curriculare care include, dar depeste volumul de informaie din suportul de curs tiprit. Suportul de curs al modulului Chimie Fizic este construit pe patru direcii principale: 1. 2. 3. 4. Sisteme fizico-chimice Termochimie Echilibrul chimic Cinetica chimic

n cadrul fiecrui capitol sunt prezentate principalele noiuni care definesc domeniul abordat, att din punct de vedere teoretic ct i practic. Sunt incluse exemple de calcul, probleme propuse i teste de autoevaluare. n forma electronic, modulul de Chimie Fizic include i aplicaii digitale care ilustreaz concepte i tehnici descrise n materialul scris. Coninuturile tematice ale modulului Chimie Fizic Elementele digitizate utilizate n cadrul cursului i a orelor de aplicaii la disciplina Chimie Fizic au fost concepute ca s permit, pe de

29


o parte, exemplificarea predrii chimiei ntr-o nou manier, iar pe de alt parte, utilizarea ulterioar de ctre cursani a acestor elemente n propriile lor activiti de predare. Tema Sisteme fizico-chimice i Termochimie prezint principiile transformrilor fizico-chimice, utiliznd pentru aceasta instrumente din fizic i matematic. Sunt prezentate noiunile fundamentale necesare nsuirii metodologiilor de calcul ale principalelor mrimi termochimice. Tema Echilibrul chimic i Cinetica chimic are urmtoarea structur: -se introduce noiunea de constant de echilibru i se discut relaia dintre aceasta i avansarea de reacie. Relaiile astfel obinute sunt aplicate n calcule practice ale compoziiei de echilibru. -se discut noiunile de potenial termodinamic i potenial termodinamic de reacie, precum i apliciile lor n studiul deplasrilor de echilibru. -se introduce noiunea de vitez de reacie prin analogie cu fenomene din viaa cotidian. -se studiaz din punct de vedere cinetic principalele tipuri de reacii. Suportul de curs al modulului Electrochimie este construit pe trei direcii principale (capitole, numerotate n continuarea celor de Chimie Fizic): 5. Sisteme electrochimice. Celule electrochimice 6. Electroliza 7. Coroziunea i protecia metalelor ntregul material care susine formarea la disciplina Electrochimie este centrat pe utilizrile practice ale elementelor teoretice tratate n suportul de curs: elemente legate de pile i acumulatori, electroliz, legile electrolizei i exemple de procese industriale de electroliz aplicate la obinerea diferiilor compui chimici, ncheind capitolul de electrochimie cu noiuni de coroziune i protecie a metalelor mpotriva coroziunii. Coninuturile tematice ale modulului Electrochimie Toate temele dezvoltate n cadrul formrii sunt nsoite de aplicaii i teste de autoevaluare pentru orele de Aplicaii asociate orelor de curs. Cursurile i Aplicaiile beneficiaz de elemente digitizate care s permit, pe de o parte exemplificarea predrii chimiei cu ajutorul elementelor digitale, iar pe de alt parte, utilizarea ulterioar de ctre cursani a acestor elemente n propriile lor activiti de predare. n acest scop, temele i unitile de coninut trateaz aspecte care privesc fundamentele electrochimiei, fiind pe deplin utile n nelegerea oricrui tip de sisteme electrochimice, inclusiv a celor cu aplicabilitate n viaa de zi cu zi. Tema Sisteme electrochimice trateaz sistemele electrochimice conduse i autoconduse , respectiv pilele primare, secundare i de combustie; principiile constructive ale sistemelor electrochimice, modul lor de funcionare, elementele i principiile care se regsesc n toate tipurile de sisteme electrochimice fiind baza oricrei abordri tiinifice, dar i didactice a

30


domeniului, pentru nelegerea principiilor i reaciilor exemplificarea pe unele tipuri de pile electrochimice.

electrochimice,

mpreun

cu

Tema Electroliza trateaz fenomenul de electroliz ca proces redox, legile cantitative ale electrolizei din punct de vedere al aplicaiilor, procesele electrochimice industriale de obinere a metalelor, nemetalelor i substanelor compuse ca aplicaii ale electrolizei; prezint principiile generale ale electrolizei, legile cantitative ale electrolizei precum i aplicaiile electrolizei n diferite procese industriale, formulnd principiile care stau la baza oricrei reacii electrochimice. Tema Coroziunea metalelor expune i explic reaciile electrochimice la dizolvarea i pasivitatea metalelor, metodele electrochimice de prevenire i control a coroziunii; de asemenea, prezint principiile care stau la baza proceselor de coroziune: reacii electrochimice, exemple, precum i metode electrochimice de protecie mpotriva coroziunii; exploreaz esena i cauzalitatea anumitor proprieti speciale ale unor sisteme electrochimice, clarificnd i subiecte mai greu de explicat ale acestor sisteme. Toate temele ce vor fi predate sunt concepute n aa fel nct s ofere suficiente exemple, teste de evaluare i oportuniti de aprofundare prin discuii cu cursanii.

LECIILE DIGITIZATE LA DISCIPLINA CHIMIE FIZIC I ELECTROCHIMIE

LECIA 1 - Sisteme fizico-chimice Sistem termodinamic Principiile termodinamicii Calculator de concentratii Activitate de evaluare LECIA 2 - Termochimie Legea Hess Consecintele legii Hess Avansarea reactiei Sisteme cu mai multe reactii chimice-Matrice stoichiometrica-Vector stoichiometric LECTIA 3 - Echilibru chimic Forme particulare ale constantei de echilibru Analiza procesului Haber Deplasarea echilibrului sub actiunea parametrilor de stare Reechilibrarea unui sistem chimic ca raspuns la modificarea temperaturii LECTIA 4 Cinetica chimica Reactii de ordinul I Calculul ordinului de reactie si al constantei de viteza31


LECIA 5 Sisteme electrochimice Sisteme electrochimice conduse i autoconduse Pila Daniell Acumulatorul cu plumb Pila de combustie hidrogen-oxigen Activiti de evaluare LECIA 6 Electroliza Electroliza apei Legea lui Faraday Depunerea metalelor Activiti de evaluare LECIA 7 Coroziunea i protecia metalelor Coroziunea fierului Protecia catodic Activitate de evaluare

32


PROGRAMA ANALITIC DISCIPLINA CHIMIE ORGANIC

Denumirea disciplinei Chimie Organic


Formatori



Obiective specifice 1. mbuntirea actului de predare a chimiei organice n nvmntul preuniversitar prin stimularea interesului elevilor si prin posibiliti mai creative de prezentare a fenomenelor chimice specifice acestei discipline

Competene specifice 1. Capacitatea de a utiliza computerul n strns legtur cu celelalte mijloace de nvmnt, pentru a susine ct mai complet actul educaional n domeniul chimiei organice

2. Aplicarea n mod curent a principiilor predrii, nvrii i evalurii n cadrul disciplinei chimie 2. Modificarea substanial a modului de organic, precum i a cercetrii cu ajutorul abordare a nvrii chimiei organice de computerului ctre elevi prin sporirea componentei 3. Aptitudinea de a explora, evalua i selecta raionale n raport cu cea a nvrii prin materialele educaionale pentru a utiliza elemente memorare digitizate adecvate subiectelor/temelor predate la 3. Explicarea clar i adus la zi a conceptelor dificile sau cu o component preponderent abstract de structur, izomerie, reactivitate, eseniale pentru nelegerea chimiei organice 4. Implementarea n cadrul metodologiei de predare a unor abiliti de exploatare a resurselor educationale de pe internet i a altor materiale cu resurse curiculare puse la dispoziia cursanilor n cadrul proiectului clasa i de a le insera armonios n metodologiile clasice de predare a chimiei organice 4. Deprinderea de a prezenta elevilor notiunile de structur, izomerie si de reactivitate ale compuilor organici utiliznd elemente digitizate 5. Abilitatea de a explica i interpreta principiile, teoriile, modelele care stau la baza comportamentului chimic al diferitelor clase de compui organici cu ajutorul aplicaiilor interactive, al animaiilor, i al altor forme de predare interactiv

33


5. Extinderea utilizrii metodelor de verificare a cunotinelor prin utilizarea computerului pentru evaluarea progresului fcut n asimilarea i aprofundarea cunotinelor de chimie organic

6. Capacitatea de a corela teoriile, modelele i metodele specifice chimiei organice n stabilirea relaiei structur-reactivitate, importana izomeriei, cu exemplificare n diversele categorii de compui organici cu larg aplicabilitate 7. Capacitatea de a transmite elevilor, cu ajutorul computerului, informaii de substan ntr-o manier atractiv, bazat pe nelegerea fenomenelor i nu pe memorarea reaciilor i teoriilor chimiei organice

Coninuturile tematice prezentate mai jos delimiteaz cadrul /domeniul in care se exemplific metode de utilizare a computerului i elementelor digitizate n predarea chimiei organice. Programul de formare continu Privim ctre viitor e-Chimie" nu vizeaz formarea continu n domeniul specializrii de baz a cursanilor (chimie i discipline tehnologice cu profil chimic), ci formarea cursanilor pentru utilizarea tehnicilor TIC n predarea mai atractiv a chimiei organice. Temele prezentate n continuare au fost alese deoarece coninutul lor noional este mai abstract i se preteaz cel mai bine la utilizarea elementelor digitizate n predarea chimiei organice. Un al doilea motiv al acestei alegeri este c aspectele discutate n unitile de nvare pot fi reluate i extinse n toate temele de portofoliu ce vor fi pregtite pentru evaluarea final.

Coninuturi tematice ale disciplinei Chimie organic Nr. de ore alocat TEMA TEMA 1.1 Elemente fundamentale n organizarea informaiilor chimiei organice UNITATE DE CONINUT (U) (U1.1.1) Formulele structurilor chimice organice (U1.1.2) Nomenclatura general a substanelor organice TEMA 1.2 Elemente de structur a compuilor organici (U1.2.1) Tipuri de legturi chimice i tipuri de hibridizri in compuii organici 1 2 3 0.5 1 1.5 0.5 1 1.5 Curs Aplicaii Total

34


(U1.2.2) Efecte electronice (U1.2.3) Conjugare i aromaticitate TEMA 1.3 Tipuri de reacii n chimia organic (U1.3.1) Disocierea legturilor covalente (U1.3.2) Reactani i substraturi n reaciile compuilor organici TEMA 1.4 Izomeria compuilor organici (U1.4.1) Izomerie de caten, de poziie i de funciune; Stereoizomerie

1 1 1

2 2 2

3 3 3

1

2

3

2 8 2 24

2 14

4 22 2 24


Strategii de formare Activitatea de formare se desfoar folosind un sistem informatizat de management al coninutului educaional, special dezvoltat pentru acest proiect. Acesta este prevzut cu posibilitatea de a desfura activiti didactice ONLINE i OFFLINE (pregtirea temelor individuale nainte de a le plasa ONLINE pentru activiti de consiliere de ctre formatori). Activitatea de formare se va derula individual, n laboratorul de informatic, dotat cu max. 25 de statii de lucru conectate la internet, la o platform de e-learning care dispune de variate aplicaii informatice adecvate scopului i domeniului de formare (chimie-informatic). Fiecare formabil are propriul sau cont de acces n portalul de e-learning unde poate consulta leciile pentru care a fost autentificat, poate construi el insui materiale didactice din resurse proprii sau resurse disponibile n biblioteca digital, poate plasa temele executate offline, etc. Materialele multimedia dezvoltate pentru subiectele abordate n sesiunile de formare reprezint baza de discuii pentru a identifica i alte modaliti de a transmite cunotine de chimie organic folosind material informatic. Aspectul novator al acestui tip de formare este acela ca formabilii vor inva s utilizeze aceste materiale informatice att n calitate de cursani mai nti (deci din poziia pe care o vor avea proprii lor elevi n momentul n care formabilii vor aplica aceste tehnici de predare la clas) i apoi

35


de profesori care vor transmite cunostine de chimie organic elevilor. n zona de aplicaii cursanii vor fi ncurajai s identifice cele mai bune instrumente pentru evaluarea modului n care se face transferul de cunotine. edinele de curs vor face uz de expuneri ilustrate de exemple, unele dintre ele digitizate i de dezbaterea critic a aspectelor care beneficiaz mai mult prin asistena computerului. Se subliniaz c expunerile pe temele prezentate n unitile de nvare trebuie receptate i evaluate n principal ca exemple de predare cu ajutorul elementelor digitizate a unor subiecte teoretice, i mai putin ca expuneri care s aduc informaii chimice de ultim or. Este ns demn de reiterat c suportul de curs n ansamblul su i propune s pun la dispoziia cursanilor, dincolo de perioada de desfurare a formrii, un material clar, coerent i documentat pentru toate capitolele de chimie organic care se predau n gimnaziu i liceu n cadrul orelor de aplicaii, ce se vor desfura interactiv, prin intermediul staiilor individuale de lucru, se va face aprofundarea anumitor aspecte delicate sau mai abstracte de structurreactivitate - izomerie, se vor rezolva exerciii/teste prevzute ca aplicaii, formabilii vor fi ncurajai s propun la rndul lor i alte aspecte ce ar putea fi digitizate, sau vor fi antrenai n conceperea unor teste de evaluare a elevilor pe temele discutate la curs sau la orele de aplicaii. Orele de aplicaii vor include ca metod i discuiile n cadrul grupei de cursani cu referire la explorarea a noi modaliti de prezentare de ctre cursani a subiectelor din unitile de coninut n faa claselor la care aceti cursani predau ca profesori. Cursanii vor fi stimulai s propun ei nii scenarii de predare care s aduc n faa elevilor elementele digitizate ale suportului de curs pe baza cruia se deruleaz formarea. Testele de autoevaluare propuse n suportul de curs vor fi exemplele pe baza crora cursanii vor fi ncurajai s i construiasc propriile modaliti de evaluare a elevilor la clasa, sau sa conceap chestionare de tip gril pe care le vor utiliza lucrnd cu elevii n laboratorul de informatic al colii. Informaiile bibliografice ale suportului de curs, mai ales cele cu referire la site-uri educaionale de pe internet vor ghida cursanii n cutarea altor exemple, elemente digitale, modaliti de prezentare a cunotinelor de chimie organic, pe care s le exploateze dup finalizarea programului de formare.

Strategii de evaluare Evaluarea pe parcurs a cursanilor la aceast disciplin este de 2h. Evaluarea pe parcurs nu i propune cotarea cunotinelor de chimie organic ale cursantului, ci modul n care cursantul a dobndit competena de a concepe i utiliza testele online ca metode moderne n evaluarea propriilor elevi. Evaluarea pe parcurs a acestei discipline se realizeaz n sistem fa-n-fa, timp de dou ore,

36


incluse n pachetul de ore aferent disciplinei de Chimie Organic, fr a exclude totui i posibilitatea unor activiti ONLINE, att cursanii ct i formatorii avnd acces la platforma de elearning, unde pot fi plasate titluri pentru teme de cas, exerciii, teste suplimentare, ce pot fi propuse, ca i orice alte materiale necesare cursanilor. Evaluarea pe parcurs se face utiliznd testele i problemele din suportul de curs. Este important de reiterat c nu rezolvarea problemelor n sine este scopul acestei evaluri, ci schimbul de idei cu cursanii asupra optimizrii coninutului acestor probleme/teste/ chestionare pentru ca ele s fie adaptate procesului de predare a chimiei organice la clasele de elevi, inclusiv apelnd la elementele digitizate din suportul de curs i din cele disponibile pe CD-ul de resurse curiculare ce va fi pus la dispoziia cursanilor. Totui, pentru a propune ei nii teste de evaluare i modaliti atractive pentru rezolvarea lor, cursanii vor participa la evaluarea pe parcurs rezolvnd teste propuse de formatori i testele de autoevaluare din cadrul fiecrei teme, care cuprind aspecte mai dificile din suportul de curs ce necesit o atenie deosebit, sau chestiuni importante pentru nelegerea anumitor itemi. Elementele digitizate incluse n temele i unitile de coninut prezentate n Programa Analitic a disciplinei Chimie Organic conin i o important component de evaluare cu grad ridicat de interactivitate impus cursantului. n afara orelor de evaluare fa n fa, cursanii i formatorii pot comunica utiliznd platforma de elearning (plasnd pe ea teme de cas sau alte lucrri propuse de formatori Tot pe platforma de e-learning se vor afla si cataloagele de evaluare pe parcurs. Pe aceasta platform fiecare cursant va plasa i tema de portofoliu aferent disciplinei de chimie organic (aleas dintre temele anunate ca teme propuse nc de la prima edin de formare), spre a putea primi pe parcursul elaborrii ndrumarea necesar din partea formatorului, dar i pentru ca aceast tem de portofoliu s fie evaluat cu Admis/Respins de ctre formator, calificativul Admis fiind necesar pentru intrarea cursantului n procesul de evaluare final.

Bibliografia 1. Suportul de curs elaborat in cadrul Proiectului 2. Jonathan Clayden, Nick Greeves, Stuart Warren, Peter Wothers, Organic Chemistry, Oxford University Press, Oxford, 2001, ISBN 0-19-850346-6. 3. Costin D. Neniescu, Chimie organic, Ed. VIII, vol.I-II, Ed. Didactic i Pedagogic, Bucureti,1980. 4. Margareta Avram, Chimie organic, Ed II, vol. I-II, Ed. Zecasin,1999, ISBN 973-96241-3-8. 5. J.B. Hendrickson, D.J. Cram, G.S. Hammond, Chimie Organic, Ed. tiintific i Enciclopedic, Bucureti,1976.

37


6. T.W. Graham Solomons, Organic Chemistry, Wiley, New York, 1989, ISBN 0-471-83659-1. 7. T.W.Graham Solomons, Craig B. Fryhle, Organic Chemistry, 7th Ed., John Wiley and Sons, New York Chichester Weinheim, 2000, ISBN 0-471-19095-0. 8. Eugeniu Mihaiu, Iosif Schiketanz, Structura, sinteza i reaciile compuilor organici, Editura Tehnica, 2007, ISBN 978-973-31-2317-0. 9. Daniela Istrati, Florin Iordache, Compui organici cu funciuni mixte, structur, reacii, mecanisme, Ed. Printech, 2008, ISBN 978-973-718-878-6. 10. Raluca Stan, Aditivi alimentari-produi naturali i de sintez, Ed. Printech, 2007, ISBN 978973-718-723-9. 11. Lucian Enescu, Medicamente : sinteze i utilizri, Ed. Printech, 2005, ISBN 973-718-274-X. 12. L. Parvulescu, A. Marton, Pesticide, Ed. Printech, 2002, ISBN 973-653-511-2. 13. George Marton, Anca Marton, Fungicide i Ierbicide, Ed. Printech, 2004, ISBN 973-652-944-4. 14. Alexandru T. Balaban, Mircea D. Banciu, Iuliu Pogany, Aplicaii ale metodelor fizice n chimia organic, Ed. tiinific i Enciclopedic, Bucureti, 1983. 15. L. Floru, F. Urseanu, C. Trbanu, R. Palea, Chimia si tehnologia intermediarilor aromatici i a coloranilor organici, Ed. Didactic i Pedagogic, Bucureti, 1982. 16. Cristian Simion, Alina Simion, Poluarea i viaa, vol. I, Ed. Printech, Bucureti, 2006, ISBN 973-718-445-9. 17. Mircea D. Banciu, I. aramet, Hidrocarburi, Ed. Tehnoplast Company, Bucuresti, 1997, ISBN 973-98253-3-8. 18. Iosif Schikentanz, Chimie organic prin probleme, Editia a II-a, Ed. Zecasin, Bucuresti, 1996, ISBN 973-96-241-8-9. 19. Lucian Enescu, Iosif Schiketanz, Alina Simion, Cristian Simion, Teste de Chimie Organic, Ed. Politehnica 2001, ISBN 973-96609-8-3. 20. Jerry March, Advanced Organic Chemistry Reactions, mechanisms and structure, 5th Ed., John Wiley & Sons, New York, 2001, ISBN 0-471-58589-0. 21. Peter Sykes, A guidebook to mechanism in organic chemistry, 5th Ed., Longman Group Ltd., 1981, ISBN 0-852-44121-8. 22. Florin Badea, Mecanisme de reacie n chimia organic, Ed. tiinific, Bucureti, 1973. 23. Florin Badea, Stereochimie, Ed. tiinific, Bucureti, 1974. 24. http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/index.html

38


25. http://www.chemistryguide.org/chemistry-education.html 26. http://www2.ups.edu/faculty/hanson/chemwebsites/organicwebsites.htm 27. http://www.usm.maine.edu/~newton/Chy251_253/Topics.html 28. http://www.chem.uic.edu/web1/OCOL-II/WIN/RXN.HTM 29. http://www.yteach.co.uk/index.php/search/results/76._Benzene,1,0,4195;18134;18226,0,25,,tn, 30. http://chemwiki.ucdavis.edu/Organic_Chemistry 31. http://www.webqc.org/chemicaltools.php

Temele propuse a face parte din portofoliul de evaluare final (dintre care fiecare cursant va putea alege piesa component a portofoliului la disciplina Chimie Organic) Temele propuse pentru portofoliul de evaluare final provin in majoritate din capitolul 9. Utilizri ale compuilor organici (pus la dispoziia cursanilor n cadrul proiectului) alese pe principiul c tratnd orice produs chimic utilitar cu structur organic, exist posibilitatea pentru cursant de a utiliza noiuni i aspecte discutate pe parcursul formrii, n cele 8 uniti de coninut, care in de fundamentele structurale ale chimiei organice. n acest fel cursanii pot utiliza n realizarea temei de portofoliu pentru disciplina Chimie Organic elemente didactice i digitizri dintre cele puse la dispoziie de suportul de curs i de CD-ul cu resurse curriculare pe care l primescla prima edin de formare, temele de portofoliu putnd face obiectul unor lecii ce pot fi prezentate elevilor fie n cadrul programei lor analitice, fie la orele suplimentare sau de cerc de chimie, sau de disciplin optional cu profil chimie. 1. Spunuri 2. Detergeni (anionici, cationici) 3. Medicamente antiinflamatorii- Aspirina, Paracetamolul 4. Sulfamide 5. Propranolol 6. Propofol 7. Adrenalina 8. Pesticide cu clor 9. Insecticide cu acid crisantemic 10. Acid crisantemic izomeria optic 11. 2,4D si 2,4,6T; Dioxina 12. Feromoni 13.Colorani azoici 14. Indigo si Purpurin 15. Colorani trifenilmetanici 16. Fenolftaleina i Fluoresceina 17. Polimeri vinilici 18. Policondensate 19. Cauciucul 20. Poliamide

39


21. Arome naturale 22. Arome sintetice 23. Uleiuri eseniale (coriandru, lavanda) 24. Arome cu Sulf 25. Biodiesel 26. Bioetanol

SCURT PREZENTARE A DISCIPLINEI CHIMIE ORGANIC

Chimia Organic este disc

2 programe analitice program e-chimie

Documents