Παρανοήσεις Μαθητών σε Θέματα Ατόμων και Μορίων

Οι μαθητές συχνά δυσκολεύονται να κατανοήσουν τις αφηρημένες έννοιες των ατόμων και μορίων. Αναπτύσσουν παρανοήσεις λόγω της αδυναμίας σύνδεσης μικροσκοπικών και μακροσκοπικών φαινομένων.

Αυτή η παρουσίαση εξερευνά τις κοινές παρανοήσεις και προτείνει τρόπους αντιμετώπισής τους στη διδασκαλία της χημείας.

Μιχάλης Φιλιόγλου ΕΚΦΕ Αιγάλεω

Παρανοήσεις για τα Άτομα: Ζωή και Βούληση

1

Ανθρωπομορφισμός

Οι μαθητές συχνά αποδίδουν ανθρώπινα χαρακτηριστικά στα άτομα. Πιστεύουν πως έχουν βούληση ή σκοπιμότητα.

2

Σκόπιμη Κίνηση

Υπάρχει η λανθασμένη αντίληψη ότι τα άτομα κινούνται σκόπιμα. Στην πραγματικότητα κινούνται λόγω φυσικών δυνάμεων.

3

Συνειδητή Δράση

Πολλοί μαθητές θεωρούν ότι τα άτομα "αποφασίζουν" να αντιδράσουν. Δεν κατανοούν τις φυσικοχημικές αρχές.

Παρανοήσεις για το Μέγεθος και τη Δομή των Ατόμων

Μέγεθος

Πολλοί μαθητές φαντάζονται τα άτομα ορατά με γυμνό μάτι. Δεν αντιλαμβάνονται την πραγματική μικροσκοπική τους κλίμακα.

Δομή

Υπάρχει η παρανόηση ότι τα άτομα είναι συμπαγή. Στην πραγματικότητα αποτελούνται κυρίως από κενό χώρο.

Αλλαγές

Κάποιοι πιστεύουν πως τα άτομα μετατρέπονται σε άλλα στοιχεία σε χημικές αντιδράσεις. Η αλήθεια είναι πως μόνο ανακατανέμονται.

Σύγχυση Μεταξύ Ατόμων και Μορίων

1

Μόρια

Ομάδες συνδεδεμένων ατόμων

2

Χημικοί Δεσμοί

Ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις

3

Άτομα

Βασικές δομικές μονάδες

Οι μαθητές συχνά συγχέουν άτομα και μόρια ως ταυτόσημα. Δεν αντιλαμβάνονται ότι τα μόρια είναι ενώσεις ατόμων. Η κατανόηση των χημικών δεσμών είναι κρίσιμη.

Παρανοήσεις για τα Μόρια

Ομοιογένεια

Πολλοί μαθητές πιστεύουν ότι τα μόρια είναι πάντα ομοιογενή. Δυσκολεύονται να κατανοήσουν την έννοια των μιγμάτων.

Στατικότητα

Υπάρχει η αντίληψη ότι τα μόρια μένουν ακίνητα. Στην πραγματικότητα βρίσκονται σε διαρκή κίνηση.

Χημικοί Δεσμοί

Οι μαθητές φαντάζονται τους δεσμούς ως υλικά αντικείμενα. Δεν αντιλαμβάνονται την ηλεκτρομαγνητική τους φύση.

Παρανοήσεις για τις Καταστάσεις της Ύλης

1

Στερεά

Λανθασμένη αντίληψη: μόρια ακίνητα. Πραγματικότητα: μόρια σε διαρκή ταλάντωση γύρω από σταθερές θέσεις.

2

Υγρά

Λανθασμένη αντίληψη: μόρια που εξαφανίζονται κατά την εξάτμιση. Πραγματικότητα: μετατροπή σε αέρια κατάσταση.

3

Αέρια

Λανθασμένη αντίληψη: αέρια χωρίς μάζα. Πραγματικότητα: αέρια με συγκεκριμένη μάζα και όγκο.

Οι 3 καταστάσεις της ύλης

Στερεά

Υγρά

Αέρια

Αντιμετώπιση των Παρανοήσεων

Πειράματα

Διεξαγωγή πρακτικών πειραμάτων που καταδεικνύουν χημικές αλλαγές και διατήρηση μάζας.

Μοντέλα

Χρήση τρισδιάστατων μοντέλων για απτή αναπαράσταση αφηρημένων εννοιών.

Αναλογίες

Σύνδεση μικροσκοπικών φαινομένων με καθημερινές εμπειρίες των μαθητών.

Συμπεράσματα και Προτάσεις

Διάγνωση

Εντοπίστε τις παρανοήσεις πριν τη διδασκαλία νέων εννοιών. Χρησιμοποιήστε διαγνωστικά τεστ.

Αμφισβήτηση

Προκαλέστε τις λανθασμένες αντιλήψεις με πειράματα που δείχνουν την πραγματικότητα. Δημιουργήστε γνωστική σύγκρουση.

Οικοδόμηση

Βοηθήστε τους μαθητές να χτίσουν σταδιακά νέα κατανόηση. Συνδέστε το μικροσκοπικό με το μακροσκοπικό.

Εφαρμογή

Δώστε ευκαιρίες εφαρμογής της νέας γνώσης σε διαφορετικά πλαίσια. Ενισχύστε τη μεταφορά μάθησης.

Χρήση του ΚΙΤ

των ατόμων

ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΑ με

Περιεχόμενα

Με μόρια και συνδέσμους επό το ΚΙΤ,

να αναπαραστήσετε τις παρακάτω

χημικές ενώσεις

Η2

Ο2

Η2Ο

CΗ4

CΗ₃CΗ3

​

Η2SO4

​

Δραστηριότητα Βιολογίας

• Βήμα 1. Δημιουργείστε μια πολυνουκλεοτιδιακή αλυσίδα με τα νουκλεοτίδια Α, Τ, C & G, τις δεσοξυριβόζες και τις φωσφορικές ομάδες που υπάρχουν. Χρησιμοποιείστε τυχαία σειρά νουκλεοτιδίων.

​

​

​

​

​

​

• Βήμα 2. Δημιουργείστε την συμπληρωματική της αλυσίδα και ενώστε τις 2 αλυσίδες.
• Βήμα 3. «Ανοίξτε» τις δύο αλυσίδες και δημιουργείστε μια συμπληρωματική ως προς την μια αλυσίδα, βάζοντας όμως τα νουκλεοτίδια A, U, C & G και την ριβόζη.

Ερώτηση: Σε τί μοιάζει και σε τί διαφέρει η νέα αλυσίδα που φτιάξαμε με τις δύο προηγούμενες;

• Βήμα 4. «Ανοίξτε» την αλυσίδα πάλι και με καλούπι την νέα αλυσίδα δημιουργείστε τριάδες νουκλεοτιδίων με τα A, U, C, G, και τις μονάδες μεταφοράς των αμινοξέων.

​

​

​

​

​

​

​

​

Ερώτηση 2. Ποια αλληλουχία αμινοξέων κατασκευάσατε;