Informacija apie autorius	Pedagoginis modelis: Daiva Bigelienė Scenarijai ir mokomoji medžiaga: Daiva Bigelienė, Regina Kaušienė; Aurelija Lukočienė
Leidėjas	UAB „Šviesa“
Dalykas	Chemija
Klasė / amžius	9–10 klasė
Tipas	Demonstruojamosios, savarankiško mokymosi, pagalbinės programos

saugichemija@sviesa.lt

Anotacija ir pagrindimas

Chemija – tai vienas iš gamtos mokslų, padedančių pažinti mus supantį pasaulį tyrinėjant, modeliuojant jame vykstančius procesus, bandant ieškoti dėsningumų. Mokymasis glaudžiai susijęs su tiriamąja mokinių veikla, su gamtos reiškinių ir dėsningumų pažinimu per praktiką, su gamtos mokslų atradimų reikšmės naujųjų technologijų kūrimui ir žmonių gyvenimo kokybei supratimu.

Gamtos mokslai – eksperimentiniai, todėl jų mokant labai svarbūs laboratoriniai darbai. Siektina, kad mokiniai patys galėtų atrasti ir patirti pažinimo džiaugsmą, išmoktų vertinti ir spręsti įvairias problemas, susijusias tiek su gyvąja, tiek su negyvąja gamta. Ypač daug dėmesio turėtų būti skiriama ugdyti mokinių savarankiškumui. Svarbiausios savarankiško darbo formos − stebėjimai ir bandymai, modeliai (imitacijos), ekskursijos ir išvykos, projektai, diskusijos ir t. t.

Pagal nacionalinių mokinių pasiekimų tyrimų rezultatus 16 proc. dešimtokų teigia, kad per chemijos pamokas neatlieka laboratorinių darbų [1]. Dažna ir ta problema, kad chemijos, kaip ir kitų gamtos mokslų, laboratoriniai darbai atliekami ne kūrybiškai, o tiesiog vykdant nurodymus (1 pav.). Visi laboratorinių darbų etapai svarbūs ir padeda ugdyti gerus įgūdžius, vis dėlto nustatyta, kad pradėdami darbą mokiniai rečiausiai iškelia hipotezę, o labiausiai jiems įprasta formuluoti išvadas. Lietuvos bendrojo lavinimo mokyklos pagrindinio ugdymo Bendrosiose programose [2] numatyti tokie gamtamokslio ugdymo uždaviniai: mokiniai kelia klausimus ir hipotezes, planuoja stebėjimus bei bandymus ir, saugiai naudodamiesi laboratorine įranga, medžiagomis, juos atlieka, apibendrina gautus duomenis, vertina jų tikslumą bei patikimumą, formuluoja pagrįstas išvadas.

1 pav. X klasės mokinių atsakymų, kaip dažnai per chemijos  laboratorinius darbus jie atlieka šias užduotis, pasiskirstymas (2006 m., proc.) [3]

2006 m. Lietuvoje vykdyto tarptautinio OECD PISA tyrimo rezultatai parodė, kad penkiolikmečiams (daugiausia 9 klasės mokiniams) prasčiausiai sekasi parodyti gamtamokslių problemų atpažinimo ir mokslinio įrodymo kompetencijas (kurias ugdant ypač svarbi mokinių praktinės veiklos – laboratorinių darbų, bandymų, stebėjimų − organizavimo metodika). Sunkiausios mokiniams buvo tos užduotys, kurioms atlikti reikia žinių apie gamtos mokslus (gamtos tyrimų turinio srities žinių) [4].
Ne visus laboratorinius darbus galima atlikti realiai klasėje dėl įvairių priežasčių, pavyzdžiui:

• cheminių medžiagų pavojingumo bei nuodingumo; darbą su nuodingosiomis medžiagomis reglamentuojančiuose dokumentuose − Nuodingųjų medžiagų kontrolės įstatyme bei Lietuvos Respublikos sveikatos apsaugos ministro įsakyme Dėl Nuodingųjų medžiagų pagal jų toksiškumą sąrašo patvirtinimo apibrėžta, kurių cheminių medžiagų negalima naudoti [5],
• bendrojo lavinimo mokyklų nepakankamo apsirūpinimo reikalinga įranga bei priemonėmis [6],
• labai ilgos kai kurių bandymų trukmės ar keliamo pavojaus (galimi sprogimai, didelio šilumos kiekio išsiskyrimas ir pan.).

Šios kompiuterinės mokomosios priemonės idėja – virtualieji laboratoriniai bandymai, kurių negalima ar būtų sunku atlikti realiai per pamokas. Jie papildytų realius laboratorinius darbus, mokiniams būtų sudarytos sąlygos mokantis chemijos tyrinėti, modeliuoti, prognozuoti – ugdyti savo kompetenciją. Daugiau dėmesio skiriama laboratorinių darbų atlikimo metodikai – siekiama padėti mokiniams ugdyti gebėjimus tyrinėti gamtą: pagal vieną požymį klasifikuoti į tipus ir lyginti procesus, reiškinius ir faktus; gamtos mokslų žinias taikyti įprastose situacijose nustatant reiškinių dėsningumus ir priimant argumentuotus sprendimus; skaityti ir apdoroti skaitinę bei grafinę informaciją; numatyti ir planuoti eksperimentus (žinomų bandymų modelį pritaikyti panašiai situacijai); daryti išvadas ir tikrinti jų teisingumą; aiškinti reiškinius gamtos dėsniais; apibendrinti ir kritiškai vertinti informaciją apie gyvosios ir negyvosios gamtos įvairovę, gamtos mokslų atradimus, aplinkosaugą; pagal pateiktą aprašymą atlikti eksperimentą ar praktinę užduotį; tinkamai (schemomis, paveikslėliais, diagramomis, tekstu ir kt.) perteikti informaciją apie gyvosios ir negyvosios gamtos objektus, procesus, dėsningumus; pritaikyti matematikos žinias reiškiniams ir situacijoms aiškinti; planuoti mokymąsi; taikyti įvairias mokymosi strategijas; apmąstyti mokymosi procesą.

Siekiama atkreipti chemijos mokytojų dėmesį į laboratorinių darbų atlikimo metodiką – daug svarbiau kokybė (kaip atliekami laboratoriniai darbai), o ne kiekybė (kiek jų iš viso bus atlikta).

Kompiuterinės mokomosios priemonės turinys (veiklos sritys)

Parengta 12 chemijos laboratorinių darbų, skirtų 9–10 klasėms. Kiekvienas laboratorinis darbas skirtas mažiausiai dviem veikloms sritims. Pirmiausiai − tai gamtos tyrimai. Ši veiklos sritis yra integruota ir neatsiejama nuo gamtos mokslų, tarp jų ir chemijos, mokymo. Atliekant virtualųjį laboratorinį darbą siūloma veikla ugdo mokinių gebėjimus tyrinėti gamtą, o turinys tobulina įgūdžius pažinti medžiagų savybes, kitimus ir gilina turimas žinias (2 pav.).

2 pav. Laboratorinio darbo modelis

Kompiuterinės mokomosios priemonės veikimo modelis

Kiekvieną laboratorinį darbą sudaro šios dalys:

• 3 testo klausimai (medžiagų pažinimo dalies), kurie padeda mokiniams prisiminti reikalingą teoriją ir suformuluoti laboratorinio darbo hipotezę. Jie pateikiami mokiniams prieš laboratorinį darbą.
• Virtualusis laboratorinis darbas. Pateikiama bendra gana informatyvi instrukcija, kaip jį atlikti, o konkrečius žingsnius mokiniai turi susiplanuoti patys.
• 3 testo klausimai (gamtos tyrimų dalis), kurie padeda mokiniams labiau įgusti tyrinėti gamtą. Klausimai pateikiami atlikus laboratorinį darbą.
• Enciklopedijos straipsnelis, kuriame pateikiama informacija, susijusi su konkretaus laboratorinio darbo tema.
• Testų klausimai yra trijų sunkumo lygių, vienas iš jų pasirenkamas prieš darbą.
• Į klausimus galima atsakinėti mokymosi (galima naudotis enciklopedijos straipsneliu ir atsakinėti kiek nori kartų) arba kontrolinio darbo (nepasiekiama enciklopedija, ar atsakymas teisingas, parodoma tik atlikus visą darbą) režimais.

Šioje priemonėje nagrinėjamos temos ir jų atitiktis Bendrosioms programoms:

1 lentelė

Nr.	Laboratorinio darbo pavadinimas	Veiklos sritis pagal pagrindinio ugdymo Bendrųjų programų projektą [7]	Ugdomi mokinių gebėjimai	Gilinamos mokinių žinios bei supratimas
1	Cheminiai ryšiai	5	5.1	5.1.1
2	Oksidacijos- redukcijos modelis	6	6.1	6.1.2
3	Metalų aktyvumas	6	6.2	6.2.1
4	Neutralizacijos reakcijos modelis	6	6.2	6.2.2, 6.2.4
5	Deguonies, anglies bei azoto apytakos ratų modeliai	7	7.1	7.1.1
6	Vandens sandara	7	7.2	7.2.2
7	Metalai	7	7.3	7.3.1
8	Polimerai	7	7.3	7.3.6
9	Naftos perdirbimas	7	7.3	7.3.5
10	Rūgščiųjų lietų susidarymo ir poveikio modeliavimas	7	7.4	7.4.1
11	Sąvartyno modelis	7	7.4	7.4.2
12	Stiklo gamybos modelis	7	7.4	7.4.4

Iš viso šioje kompiuterinėje mokomojoje priemonėje pateikiama:

• apie 200 vnt. medžiagų pažinimo tematikos testų klausimų;
• 12 virtualių laboratorinių darbų;
• 12 mokinio atsakymų lapų;
• apie 48 gamtos tyrimų dėmens testinių klausimų;
• 12 medžiagų pažinimo tematikos enciklopedijos straipsnelių.

Laukiami kompiuterine mokomąja priemone besinaudojančių mokinių pasiekimai, mokymo(-si) metodai

Priemonės veikos sritys	Mokinių gebėjimai	Mokymo modelis (mokymo(si) metodai, būdai) (bendras visoms veiklos sritims)	Įgytų gebėjimų įvertinimas   (bendras visoms veiklos sritims)
Gamtos tyrimai	Žinios ir supratimas: 1.1.1, 1.1.2, 1.1.6, 1.2.2, 1.2.3, 1.3.1, Gebėjimai: 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.6	Tyrimas   Modeliavimas   Imitacija             Galimas savarankiškas darbas	Paties įsivertinimas   Laboratorinis darbas – kontrolinis darbas   Mokinio atsiskaitymo lapai   Klausimai su pasirenkamu atsakymu   Mokinio veiklos laboratorinio darbo metu išsaugojimas ir pakartojimas
Medžiagų sudėties ir savybių pažinimas	Žinios ir supratimas: 5.1.1, 5.2.1, 5.2.4 Gebėjimai: 5.1, 5.2,
Medžiagų kitimai	Žinios ir supratimas: 6.1.2, 6.2.1, 6.2.2, 6.2.4 Gebėjimai: 6.1, 6.2
Svarbiausių medžiagų pažinimas ir naudojimas	Žinios ir supratimas: 7.1.1, 7.2.2, 7.3.1, 7.3.2, 7.3.3, 7.3.5, 7.3.6, 7.4.1, 7.4.2, 7.4.4 Gebėjimai: 7.1, 7.2, 7.3, 7.4