UNIVERZA V MARIBORU FALULTETA ZA NARAVOSLOVJE IN MATEMATIKO. Katedra za izobraževalno kemijo DIPLOMSKO DELO. Tamara Martinčević

Transcription

1 UNIVERZA V MARIBORU FALULTETA ZA NARAVOSLOVJE IN MATEMATIKO Katedra za izobraževalno kemijo DIPLOMSKO DELO Tamara Martinčević Maribor, 2015

2

3 UNIVERZA V MARIBORU FALULTETA ZA NARAVOSLOVJE IN MATEMATIKO Katedra za izobraževalno kemijo Diplomsko delo KATERE KOMPETENCE SO POTREBNE UČITELJU ZA UČINKOVITO POUČEVANJE KEMIJE ZA ŽIVLJENJE Mentorica: doc. dr. Darinka Sikošek Kandidatka: Tamara Martinčević Maribor, 2015

4 ZAHVALA Zahvaljujem se svoji mentorici, doc. dr. Darinki Sikošek za vso pomoč, usmerjanje in podporo pri nastanku tega diplomskega dela. HVALA za dragoceno znanje in izkušnje, predvsem pa za čas, ki mi ga je posvetila. Še posebej pa se zahvaljujem svojim staršem za vso podporo in neskončno potrpežljivost v času študija in pri nastajanju diplomskega dela. Zahvaljujem se Nadici Granduč dela. za lektoriranje diplomskega II

5 UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA NARAVOSLOVJE IN MATEMATIKO IZJAVA Podpisana Tamara Martinčević, rojena , študentka Fakultete za naravoslovje in matematiko Univerze v Mariboru, študijskega programa kemija in biologija, izjavljam, da je diplomsko delo z naslovom KATERE KOMPETENCE SO POTREBNE UČITELJU ZA UČINKOVITO POUČEVANJE KEMIJE ZA ŽIVLJENJE pri mentorici doc. dr. Darinki Sikošek, avtorsko delo. V diplomskem delu so uporabljeni viri in literatura korektno navedeni; teksti niso uporabljeni brez navedbe avtorjev. Tamara Martinčević Maribor, 2015 III

6 MARTINČEVIČ, T.: Katere kompetence so potrebne učitelju za učinkovito Diplomsko delo, Univerza v Mariboru, Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Oddelek za biologijo Katedra za izobraževalno kemijo, POVZETEK V diplomskem delu smo se posvetili predvsem naravoslovnim in kemijskim kompetencam, ki jih potrebuje učitelj kemije (pa tudi učitelj ostalih naravoslovnih predmetov) za učinkovito poučevanje naravovarstvene tematike. Učiteljeve poučevalne zmožnosti (kompetence) predstavljajo odgovore na naslednja vprašanja: Katera znanja, Katere spretnosti, Katere odnose gojiti, Kakšna stališča imeti? Na konkretnem primeru (artikulacije učiteljeve priprave: :»Vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja«) smo si poskušali odgovoriti na zgoraj zastavljena vprašanja in poudariti kompetenčni vidik učiteljevega vodenja učenčevega izvajanja (s pripravo načrtovanih) aktivnosti. Osredotočili smo se tudi na to, kje lahko učitelji te kompetence poglobijo oziroma se nadalje profesionalno izpopolnjujejo. V ta namen smo načrtovali didaktično delavnico. Ključne besede: učiteljeve kompetence, voda, nadaljnje izobraževanje in usposabljanje, didaktična delavnica. IV

7 MARTINČEVIČ, T.: Welche Kompetenzen braucht ein Lehrer für die effektive Lehre der Chemie für das Leben. Diplomarbeit, Universität Maribor, Die Fakultet für Naturwissenschaften und Mathematik, Fachbereich Biologie, Institut für Chemie Bildung, 2015 DIE ZUSAMMENFASSUNG In der Diplomarbeit war unsere Aufmerksamkeit insbesondere auf naturwissenschaftliche und chemische Kompetenzen, die ein Chemielehrer (und auch die Lehrer andere naturwissenschaftlichen Fächer) für die effektive Lehre der Themen des Naturschutzes braucht, gerichtet. Die Lehrbefähigung des Lehrers ( die Kompetenz) bedeutet die Antworten auf folgende Fragen: Welches Wissen, Welche Fähigkeiten, Welche Kontakte pflegen, Welche Positionrn haben? Auf oben gestellte Fragen haben wir versucht zu antworten an einen konkreten Beispiel ( die Artikulation der Lehrer Vorbereitung: die Rolle und die Bedeutung des Wassers im menschlichen Leben und funktionirenden Umgebung ) und den Kompetenz Aspekt der Lehrerführung der Schülleraktivitäten (mit der Vorbereitung der geplanten Aktivitäten) auszusetzen. Wir haben uns auch daran fokusiert, wo die Lehrer diese Kompetenzen noch vertiefen, bzw. ihre Berufsausbildung noch erweitern. Zu diesem Zweg haben wir didaktische Ausbildung geplant. Die Stichwörter: die Kompetenzen des Lehrers, das Wasser, die Ausbildung und Weiterbildung, didaktiche Ausbildung VI

8 KAZALO VSEBINE I SPLOŠNI DEL UVOD PROBLEM NAMEN IN CILJI DIPLOMSKEGA DELA METODOLOGIJA IN STRATEGIJA DELA... 4 II TEORETIČNI DEL TEORETSKE OSNOVE RAZISKOVALNE TEMATIKE POMEN IN VLOGA VODE V ŽIVLJENJU ČLOVEKA IN DELOVANJU EKOSISTEMA Kemija molekule H2O Biološki pomen vode KOMPETENCE Opredelitev pojma kompetenca Učiteljeve kompetence DIDAKTIČNA DELAVNICA KOT OBLIKA NUI UČITELJEV KEMIJE Cilji nadaljnjega izobraževanja in usposabljanja Programi nadaljnjega izobraževanja in usposabljanja DIDAKTIČNA DELAVNICA H2O učiteljev praktikov CILJI IN VSEBINSKI KONCEPT IN DELAVNICE METODE IN STRATEGIJA DELA ORGANIZACIJSKA PRIPRAVA VODJE DELAVNICE DIDAKTIČNO METODOLOŠKA PRIPRAVA NA DIDAKTIČNI SKLOP Pisna priprava (ob uporabi metode reševanja problemov - mrp) za didaktični sklop:»vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja« ILUSTRACIJA KOMPETENTNEGA POUČEVANJA Z UPORABO METODE REŠEVANJA PROBLEMOV NA DIDAKTIČNEM SKLOPU»Voga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja« Delavniška gradiva »Kompetenčni list«učiteljevih aktivnosti »Lista učiteljevih poklicnih (generičnih), naravoslovnih in kemijskih (predmetno - specifičnih) kompetenc« VII

9 4. AVTORSKI INOVATIVNI PRISPEVEK KOMPETENČNO VREDNOTENJE UČITELJEVIH STOPENJSKIH AKTIVNOSTI METODE REŠEVANJA PROBLEMOV (mrp) TEKOM IZVAJANJA VVD SKLEPNE MISLI LITERATURA IN VIRI VIII

10 KAZALO TABEL Tabela 1: Obseg pisne priprave na uvodno učno uro»voda je življenje« Tabela 2: Katalog usvajalnega znanja (Did. sklop:»vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja«) -»Voda je življenje« Tabela 3: Izvedbeni načrt usvajanja za učno uro»voda je življenje«po stopnjah mrp za posamezna predmetna področja Tabela 4: Didaktična predloga usvajanja za učno uro»voda je življenje«po stopnjah mrp za posamezna predmetna področja Tabela 5: Metodološka predloga usvajanja za uvodno učno uro»voda je življenje«po stopnjah mrp za posamezna predmetna področja Tabela 6: Obseg pisne priprave na VVD:»Molekula H2O« Tabela 7: Katalog znanja (Did. sklop:»vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja«) - VVD:»Molekula H2O« Tabela 8: Izvedbeni načrt mini analizne delavnice (analiznih parametrov) po predmetnih področjih Tabela 9: Izvedbeni načrt vodo varčevalne naloge po predmetnih področjih Tabela 10: Didaktična predloga pisne priprave na Vodovarstveni Dan»Molekula H2O«a) Mini analizne delavnice; b) Vodo Varčevalna naloga Tabela 11: Metodološka predloga pisne priprave na Vodovarstveni Dan»Molekula H2O«a) Mini analizne delavnice; b) Vodo Varčevalna naloga Tabela 12: LPrip za predmet: Naravoslovje in tehnika 4,5 (za eno skupino) Tabela 13: LPrip za predmet: Naravoslovje 6,7 (za eno skupino) Tabela 14: LPrip za predmet: Kemija 8,9 (za eno skupino) Tabela 15: Kompetenčni list Tabela 16: Lista učiteljevih poklicnih (generičnih), naravoslovnih in kemijskih (predmetno - specifičnih) kompetenc IX

11 KAZALO SLIK: Slika 1: Električni dipol... 9 Slika 2: Dve H2O molekuli, povezani z vodikovo vezjo... 9 Slika 3: Vrelišča hidridov Slika 4: Voda začne zmrzovati od vrha proti dnu Slika 5:»Voda pod lupo« Slika 6: Power Point predstavitev»voda in svet« Slika 7: Polje zrelega bombaža Slika 8: Zemljevid (Pakistan) X

12 LEGENDA KRATIC Oznaka kratice OŠ UN NIU VI Mrp mdem msps mmm miu mvm md med Dis Rg Rl F I HomSD Het SD MMG DemG DG AG MG EG VVD VVN miniad PSE IKT TIA InfoL Lprip PM Pomen kratice Osnovna Šola Učni Načrti Nadaljnje Izobraževanje in Usposabljanje Vzgoja in Izobraževanje metoda Reševanja Problemov metoda DEMonstracije metoda Strukturiranja Podatkov v Sistem MultiMedijska metoda metoda Izkustvenega Učenja metoda Viharjenja Možganov metoda Drame metoda Eksperimentalnega Dela Diskusija Razgovor Razlaga Frontalno (delo) Individualno (delo) Homogeno Skupinsko Delo Heterogeno Skupinsko Delo MultiMedijsko Geslo Demonstracijsko Geslo Dramsko Geslo Avtentično Geslo Miselno Geslo Eksperimentalno Geslo VodoVarstveni Dan Vodo Varčevalna Naloga mini Analizne Delavnice Periodni Sistem Elementov Informacijsko Komunikacijska Tehnologija InterAktivna Tabla Informacijska Lista Lista Pripomočkov Pojmovna Mapa XI

13 I SPLOŠNI DEL 1 UVOD V razvoju izobraževanja kot družbeno-ekonomske kategorije je bila učiteljeva vloga vseskozi ključnega pomena. Ta vloga (Razdevšek Pučko, 2004) se v današnjem času zelo spreminja, saj živimo v obdobju številnih znanstvenih odkritij in posledičnem neustavljivem tehnološkem napredku, kakor tudi v soočanju s korenitimi družbenimi spremembami in z njimi povezanim preoblikovanjem vrednot do človekovega socialnega in bivanjskega okolja. Prav učitelji ostajajo tisti, ki naj bi v vsakem učencu razvijali kompetence, potrebne za njegovo prilagajanje tem spremembam, torej humanemu preživetju v človekovem vse kompleksnejšem naravnem in grajenem okolju. Tako je poučevanje veliko bolj usmerjeno v samega učenca (Grmek, Čagran, Sadek, 2009), kar pomeni, da mora biti pouk metodološko oblikovan tako, da ne»vliva«znanja v učenčeve glave, ampak si učenci (ob učiteljevem vodenju) le-tega gradijo sami, obenem pa pridobivajo potrebne spretnosti in si razvijajo svoja lastna stališča. Iz zgoraj navedenega lahko sklepamo, da tradicionalni pristopi poučevanja (Šorgo, 2011) ne zadoščajo več, saj se je treba zavedati, da učenje ni le golo pomnjenje neštetih informacij in dejstev, temveč sposobnost uporabe virov, da bi našli, ovrednotili in uporabili informacije. Učitelj mora oblikovati aktivnosti (DiCarlo, 2009) tako, da bodo učenci osredotočeni na to, kako uporabiti znanstvene metode pri reševanju pomembnih (vsakdanjih) problemov. Učitelj mora biti motivator in inspirator (prav tam), saj tako razvija zanimanje in potrebo do vseživljenjskega učenja. Menimo, da je z vidika poučevanja nesporno pomembneje vedeti kako poučevati, kot pa kaj poučevati. To torej pomeni preseči tradicionalne pristope poučevanja, ki ne terjajo poglobljenega razmišljanja in posledično ne zagotavljajo kakovostno pridobljenih kompetenc. Po avtorici Cveti Razdevšek - Pučko je»lik učitelja«(razdevšek Pučko, 2004), opredeljen s kompetenčnim terminom, katerega vsebina ne obsega zgolj absolvirana znanja (študijske predmete, razvidne iz priloge 1

14 k diplomi), pač pa katera teoretska znanja dejansko obvlada, torej kaj je (bo) sposoben v praksi tudi narediti oz.»ponuditi na trgu delovne sile«(prav tam). Diplomsko delo predstavlja potrebo po opredelitvi kompetenc, ki naj bi jih imel učitelj za učinkovito Predstavljen je primer artikulacije učiteljeve priprave na didaktični sklop»vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja«. Ta učna enota zadeva zlasti problematiko oskrbe s pitno vodo, kar je nedvomno eden izmed najbolj perečih problemov današnjega časa, česar se morajo začeti zavedati tudi naši učenci. K njihovem ozaveščanju o tej problematiki lahko ogromno pripomore učiteljevo poučevanje ob uporabi metod in oblik aktivnega učenja. Po tej poti spreminja učenčevo kulturo obnašanja in ravnanja ter tako gradi njihove vrednote za odgovoren odnos do bivanja na našem planetu Zemlji. 2

15 1.1 PROBLEM Že od nekdaj se ključna naloga učiteljevega poslanstva kaže v pripravi mlade generacije na uspešno vključitev v raznolike tokove tako poklicnega in družbenega, kakor tudi osebnega življenja, ki postajajo vse bolj zapleteni in ob današnji vrtoglavi količinski rasti informacij tudi težko obvladljivi. Nesporna ostaja ugotovitev, da mora zgolj kvantitativna rast znanj preiti v novo kvaliteto celovitejšega, do prihodnosti človeštva odgovornejšega razsojanja in ravnanja (Marentič Požarnik, 1987). Imperativ prenovljenih programov tudi naravoslovnega izobraževanja se glasi: učiteljevo uresničevanje posameznih predmetnih področij mora zagotavljati doseganje učenčevih dosežkov, zlasti generičnih, ključnih in predmetno-specifičnih kompetenc (Učni načrti 4 in 5r., 6r., 7r., 8 in 9r., 2011). Zatorej mora učitelj kot nosilec pedagoške dejavnosti posedovati možnosti oz. sposobnosti, ki zagotavljajo učinkovito udejanjanje s kurikulom načrtovanih kompetenčnih dejavnosti (Sikošek, 2011). Osrednji raziskovalni problem tega diplomskega dela tako predstavlja potreba po opredelitvi kompetenc, ki naj bi jih imel učitelj kemije, da bi tekom načrtovanega učnega procesa lahko učinkovito poučeval kemijo za življenje. Takšno tematiko predstavlja okoljevarstvena problematika osnovnih življenjskih medijev (vode, zemlje, zraka) v povezavi z naslednjimi osnovnošolskimi (v nadaljevanju OŠ) predmeti: Naravoslovje in tehnika 4,5. razred; Naravoslovje 6,7. razred; Kemija 8,9. razred; Okoljska vzgoja osnovnošolskega izobraževanja (OŠ Učni načrti, 2011). V ta namen je bila opravljena artikulacija učiteljeve priprave na didaktični sklop:»vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja«. Omejili smo se predvsem na problematiko pitne vode, kot perečega svetovnega in domačega problema. 1.2 NAMEN IN CILJI DIPLOMSKEGA DELA Izhajajoč iz zgoraj opredeljenega problema, se osrednji namen tega diplomskega dela kaže v opredelitvi naravoslovnih, posebej kemijskih kompetenc, potrebnih učitelju za njegovo uspešno 3

16 Ciljno doseganje tega namena terja oblikovanje optimalne pisne priprave na zgoraj omenjeni didaktični sklop in hkratno opredelitev liste potrebnih učiteljevih kompetenc. Uresničevanje ciljne poti je potekalo po naslednjih korakih: Proučiti različno literaturo in vire ter zbrati čim več informacij o: učiteljevih kompetencah, izbranem didaktičnem sklopu in didaktični delavnici kot obliki nadaljnjega izobraževanja in usposabljanja (v nadaljevanju NIU) učiteljev. Obdelati in ovrednotiti zbrane informacije. Oblikovati operativno pisno pripravo na izvajanje delavnice za opredeljeni didaktični sklop. Oblikovati listo kompetenc, ki jih potrebuje učitelj za uspešno izvajanje poučevalnih aktivnosti opredeljenih z načrtovano pisno pripravo METODOLOGIJA IN STRATEGIJA DELA Pri nastajanju diplomskega dela so uporabljene naslednje raziskovalne metode: DESKRIPTIVNA METODA za proučevanje osnovnih lastnosti in pojmov o vodi z vidika njene vključenosti v veljavne učne načrte (v nadaljevanju UN) osnovnošolskega izobraževanja in oblikovanja optimalne priprave na izvajanje delavnice za didaktični sklop»vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja«; temeljnih dejstev o številnih učiteljevih kompetencah z vidika njegovega učinkovitega poučevanja. KAVZALNA NEEKSPERIMENTALNA METODA za proučevanje razlogov: 4

17 o svetovni in domači problematiki z vodo (vpliv človeka na pomanjkanje in onesnaženost vode); o pomenu učiteljevega vključevanja v programe nadaljnjega izobraževanja in usposabljanja (v nadaljevanju NIU) za potrebe njegovega stalnega profesionalnega razvoja. V okviru zajetega didaktičnega sklopa predlagamo izvajanje»učenja z delom«(ang. learnig by doing). Omenjena strategija predstavlja priredbo didaktičnega pristopa izkustvenega učenja, uveljavljenega v metodologiji načrtovanja in izvajanja programov NIU pedagoških delavcev. Kot vodilna metoda dela je načrtovana metoda reševanja problemov (mrp) podprta s številnimi spremljevalnimi metodami (tekom posameznih izvedbenih korakov), zlasti z metodo demonstracije (mdem), metodo strukturiranja podatkov v sisteme (msps), kakor tudi z multimedijsko metodo (mmm), ki nazorneje poudarja nekatere ključne vidike (npr. kvantitativne»vodne«relacije«) siceršnjega avtentičnega učenja. 5

18 II TEORETIČNI DEL 2 TEORETSKE OSNOVE RAZISKOVALNE TEMATIKE Raziskovalna tematika tega diplomskega dela obsega problematiko vode z ekološkega, še posebej pa naravovarstvenega vidika. Predstavljena je aktualna, hkrati pa tudi kurikularna vsebina obveznega OŠ naravoslovnega izobraževanja, ki učiteljem teh predmetnih področij zagotavlja vzgojo in izobraževanje osnovnošolcev glede njihovega odgovornega odnosa in ravnanja z vodo kot ključnega življenjskega medija. Učinkovito udejanjanje zgoraj omenjenega vzgojno - izobraževalnega pristopa terja učiteljevo odličnost v obvladanju pestre palete ključnih, kot tudi generičnih, še posebej pa specifičnih naravoslovno - kemijskih kompetenc. Za te potrebe predlagamo didaktično delavnico kot optimalno obliko NIU, ki omogoča učitelju njegovo obnavljanje, razširjanje in poglabljanje kompetenc o problematiki vode tako na globalni kot tudi lokalni ravni. 2.1 POMEN IN VLOGA VODE V ŽIVLJENJU ČLOVEKA IN DELOVANJU EKOSISTEMA Čudežna molekula H2O kot druga najpogostejša molekula v vesolju (takoj za vodikom) predstavlja ključno molekulo pri nastajanju zvezd, kar je razlog velikega razburjenja in želje, da bi jo našli na Marsu, drugih planetih in Luni (Chaplin, 2014). Vodo (H2O) pogosto dojemamo kot nekaj običajnega, saj je brez vonja in okusa ter povsod okoli nas. To je najenostavnejša spojina dveh najpogostejših reaktivnih elementov vodika in kisika. Zagotovo predstavlja tekoča voda, kljub majhnosti njene molekule najbolj nenavadno snov. Čeprav vodo pijemo, z njo peremo in kuhamo ter se v njej celo kopamo in plavamo, skoraj vedno spregledamo pomembnost le-te v našem življenju. Suša povzroča lakoto, poplave pa smrt in bolezni. Več kot polovico našega telesa gradi voda in brez nje že v nekaj dneh umremo (prav tam). Tekoča voda nastopa tako v vlogi topila kot tudi topljenca. Reaktivnost molekule H2O kot biomolekule se kaže v procesih oblikovanja proteinov, nukleinskih kislin in 6

19 celic ter kontrolira našo zavest. V človeškem telesu je stokrat več molekul vode kot je skupna vsota vseh drugih molekul. Življenje se ne more razvijati in nadaljevati brez tekoče vode. Zato ni presenetljivo, da ima osrednjo vlogo v mnogih svetovnih religijah (prav tam). Pomanjkanje za življenje tako pomembne spojine je danes eden največjih svetovnih problemov. Slovenija je sicer privilegirana, saj jo uvrščajo med prvih 20 držav na svetu, ki živijo v vodnem izobilju (podtalnica predstavlja kar 97 odstotkov vode, ki jo Slovenci spijemo (Petrič, 2013). Glede na vsako letno soočanje z vedno hujšimi klimatskimi spremembami, pa je upravičena bojazen, da bo tega podzemnega fonda (prav tam) vedno manj. Kroženje vode sicer vzdržuje njeno konstantno količino na Zemlji, toda zaradi človekovega neodgovornega ravnanja so že dodobra načeti mehanizmi samočistilne sposobnosti narave (Družina, 2001). Tega bi se moral sleherni posameznik nepreklicno zavedati in nujno spremeniti svoj odnos do te najdragocenejše molekule, H2O. V okviru diplomskega dela smo obravnavali številne kemijske in fizikalne lastnosti vode, njen pomen za človeka in ekosisteme. Tako smo uokvirili (kolikor je to mogoče) znanje o vodi, potrebnem vsakemu učitelju naravoslovnih predmetov. Prav razumevanje znanstvenih dognanj o vodi je ključnega pomena za uspešno in aktivno poučevanje in učenje pretežne večine naravoslovnih vsebin Kemija molekule H2O Voda je majhna molekula z molekulsko formulo H2O, zgrajena je iz dveh lahkih vodikovih atomov, ki sta pripeta na 16-krat težji kisikov atom (Chaplin, 2014). Vodikov atom ima samo en proton in en elektron. Kisik ima 8 protonov in 8 elektronov, ki se gibljejo na dveh orbitalah, na notranji 2 in na zunanji 6 elektronov. Ker na zunanji orbitali kisikovega atoma manjkata za popolnitev dva elektrona, ju le-ta pridobi pri reakciji z drugimi elementi. Preko elektronov se torej vodikovi in kisikovi atomi združujejo v vodne molekule ali pa razdružujejo v ione in tako predstavljajo ključ kemije življenja (Trifilon 2013). 7

20 V vodni molekuli sta dva vodikova atoma kovalentno 1 povezana s kisikovim atomom. Za kovalentno vez je značilno, da se elektroni porazdelijo med atomi. V molekuli vode se elektroni premaknejo bližje kisikovemu atomu, ker je le-ta bolj elektronegativen kot vodikov atom (Grebušnik, 2011). Vsak vodikov atom je vezan na centralni atom kisika preko para elektronov, ki si ju atoma medsebojna delita. Kisikov atom prispeva v vez le dva od šestih zunanjih elektronov, pri čemer so ostali štirje organizirani v dva nevezna elektronska para, ki se orientirata čim bolj vstran drug od drugega. Zato bi morala biti oblika molekule vode tetraedrična (saj bi bili tako elektronski pari najbolj oddaljeni drug od drugega), kot med vodikovima in kisikovim atomom pa bi znašal 109 5, vendar se le-ta zaradi odbojev med elektronskimi pari zmanjša in znaša 104,5. Do takega popačenja pravilne tetraederske ureditve prihaja zaradi velikega odboja neveznih in posledičnega umika obeh veznih elektronskih parov in njunega večjega medsebojnega zbližanja (Lower, 2014). Pomembna značilnost vode je njena polarna narava. Geometrija skupnih (veznih) elektronskih parov povzroča, da ima molekula obliko črke V. Dva nevezna elektronska para kisikovega atoma dajeta molekuli lokalni delni negativni naboj na konici V-ja. Močna tendenca kisikovega atoma, da pritegne elektrona v kovalentni vezi, daje vodikovima jedroma delno pozitivni naboj (Boyer, 2005). Čeprav je vodna molekula električno nevtralna, sta njen delni pozitivni in njen delni negativni naboj ločena, zato govorimo o električnem dipolu (Slika 1). 1 Kovalentna vez je vez, kjer elektronski par pripada obema atomoma. Če sta s kovalentno vezjo vezana dva po elektronegativnosti enaka atoma, je vez NEPOLARNA in skupni elektronski par je na sredini med obema atomoma. V primeru, ko pa sta atoma po elektronegativnosti različna, je vez POLARNA in skupni elektronski par je premaknjen k bolj elektronegativnemu atomu (Stropnik, 2004). 8

21 Slika 1: Električni dipol (Vir: Lower, 2014) Zaradi te delitve naboja se dve molekuli vode privlačita z elektrostatsko silo, ki se pojavi med delno negativnim nabojem na kisikovem atomu ene molekule vode in delno pozitivnim nabojem na vodikovem atomu druge molekule vode. Takšen tip elektrostatskega privlaka imenujemo vodikova vez (Slika 2); (Boyer, 2005). Slika 2: Dve H2O molekuli, povezani z vodikovo vezjo (Vir: Grebušnik, 2011) Vodikove vezi so v primerjavi s kovalentnimi vezmi šibke. Ocenjujejo, da imajo vodikove vezi v tekoči vodi vezno energijo (energija, ki je potrebna, da se vez pretrga) zgolj 4,5 kcal/mol, kar je bistveno manj v primerjavi s kovalentnimi vezmi v vodnih molekulah, ki imajo vezno energijo 110 kcal/mol. Vodikove vezi dajejo tekoči vodi zaradi njihovega velikega števila veliko notranjo kohezijo (Boyer,2005). 9

22 Vodikova vez povzroča vodi kot spojini veliko njenih nenavadnih lastnosti: višje vrelišče, višje tališče, višja kritična točka (oz. njena višja kritična temperatura) glede na snovi podobne molske mase. Poleg že naštetih so za vodo značilne še druge nenavadne lastnosti, in sicer: visoka specifična toplota, visoka površinska napetost, visoka viskoznost, visoka izparilna toplota ter največja gostota pri 4 C. Voda ima kar 67 anomalij, našteli pa smo le nekatere (Grebušnik, 2011). V nadaljevanju so razloženi in pojasnjeni razlogi za tiste anomalne lastnosti vode, ki imajo izredno velik pomen za življenje. Vrelišče in tališče Na splošno velja, da je temperatura tališča in vrelišča posamezne snovi (poleg zunanjega tlaka) odvisna od: molske mase (M) snovi; manjša je le-ta, nižja je njena temperatura vrelišča oziroma tališča; strukture (zgradbe) posamezne snovi; razvejana molekula ima nižje vrelišče in tudi tališče kot pa molekula z ravno (nerazvejano) strukturo (verigo); medmolekulskih sil in ionskih interakcij (v diplomskem delu jih ne bomo omenjali); zaradi dipol-dipol interakcij so polarne molekule med seboj povezane močneje kot nepolarne molekule odgovarjajočih molskih mas, kar vpliva na njihove fizikalne lastnosti. Zelo močan dipol - dipol privlak tvori vodikove vezi, kjer je vodikov atom kot»most«med dvema elektronegativnima atomoma (npr. O - atomoma v molekuli H2O). Pri teh molekulah so zato temperature vrelišč in tališč višje v primerjavi z molekulami približno enake molske mase, kjer nastopajo le šibke dipol dipol interakcije (van der Waalsove sile). (Povzeto po: Fir, 2014; Morrison in Boyd, 1979.) Voda je v kemičnem smislu hidrid kisika. Ker ima voda najmanjšo molsko maso v primerjavi s hidridi drugih elementov VI. skupine (S, Se, Te), bi imela voda tališče pri -85 C, vrelišče pa pri -60 C (Grebušnik, 2011 ), če ne bi tvorila vodikovih vezi. Pri sobni temperaturi bi bila voda v tem primeru plin in ne tekočina (prav tam). 10

23 Slika 3 prikazuje vrelišča hidridov elementov IV., V., VI. in VII. skupine periodnega sistema. V četrti skupini hidridov opazimo, da se vrelišče spojin povečuje z večanjem molske mase. Razlika v vrednostih elektronegativnosti med vodikom in centralnim atomom teh hidridov je nižja, kar se odraža v šibkejši oz. zanemarljivi jakosti njihovih vodikovi vezi (prav tam). Iz Slika 3: Vrelišča hidridov Vir: Smrdu, 2014 primerjave hidridov elementov V., VI. in VII. skupine periodnega sistema elementov (PSE) je razvidno, da spojine H2O, HF in NH3 izrazito izstopajo, saj imajo nepričakovano visoko vrelišče glede na homologne molekule (Grebušnik, 2011). Vse te molekule so polarne in med njimi obstaja močna vodikova vez. Tako pri vodi poteka medsebojno združevanje molekul vode, kar dvigne temperaturo vrelišča višje od pričakovanega. Ostalim hidridom (od H2S do H2Te) vrelišča pravilno naraščajo, saj pri večjih molekulah praviloma prevladajo kovalentne molekulske vezi. 11

24 Zgoraj omenjeni anomaliji lahko torej pojasnimo z močno medsebojno privlačnostjo posameznih molekul vode (vodikovo vezjo). Potrebno je zelo veliko toplote, da se lahko ta privlačnost preseže (Grebušnik, 2011). Gostota vode V splošnem velja, da se snovi pri ohlajanju in pri zmrzovanju skrčijo in postajajo gostejše. Zato se hladna voda, ki ima večjo gostoto od tople,»potopi«na dno. Te lastnosti veljajo le do temperature 4 C, pri kateri je voda najgostejša. Če vodo ohlajamo od 4 C do 0 C se ta zaradi prisotnosti vodikove vezi v snovi začne širiti in njena gostota se zmanjša. Razlog za to anomalijo vode najdemo v njeni strukturi (Boyer, 2005 in Trifilon, 2013). Struktura vode je v kapljevini drugačna kot v ledu.»skoraj«tetraedrična ureditev elektronov okrog kisikovega atoma je razlog, da lahko vsaka molekula vode teoretično tvori vodikove vezi s kar štirimi sosednjimi molekulami vode (Boyer, 2005). V resnici pa ni čisto tako: v stanju kapljevine vsaka molekula vode (pri sobni temperaturi in v vsakem trenutku posebej) tvori vodikove vezi v povprečju s samo dvema ali tremi drugimi molekulami vode. V tekoči vodi so molekule v nenehnem gibanju, zato se vodikove vezi nenehno in hitro prekinjajo kakor tudi na novo formirajo. V povprečju vsaka molekula vode vzpostavi novo vez vsakih s. Zaradi tega so si vodne molekule pri gibanju v kapljevini bližje kot pri ledu (v isti prostornini jih je več, zato je tekoča voda težja). Pri ledu so vse molekule med seboj povezane, pri čemer zavzemajo večjo prostornino (zato je led lažji) (prav tam) Biološki pomen vode Biološki pomen vode je odvisen od fizikalnih lastnosti vode. Poglejmo si, kako se le-te odražajo v naravi in kakšen je njihov pomen za žive organizme: Sposobnost vode kot topila omogoča raztapljanje in transport številnim polarnim topljencem in biološkim molekulam, npr.: spiranje soli v jezera in morja; transport po krvi in limfi večceličnih živali; odstranjevanje odpadkov presnove (amoniak in sečnina v urinu). 12

25 Velika specifična toplota vode pomeni, da so organizmi, ki jih sestavlja voda (v celicah je ponavadi 70 80% vode), zelo termostabilni in manj občutljivi za poškodbe, nastale zaradi sprememb temperature okolice. Visoka izparilna toplota vode pomeni, da se organizmi lahko močno ohladijo že z majhno izgubo vode. Tako se ohlajajo sesalci (znojenje) in plazilci (sopenje) ter listi rastlin (transpiracija). Kohezijske in adhezijske lastnosti vode vplivajo na njeno viskoznost, zatorej deluje kot primerno vezivo v bioloških sistemih, npr.: sklepna tekočina; plevrna tekočina zmanjšuje trenje med pljuči in prsnim košem pri dihanju. Prav kohezijske sile med vodnimi molekulami so tudi razlog za njeno težko stisljivost in posledično dobro oporno funkcijo. V ilustracijo navajamo naslednje biološke primere: hidrostatsko ogrodje (pri deževnikih); turgorski tlak (pri rastlinah); amnionska tekočina (pri sesalcih); splošno okolje (voda podpira velike vodne živali). Zaradi kohezijskih sil med vodnimi molekulami in zaradi privlaka med vodo in stenami ksilemskih cevi se voda lahko dviga po ksilemu rastlin (t.i. transpiracijski tok). Zaradi hlapnosti voda lahko kroži preko izhlapevanja, transpiracije in padavin. Spreminjanje gostote vode ob zmrzovanju omogoča kroženje vode v velikih vodnih kotanjah in s tem kroženje hranilnih snovi. Voda ima pomembno vlogo pri presnovi, saj kot reagent neposredno sodeluje v številnih biokemijskih reakcijah, npr. kot vir vodika za redukcijo pri fotosintezi ter pri hidrolizi makromolekul v njihove podenote (npr. pri prebavi), hkrati pa je tudi medij, v katerem potekajo vse biokemične reakcije. (Povz. po Pickering, 1996,str.: 8.) Voda ima zanimivo lastnost pri segrevanju, saj če jo segrevamo od 0 C, ima največjo gostoto pri 4 C, kar pomeni, da se med tema temperaturama voda krči (prostornina se ji zmanjšuje). Šele pri temperaturi nad 4 C se voda začne raztezati z višanjem temperature (gostota se ji zmanjšuje). To ima ugodne posledice za življenje v vodi. Pozimi, ko temperature padejo pod ledišče, se voda ohlaja na površini. Ker je hladnejša voda gostejša, pada na dno. To se dogaja le do temperature 4 C. Voda se na površju sicer še naprej ohlaja, vendar več ne potone, ker se ji sedaj gostota zmanjšuje, zato ostaja na površini, kjer nato zmrzne. Tako je 13

26 na dnu voda s temperaturo 4 C, kjer ribe še lahko preživijo, saj je led dober izolator in upočasni nadaljnje ohlajanje vode (e učbeniki, 2014). Slika 4: Voda začne zmrzovati od vrha proti dnu Vir: e učbeniki,

27 2.2 KOMPETENCE Živimo in delujemo v času nenehnih sprememb. Znanstveni in tehnološki napredek (zlasti informacijska tehnologija), ki se je zgodil v drugi polovici 20. stoletja, je prinesel korenite družbene (socialne) in gospodarske (ekonomske) spremembe, in s tem nove izzive današnjemu svetu (Key competencies, 2002; Salganik, Rychen, Moser 1999). V iskanju odgovora, kako se prilagoditi vsem tem spremembam, je postajalo vse bolj jasno, da sta prihodnost in dobro počutje posameznikov, skupnosti, organizacij ter narodov, odvisni predvsem od visokih stopenj znanj in spretnosti (Salganik, Rychen, Moser 1999). Potreba po višji kakovosti znanja je tako postala tema številnih empiričnih študij, ki se ukvarjajo z ugotavljanjem kakovosti izobraževanja, ocenjevanjem ekonomskih in socialnih posledic izobraževanja ter opredeljevanjem osnovnih pogojev za uspešno življenje in polno vključenost v družbena dogajanja (Peklaj, 2006, str.: 21). V današnjem svetu se znanje zelo hitro ustvarja in širi ter je vsepovsod dostopno. Vrtoglave količine informacij, s katerimi se vsakodnevno srečujemo, si je nemogoče zapomniti, zato je veliko pomembneje, da znamo informacije, ki jih potrebujemo, pravilno izbrati, obdelati in uporabiti, kot jih poskušati enkrat za vselej uskladiščiti. Za tovrstno znanje se uporablja izraz»kompetence«(key competencies, 2002; Šorgo, 2010). Iz zapisanega lahko sklepamo, da imajo pri tem osrednjo vlogo učitelji in njihove usposobljenosti (Peklaj, 2009 ). Tako imenovane»nove vloge«, ki jih pred učitelje postavljajo nenehne družbene spremembe in potreba po kakovostnejšem znanju, zahtevajo od učitelja, da opusti tradicionalne pristope poučevanja in se prilagodi novim okoliščinam (preusmeritev od poučevanja k učenju, uporaba informacijske tehnologije...) (Razdevšek-Pučko, 2004). V iskanju odgovora, kako naj učitelji to storijo, torej»kako naj učitelji poučujejo ljudi, da bodo znali ustrezno delovati v neznanih situacijah?«, se je pozornost usmerila v razvoj kompetenc (Šorgo, 2011). V nadaljevanju bomo najprej poskušali opredeliti pojem (besedo) kompetenca. 15

28 2.2.1 Opredelitev pojma kompetenca Slovar Slovenskega knjižnega jezika (SSKJ, 2000, spletna izdaja) opredeljuje besedo»kompetenca«kot: - obseg, mera odločanja, določena navadno z zakonom; - pristojnost, pooblastilo; - področje dejavnosti. Z besedo»kompetenten«pa slovar opisuje nekoga, ki je: - pristojen, pooblaščen; - ki temeljito pozna, obvlada določeno področje. Če pogledamo še v slovar angleškega jezika Webster s Encyclopedic Unabridged Dictionary of the English Language (1994), vidimo, da ima beseda kompetenca (ang.: competence, competency) širši pomen: - s pridevnikom»kompetenten«je opisana oseba, ki ima ustrezne ali zadostne spretnosti, znanje, izkušnje ipd. za neki namen (npr. voditi bančno podružnico), ki je ustrezen, vendar ne izjemen. V slovarju najdemo tudi besedo»kompetentnost«(ang.: competent), ki je pojasnjena kot: - lastnost oz. ustreznost kompetentnega, posedovanje potrebnih spretnosti, znanja, kvalificiranost ali zmožnost. Zaradi dilem, ki se pojavljajo o pomenu samega pojma kompetenca, so bile ustanovljene številne projektne skupine. Le-te so se lotile razčiščevanja teoretičnih problemov, povezanih z opredeljevanjem kompetenc (Peklaj, 2006). Zelo natančno so kompetence opredelili strokovnjaki v študiji Key competencies (2002), kjer so predstavili ključne kompetence, ki naj bi jih pridobil vsak državljan Evropske unije v obdobju obveznega izobraževanja. V nadaljevanju si bomo pogledali njihovo opredelitev omenjenega pojma. Romainville (1996; povz po Key Competencies, str.: 13) pojasnjuje, da je beseda»kompetenca«francoskega izvora, ki se je prvotno uporabljala v kontekstu poklicnega usposabljanja, nanašajoč se na sposobnosti za opravljanje določene 16

29 naloge. Šele v zadnjih desetletjih se beseda uporablja tudi na področju splošnega izobraževanja, kjer opisuje sposobnosti ali zmožnosti učinkovite uporabe določenih znanj. Coolahan je leta 1996 na simpoziju sveta Evrope predlagal, da bi kompetence obravnavali kot»splošne sposobnosti delovanja, ki temeljijo na znanju, izkušnjah, vrednotah in dispozicijah, ki jih je posameznik razvil ob vključevanju v izobraževalne prakse«(prav tam, str.: 13). Perrenound (1997) opisuje pridobivanje kompetenc kot proces, ki posameznika usposablja za mobilizacijo, uporabo in integracijo pridobljenega znanja v kompleksnih, raznovrstnih in nepredvidljivih situacijah, in predlaga naslednjo definicijo besede kompetentnost:»sposobnost učinkovitega delovanja v številnih situacijah, ki sicer temelji na pridobljenem znanju, vendar ni omejeno s tem znanjem«(prav tam, str: 13; Razdevšek-Pučko, 2004). Day (1999, str.: 57) pa definira kompetence kot»sposobnosti za opravljanje nalog in vlog, ki so potrebne za doseganje pričakovanih standardov«. Pri tem Day opozarja, da je pomembno, kdo je tisti, ki postavlja standarde, in tudi, da je doseganje standardov odvisno tudi od konteksta (prav tam). Z razčiščevanjem samega pojma kompetenca se je v okviru OECD 2 ukvarjala tudi projektna skupina, ki je izvedla projekt DeSeCo (Definition and Selection of Competencies: Theoretical and Conceptual Foundations, 2002). Skupina je definirala kompetence kot: sposobnost uspešno doseči kompleksne zahteve v določenem kontekstu s pomočjo mobilizacije tako kognitivnih kot nekognitivnih vidikov delovanja (Rychen in Salganik, 2003; povz. po Peklaj 2006, str.: 22). Tako je skupina pojasnila, da za izpolnjevanje kompleksnih zahtev in nalog ni dovolj le naše znanje o določenem področju ter pripadajoče spretnosti, temveč da za svoje delovanje potrebujemo tudi ustrezna čustva in stališča. Da ima posameznik razvito neko kompetenco, pomeni, da ima ustrezna vire (kognitivne, motivacijske, čustvene), ki jih tudi zna aktivirati in uporabiti v dani situaciji in času. Ni torej dovolj, neko kompetenco posedovati, temveč jo je treba tudi udejanjati (Peklaj, 2006). 2 OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) - Organizacija za ekonomsko sodelovanje in razvoj. 17

30 2.2.2 Učiteljeve kompetence Uspešno prilagajanje na številne družbene spremembe je vsekakor povezano s kakovostnim in z učinkovitim izobraževanjem (Peklaj, 2009). Celo literatura (Bell, 1976) poimenuje 21. stoletje kot družbo znanja, torej družbo nenehnega učenja. Poučevanje in učenje torej predstavljata ključno aktivnost pedagoške dejavnosti in z njo povezanim razmislekom o učiteljevih usposobljenostih kompetencah. V ta namen so bile izvedene številne študije in analize, katerih rezultat je širok nabor kompetenc, ki naj bi jih imel učitelj za uspešno delovanje na različnih področjih svojega dela. Analiza, ki jo je izvedla služba Eurydice (2003; povz. po Razdevšek Pučko, 2004, str.: 5) v svojem seznamu navaja, poleg klasičnih (specifičnih) učiteljevih kompetenc (delo z učenci, učenje in poučevanje) še pet»novih«(»new competences now expected of reachers«) področij kompetenc, in sicer: (1) Poučevanje z uporabo sodobne izobraževalne tehnologije (IKT), (2) integracija otrok s posebnimi potrebami, (3) delo s skupinami različnih otrok, tudi multikulturno mešanih skupin, (4) management šole in različna administrativna opravila, (5) konfliktni management. Prav tako se je z opredeljevanjem učiteljevih kompetenc ukvarjala ekspertna skupina Evropske komisije (Ekspertna skupina A»Improving education of teachers and trainers«), ki je sestavila seznam kompetenc, ki naj bi jih imeli učitelji v t.i. družbi znanja. Kompetence so razvrščene v pet skupin, pri čemer pa je treba poudariti, da ta seznam nikakor ne more biti končan in dokončen (povz. po Razdevšek Pučko, 2004): (1) Usposobljenost za nove načine dela v razredu; (2) usposobljenost za nove naloge dela zunaj razreda: na šoli in s socialnimi partnerji; (3) usposobljenost za razvijanje novih kompetenc in novega znanja pri učencih; (4) razvijanje lastne profesionalnosti; (5) uporaba informacijsko - komunikacijske tehnologije (IKT) (prav tam). 18

31 Številna literatura različno klasificira učiteljeve kompetence, pri čemer je najbolj uveljavljena delitev na ključne, generične in predmetno specifične (Sikošek, 2011). Kompetence, ki jih vsi ljudje potrebujejo za svojo osebno izpolnitev in razvoj, so opredeljene kot ključne kompetence (Evropski referenčni okvir, 2007), in sicer: (1) Sporazumevanje v materinem jeziku, (2) sporazumevanje v tujih jezikih, (3) matematična kompetenca ter osnovne kompetence v naravoslovju (znanosti) in tehnologiji, (4) digitalna pismenost, (5) učenje učenja, (6) socialne in državljanske kompetence, (7) samoiniciativnost in podjetnost, (8) kulturna zavest in izražanje. Zgoraj naveden kompetence so prenosljive in uporabne na različnih področjih (prav tam). Kot rezultat različnih načinov dela, in ne toliko specifičnega učenja določene snovi, pa so opredeljene generične kompetence. Poročilo t.i. (Mayer, 1991) navaja sklop 14 generičnih kompetenc: Mayerjevega odbora (1) Zbiranje informacij, (2) analize literature in organizacija informacij, (3) interpretacija, (4) sinteza sklepov, (5) učenje in reševanje problemov, (6) prenos teorije v prakso, (7) uporaba matematičnih idej in tehnik, (8) prilagajanje novim situacijam, (9) skrb za kakovost, (10) samostojno in timsko delo, (11) organiziranje in načrtovanje dela, (12) verbalna in pisna komunikacija, (13) medosebna interakcija, (14) Zagotovitev varnosti (prav tam). Specifične kompetence, ki so za razliko od generičnih kompetenc odvisne od narave predmeta, pa posameznik pridobiva pri točno določenem področju oziroma predmetu (Sikošek, 2011; Šorgo, 2011), npr. kemiji. Tako posebej omenjamo naslednje kemijske kompetence: (1) Demonstracijo znanja in razumevanja bistvenih kemijskih dejstev, konceptov, principov in teorij, (2) poznavanje kemijske terminologije, nomenklature, dogovorov in enot, (3) interpretacijo, sintezo in ocenjevanje kemijskih informacij / podatkov, (4) zavedanje bistvenih vprašanj na področju kemijskih raziskav in razvoja, (5) obvladanje spretnosti varnega dela s snovmi in izvajanja laboratorijskih postopkov z zmožnostjo ocene dejavnikov tveganja pri uporabi le-teh, (6) 19

32 povezovanje makroskopskih zaznav z razlago na mikroskopski ravni in z zapisi na simbolni ravni, (7) razumevanje okoljske problematike in ukrepov za preprečevanje in zmanjševanje onesnaženja (Golob, Sikošek, Žarič, 2009). Za potrebe naše raziskave, poleg zgoraj naštetih seznamov kompetenc, posebej poudarjamo še zajeten seznam kompetenc učiteljev, ki zajemajo 5 področij, in sicer (Peklaj, 2006): (1) Učinkovito poučevanje, (2) vseživljenjsko učenje, (3) vodenje in komunikacija, (4) preverjanje in ocenjevanje znanja ter spremljanje napredka učencev, (5) širše profesionalne kompetence (prav tam). 20

33 2.3 DIDAKTIČNA DELAVNICA KOT OBLIKA NUI UČITELJEV KEMIJE Ob široki paleti zgoraj omenjenih kompetenc, ki naj bi jih posedovali učitelji v t.i. sodobni šoli, se je treba zavedati, da navedeni seznami niso dokončni, temveč le v sedanjem trenutku najpomembnejši in najpotrebnejši učiteljem v današnji družbi znanja (Razdevšek Pučko, 2004). Ker je nemogoče, da bi učitelj zgolj s formalnim (dodiplomskim) izobraževanjem za vselej dosegel vse potrebne kompetence, je potrebno njegovo redno vključevanje v programe nadaljnjega vseživljenjskega izobraževanja in usposabljanja (Devjak in Polak, 2007). Ti programi učitelju zagotavljajo možnost obnavljanja, razširjanja in poglabljanja znanja, kakor tudi seznanjanja z novostmi predmetne in pedagoške stroke, kar prispeva k njegovemu profesionalnemu razvoju, in tudi k strokovni in osebnostni rasti (prav tam). Ministrstvo za šolstvo in šport je leta 2004 sprejelo nov Pravilnik o nadaljnjem izobraževanju in usposabljanju strokovnih delavcev v vzgoji in izobraževanju (v nadaljevanju NIU strokovnih delavcev VI). V nadaljevanju si bomo pogledali, kakšni so cilji NIU strokovnih delavcev v VI in po katerih programih poteka uresničevanje teh ciljev Cilji nadaljnjega izobraževanja in usposabljanja V zgoraj omenjenem dokumentu so opredeljeni zlasti naslednji cilji (Pravilnik o NIU strokovnih delavcev v VI, 2004, čl. 2) nadaljnjega izobraževanja in usposabljanja strokovnih delavcev v vzgoji in izobraževanju: zagotavljanje strokovne usposobljenosti za poučevanje določenega predmeta ali predmetnega področja oziroma opravljanje določenega strokovnega dela; podpiranje profesionalnega in strokovnega razvoja vsakega strokovnega delavca; razvoj javnega vrtca in šole ter razvoj celotnega sistema vzgoje in izobraževanja in s tem povečanje njegove kvalitete in učinkovitosti). 21

34 2.3.2 Programi nadaljnjega izobraževanja in usposabljanja Nadaljnje izobraževanje in usposabljanje strokovnih delavcev v vzgoji in izobraževanju se izvaja po naslednjih programih (Pravilnik o NIU strokovnih delavcev v VI, 2004, čl. 3 in 10-18; Devjak in Polak, 2007, str ; Srt, 2010, str.: 25-26): A. Objavljeni programi so programi za izpopolnjevanje izobrazbe in programi profesionalnega usposabljanja, ki so v skladu s tem pravilnikom uvrščeni v nabor objavljenih programov nadaljnjega izobraževanja in usposabljanja strokovnih delavcev v vzgoji in izobraževanju za posamezno šolsko leto. B. Programi za izpopolnjevanje izobrazbe so programi, ki nadgrajujejo, poglabljajo in razširjajo znanja iz programov za pridobitev izobrazbe, ter so z zakonom in podzakonskimi predpisi določeni kot eden izmed izobrazbenih pogojev za poučevanje določenega predmeta, predmetnega področja oz. za opravljanje drugega strokovnega oz. poslovodnega dela v vzgoji in izobraževanju. C. Programi profesionalnega usposabljanja so programi, ki omogočajo kontinuiran profesionalni razvoj strokovnih delavcev v vzgoji in izobraževanju, usposabljanje za izvajanje novih javno veljavnih programov vzgoje in izobraževanja ter doseganje ciljev novih učnih načrtov oziroma katalogov znanja in izpitnih katalogov, nenehno posodabljanje disciplinarnega, strokovnega in profesionalnega znanja, seznanjanje z učinkovitimi vzgojno-izobraževalnimi praksami in uspešnimi pristopi za profesionalno obvladovanje vzgojnoizobraževalnega procesa ter povečanje njegove učinkovitosti. Zadnji omenjeni programi (C) so členjeni (prav tam) kot : 1. Predpisani programi 3, 2. posodobitveni programi 4 3 So namenjeni izobraževanju in usposabljanju za izvajanj novih javno veljavnih programov vzgoje in izobraževanja ter za doseganje ciljev novih učnih načrtov oz. katalogov znanj in izpitnih katalogov. Sem prištevamo tudi program priprave na strokovni izpit. 4 Omogočajo stalno posodabljanje disciplinarnega in strokovnega znanja za predmete, ki jih poučujejo, oz. strokovno delo, ki ga opravljajo. Sem sodi tudi usposabljanje za doseganje novih 22

35 3. programi za vzgojiteljske, učiteljske oziroma predavateljske zbore (programi za učiteljske zbore) 5, 4. programi za širjenje dobre prakse 6, 5. programi za profesionalni razvoj 7. D. Drugi programi: so programi, ki niso uvrščeni v nabor objavljenih programov, njihovi cilji pa so skladni s cilji, določenimi v 2. čl. Pravilnika o NIU strokovnih delavcev v VI, Sem prištevamo: 1. Tematske konference 8, 2. izobraževanja v študijskih skupinah 9, 3. računalniško opismenjevanje 10 in 4. druge verificirani programe 11. ciljev UN in katalogov znanj in izpitnih katalogov ter programi za uporabo sodobnih pedagoških in didaktičnih pristopov in novih učnih tehnologij; 5 Izhajajo neposredno iz potreb VI dela in so namenjeni usposabljanju za profesionalno obvladovanje VI procesa in povečanje njegove učinkovitosti. Programi so 8- ali 16-urni. Programski svet vsaki dve leti pozove v RS registrirane zveze, skupnosti, stanovska združenja ravnateljev ali vodij izobraževanja odraslih za področje VI, da predlagajo teme za programe. 6 Omogočajo prenos dobrih VI praks, razvitih v okviru razvojnih, inovacijskih in drugih projektov, v katerih sodelujejo izvajalci javno veljavnih programov na javne vrtce in šole. Programi so 8-, 16- ali 24-urni. Programski svet vsaka tri leta opredeli potrebe po programih širjenja dobre prakse in jih predlaga ministru v potrditev in objavo javnega razpisa za zbiranje programov. 7 So namenjeni spodbujanju profesionalnega razvoja strokovnih delavcev v vseh fazah poklicne kariere. So 8-, 16- ali 24-urni. Programski svet vsaka tri leta opredeli potrebe po programih za spodbujanje profesionalnega razvoja, predlaga ministru teme ter objavo javnega razpisa za zbiranje programov. 8 Tematske konference so krajše oblike nadaljnjega izobraževanja in usposabljanja strokovnih delavcev v VI, ki so namenjene celotnemu šolskemu kolektivu. Le ta jih samostojno organizira, kadar v okviru nabora objavljenih programov ni programa, ki bi ustrezal njihovim specifičnim izobraževalnim potrebam. Prednost tematske konference je, da se odziva na potrebe šole in se pri obravnavani temi osredotoča na neposredne izkušnje iz prakse. Temo definira šola v skladu s svojimi potrebami in poišče ustreznega izvajalca. 9 To so krajše oblike izobraževanja, namenjene strokovnim delavcem istega predmeta, področja, usmerjene predvsem na izmenjavo izkušenj in seznanjanje z aktualnimi spremembami ter strokovnimi novostmi, s katerimi morajo biti seznanjeni vsi učitelji npr. predstavitev novega učnega načrta, nove koncepta preverjanja, sistemske novosti. Vodijo jih svetovalci zavoda RS za šolstvo in usposobljeni strokovni delavci (vodje študijskih skupin). 10 Program je namenjen usposabljanju strokovnih delavcev v vzgoji in izobraževanju za uporabo informacijsko komunikacijske tehnologije. Postopke v zvezi s tem vodi programski svet, ki ga v ta namen imenuje minister za šolstvo. 11 To so programi, ki se jih je strokovni delavec udeleži v RS ali v tujini izven sistema SSS, v postopku verifikacije pa je ugotovljeno, da so njihovi cilji skladni s cilji, določenimi s tem pravilnikom (2. člen). 23

36 Programi sklopa D so organizirani preko mentorskih mrež ali drugih mrež Zavoda Republike Slovenije za šolstvo, Centra RS za poklicno izobraževanje, Andragoškega centra, Šole za ravnatelje, Državnega izpitnega centra. 3. DIDAKTIČNA DELAVNICA H2O učiteljev praktikov Izhajajoč iz Pravilnika o nadaljnjem izobraževanju in usposabljanju strokovnih delavcev v vzgoji in izobraževanju (Pravilnik NUI strokovnih delavcev v VI, 2004) in Kataloga Zavoda RS za šolstvo za šolsko leto 2014/2015 (Zavodov katalog nadaljnjega izobraževanja in usposabljanja, 2014), kot osnovnih dokumentov za načrtovanje dejavnosti na področju NIU strokovnih delavcev v VI, je mogoče umestiti didaktično delavnico kot eno od organizacijskih oblik dodatne ponudbe, zajete v sklopu»drugi programi«, kot entitete celotne programske ponudbe. Izvajanje delavnice ob uporabi optimalne strategije dela omogoča učiteljem istega strokovnega področja aktivno sodelovalno delovanje. Raziskavo našega delavniškega primera predstavlja artikulacija učiteljeve priprave na didaktični sklop:»vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja«. 3.1 CILJI IN VSEBINSKI KONCEPT IN DELAVNICE Zgoraj omenjena učiteljeva priprava (izvajana v okviru delavnice) je osredotočena na problematiko pitne vode, kot perečega svetovnega in domačega problema. Ključno vprašanje scenarija metodološke predloge te priprave se glasi:»katera učiteljeva predmetno-didaktično-metodološka znanja, spretnosti in stališča (ki se nanašajo na omenjeno problematiko) so potrebna za uspešno načrtovanje in učinkovito udejanjanje učenčevih kompetenčnih aktivnosti?«tekom te delavnice se učitelji poskušajo vživeti v vlogo učencev in aktivno sodelujejo v načrtovanem učnem procesu. Tako bodo učitelji (zdaj v vlogi učencev) osvetlili in poglobili svoje znanje o pomenu vode v vsakdanjem življenju posameznika in dogajanj v okolju. Ob uporabi didaktičnih pristopov in metod (nepogrešljivih za poučevanje naravoslovnih predmetov) učitelji spoznavajo, kako učencem vzbuditi zanimanje in globoko zavedanje o vodi, čudežni molekuli, brez 24

37 katere življenje na našem planetu Zemlji ne bi obstajalo. Osrednja pozornost učiteljev (kot delavničarjev) je namenjena premisleku in opredelitvi kompetenc, ki jih vsak učitelj potrebuje za uspešno izvajanje z delavnico opredeljenih poučevalnih aktivnosti. 3.2 METODE IN STRATEGIJA DELA Predlagano je izvajanje strategije»učenja z delom«(ang. learnig by doing) kot priredbe izkustvenega učenja (IU), uveljavljenega pristopa kot značilnice didaktičnega pristopa v metodologiji načrtovanja in izvajanja programov NIU pedagoških delavcev. Predlagana vodilna metoda dela naj bi bila metoda reševanja problemov (mrp), podprta (tekom posameznih izvedbenih korakov) s številnimi spremljevalnimi metodami. Prednostno uporabljene metode naj bi bile: metoda demonstracije (mdem), metoda strukturiranja podatkov v sisteme (msps), kakor tudi multimedijska metoda (mmm), ki prepričljivo poudarja nekatere ključne vidike siceršnjega avtentičnega učenja. Realizacija že omenjenega didaktičnega sklopa bi potekala v dveh izvedbenih oblikah: Teoretski prispevek (»Voda je življenje«) pripojiti k letnim pripravam na vzgojno - izobraževalno delo pri predmetih OŠ izobraževanja: Naravoslovje in tehnika 4,5; Naravoslovje 6,7; Kemija 8,9 in Okoljska vzgoja (izbirni predmet). Empirični prispevek pa izvesti kot»vodovarstveni dan«. 3.3 ORGANIZACIJSKA PRIPRAVA VODJE DELAVNICE Vodja predlagane didaktične delavnice (za optimalno izvedbo le-te) potrebuje naslednje informacije: Ciljna skupina: osnovnošolski učitelji naravoslovnih predmetov (biologija, kemija, naravoslovje). Predmetna področja OŠ predmetnika: Naravoslovje in tehnika 4,5; Naravoslovje 6,7; Kemija 8,9 in Okoljska vzgoja (izbirni predmet). 25

38 Predvideni čas in kraj izvedbe: marec april tekočega šolskega leta; Fakulteta za naravoslovje in matematiko, Oddelek za biologijo, Katedra za izobraževalno kemijo, Univerza v Mariboru. Št. udeležencev: max DIDAKTIČNO - METODOLOŠKA PRIPRAVA NA DIDAKTIČNI SKLOP Uspešna realizacija didaktičnega sklopa (predhodno že omenjenega): Vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja terja oblikovanje učiteljeve pisne priprave ob uporabi metode reševanja problemov. Poseben poudarek velja tako učenčevim aktivnostim kakor tudi učiteljevi usposobljenosti za izvajanje teh aktivnosti (glej metodološko predlogo priprave). Pisna priprava na didaktični sklop, ki se uresničuje skozi načrtovano izvajanje učnega procesa, je razdeljena na dva dela: I. Uvodna učna ura»voda je življenje«(izvajana v razredu). II. Vodovarstveni dan, imenovan»molekula H2O«(izvajan tako znotraj kot tudi zunaj učilnice na prostem). Ključne sestavine načrtovane priprave so zlasti naslednje: (1) katalog usvajalnega znanja, (2) izvedbeni načrt učiteljevih in učenčevih dejavnosti, (3) didaktična predloga, (4) metodološka predloga, (5) priloge. Izvajanje učenčevih načrtovanih aktivnosti poteka ob uporabi različnih socioloških oblik dela, od frontalne (F), izvajane pri MultiMedijski metodi (mmm), preko individualne (I), izvajane pri metodi Drame (md) do skupinske (homogeno, heterogeno) (HomSD/ HetSD) oblike dela, izvajane pri metodi eksperimentalnega dela (med) in metodi Izkustvenega (avtentičnega) učenja (miu). V nadaljevanju sledi predstavitev dispozicij zgoraj omenjenih sestavin priprave. 26

39 3.4.1 Pisna priprava (ob uporabi metode reševanja problemov - mrp) za didaktični sklop:»vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja«. Predlagana aktualna predmetna področja OŠ - kurikuluma (uveljavljenega od leta 2011 ): (1) Naravoslovje in tehnika 4., 5. r; (2) Naravoslovje 6., 7. r; (3) Kemija - Kemija v okolju (izbirni predmet) 8., 9. r; (4) Okoljska vzgoja (izbirni predmet, cela OŠ vertikala, posebej 3. triada) Izhajajoč iz zgoraj omenjene členitve pisne priprave sta v nadaljevanju ločeno predstavljena oba fragmenta le-te, načrtovana za enovit didaktični sklop»vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja«. I. Pisna priprava na uvodno učno uro (izvajano v učilnici)»voda je življenje«obsega: glej Tabelo 1. Tabela 1: Obseg pisne priprave na uvodno učno uro»voda je življenje«stran A) Vsebinska predloga usvajanja Katalog usvajalnega znanja Tabela 2 29 Izvedbeni načrt usvajanja po stopnjah Tabela 3 31 mrp B) Didaktična predloga usvajanja Tabela 5 33 C) Metodološka predloga usvajanja Tabela 6 35 D) Priloge k metodološki predlogi PM1 37 PM2 38 PM3 39 InfoL 40 E) Didaktična gradiva po izvedbenih korakih posameznih predmetnih področij IK 1 Naravoslovje in tehnika 4,5; Slika 5: Voda pod lupo 41 Naravoslovje 6,7 Učni list 1: Voda pod lupo 42 Kemija 8,9 Navodila učitelju izvajanje mmm 43 Opazovalni list: Kakšna je količina vse 44 pitne vode na Zemlji Učitelju v pomoč - mdem 45 Navodila učitelju izvajanje mdem 47 27

40 Vsa predmetna področja Učni list - miselni vzorec: Uporabnost 48 vode (opredeljen ) Učni list - miselni vzorec: Uporabnost 49 vode (neopredeljen) IK 2 Vsa predmetna področja Spletna informacija: Primer dnevne 50 uporabe vode prebivalcev Evrope Slika 6: Voda in Svet 51 Učni list: Voda in Svet 52 Navodila učitelju izvajanje mmm: 53 Voda in Svet. IK 3 Naravoslovje in tehnika 4,5; Scenarij dramske igre: Voda bogatega 54 Naravoslovje 6,7 moža Navodila učitelju izvajanje md: 57 Voda bogatega moža Slika 7: Bombaževo polje 58 Slika 8: Zemljevid Pakistana 58 Kemija 8,9 Delovni list: Kako preživeti z 10L vode 59 na dan? Navodila učitelju izvajanje miu 60 IK 4 Vsa predmetna področja InfoL 40 28

41 A. Vsebinska predloga usvajanja Cilji aktualnih predmetnih področij, ki se uresničujejo pri izbrani usvajalni (uvodni) učni uri»voda je življenje«, so zapisani v Tabeli 2. Zapis leteh je prikazan v obliki didaktičnega ciljnega (kompetenčnega) glagola z dodano ustrezno kognitivno stopnjo. Tretji stolpec te tabele pa prinaša formulacijo celotnega usvajalnega cilja za vsak posamezen pripadajoči usvajalni pojem. Tabela 2: Katalog 12 usvajalnega znanja (Did. sklop:»vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja«) -»Voda je življenje«pojmi, DEJSTVA Didaktični ciljni (kompetenčni) glagol KOMPETENCE UČENCEV / kognitivna taksonomska stopnja po Bloom-u Zemlja modri planet spoznati / znanje Učenci spoznajo (in si predstavljajo): količino vse vode na Zemlji; količino človeku dostopne (pitne vode). Voda in kontinenti Zavedati se / vrednotenje Učenci se zavedajo (stališča): da je na Zemlji pitna voda neenakomerno razporejena in da zato Področja uporabe vode (pitje, higiena, gospodinjstvo, kmetijstvo, industrija... ) Onesnaževanje voda razumeti / razumevanje nekateri ljudje nimajo dostopa do varne pitne vode. Učenci razumejo: pomen vode za življenje vseh živih bitij; posebej za zadovoljevanje človekovih potreb (v gospodinjstvih, kmetijstvu, industriji), tudi kulturnih, rekreacijskih, estetskih; pomen pitne vode za človeka. 12 Povzeto in prirejeno po: Učni načrti, Program osnovna šola. 29

42 Voda = ŽIVLJENJE osnovna človekova pravica Pomanjkanje vode > bolezni, smrt... TRAJNOSTNI odnos do vode (premišljeno, ekonomično ravnanje) prepoznati, opisati / razumevanje, uporaba sinteza / utemeljevanje razumeti / razumevanje Učenci prepoznajo in opišejo: onesnaževalce površinskih voda in podtalnice v domačem kraju ter pojasnijo posledice onesnaževanja. Učenci utemeljijo: pomen vode za življenje in napovejo posledice omejenosti vodnih zalog. Učenci razumejo: da ljudje porabimo veliko preveč vode, kot bi je dejansko smeli, problematiko omejenosti prekomernega izkoriščanja naravnih virov vode. Smotrna poraba vode spoznati / znanje Učenci spoznajo in poiščejo: varčevalne ukrepe s katerimi lahko sami prispevajo k manjši porabi vode. 30

43 Realizacija ciljev, načrtovanih v Tabeli 3, poteka skozi štiri časovno načrtovane izvedbene korake (ki predstavljajo posamezne stopnje mrp). K vsakemu izvedbenemu koraku je zapisana predvidena dejavnost učitelja in učenca: glej zapis okrajšave (uči) in (uče) v tretjem stolpcu predloge. Tabela 3: Izvedbeni načrt usvajanja za učno uro»voda je življenje«po stopnjah mrp za posamezna predmetna področja Stopnja PROBLEMSKO - IZVEDBENI KORAK (PIK) mrp / N (min) 1 (10') Opredelitev problema a) človeku dostopna voda koliko? b) uporabnost vode 2 (5') Zbiranje informacij: splošne 3 (10') in operativne Logično sklepanje iz zbranih informacij: a) kako natočiti kozarec vode, ko le te primanjkuje? Učiteljeve in učenčeve IZVEDBENE DEJAVNOSTI predstavitev (uči) digitalne slike (MMG1:»Voda pod lupo«) demonstracija (uči) (DemG:»Kakšna je količina vse pitne vode na Zemlji«) obstoječega in človeku dostopnega vodnega areala; gradnja (uči in uče) tabelske pojmovne mape (MG:»Uporabnost vode«) ob učenčevi sodelovalni diskusiji. predstavitev (uči) uporabe vode prebivalcev Evrope; zbujanje učenčeve radovednosti ob predstavitvi (uči) digitalne slike (MMG2:»Voda in svet«) o celotnem geografskem obsegu vode in različni dostopnosti pitne vode na svetu; napoved in predstavitev (uči) aktivnosti ter podajanje navodil (organizacijska in izvedbena) za njeno izvedbo; izvajanje (uče) m. Drame (DG:»Moževa voda«). izvajanje avtentično - problemske naloge (AG:»Kako preživeti z 10L vode na dan?«) ob vodenju aktivnosti učencev: (1) zastavljati odprta vprašanja, usmerjati in navajati (uči) k sodelovalnemu razmisleku o mogočih rešitvah zdaj problemsko osveščenih učencev (zagotavljanje polne pravice do 31

44 4 (10') (10') b) zavedanje o vodi kot osnovni pravici vsakega posameznika. Parcialna evalvacija Organizacijsko izvedbena priprava na»vodovarstveni dan«(vvd) vode); (2) spremljati (uči) rezultate aktivnosti (opredeljene na delovnem listu) tekom poročevalnega dela. voditi (uči) kritično argumentacijo poročevalcev. napoved VVD in podajanje organizacijsko izvedbenih navodil- Legenda barvnega označevanja aktualnih izvedbenih gesel: Vsa predmetna področja Naravoslovje in tehnika 4., 5. r; Naravoslovje 6., 7. r KEMIJA - Kemija v okolju (izbirni predmet) 8., 9. r 32

45 B. Didaktična predloga usvajanja Didaktična predloga usvajanja, zapisana v obliki Tabele 4, podaja informacije o vsebinskih in izvedbenih geslih, načrtovanih za uvodno učno uro»voda je življenje«. Prav tako iz tabele razberemo, s katerimi spremljevalnimi metodami in učnimi oblikami je podprta izbrana vodilna metoda (mrp) ter seznam učnih pripomočkov za učinkovito izvajanje načrtovanih aktivnosti. Tabela 4: Didaktična predloga usvajanja za učno uro»voda je življenje«po stopnjah mrp za posamezna predmetna področja. Opomba: * kratice izvedbenih gesel so izpisane v Izvedbenem načrtu, str.: 32) USVAJALNA GESLA SPREMLJEVALNE UČNI PRIPOMOČKI Vsebinska *Izvedbena UČNE METODE / OBLIKE Didaktično gradivo Učila Tehnična sredstva 1. stopnja mrp: Opredelitev problema Uporaba digitalne MM (IKT TIA) / F Organizacijska in izvedbena Slika 5:»Voda pod lupo«tia (tabla) slike: MMG1 navodila (Navodila uči mmm), Računalnik ZAKAJ Zemljo poimenujemo tudi modri planet? Izvedba DEM: DemG Gradnja miselnega vzorca: MG mdem / F Učni list 1. Organizacijska in izvedbena navodila (Navodila uči mdem,»učitelju v pomoč«- mdem), Opazovalni list. msps / I, F Učni list (opredeljen / neopredeljen) Vzorčna voda, kuhinjska sol, več čaš različnih velikosti (od 1L navzdol), urno steklo, kapalka. TIA Računalnik TIA Računalnik 33

46 KJE se nahaja vodni areal? (kontinenti) KATERA so področja uporabe vode? (pitje, higiena, gospodinjstvo, kmetijstvo, industrija...) Predstavitev spletne informacije; uporaba digitalne slike: MMG2 Izvajanje aktivnosti: DG in AG 2. stopnja mrp: Zbiranje informacij MM (IKT TIA) / F Spletna informacija, organizacijska in izvedbena navodila (navodila uči MM), učni list stopnja mrp: Logično sklepanje md / ID Organizacijska in izvedbena navodila (navodila uči DRAMA), dramski scenarij. miu / SD a) Vsebinsko geslo evalvacije: KAKŠNO vrednoto predstavlja voda (DOSTOJNO ŽIVLJENJE, osnovna človekova pravica). KAKŠEN naj bo trajnostni odnos do ravnanja in porabe vode? Organizacijska in izvedbena navodila (navodila uči miu), delovni list. 4. stopnja mrp: a) Parcialna evalvacija zaključkov izvajanih aktivnosti DG in AG b) Izvedbena predpriprava na»vodovarstveni dan«(vvd) Učna metoda&oblika: mdis / F Legenda barvnega označevanja aktualnih izvedbenih gesel: Vsa predmetna področja Naravoslovje in tehnika 4., 5. r; Naravoslovje 6., 7. r KEMIJA - Kemija v okolju (izbirni predmet) 8., 9. r Slika 6:»Voda in svet«slika 7:»Bombaževa polja«slika 8: Zemljevid Pakistan Vedro (10L), stekleni kozarci, voda Tabla Računalnik Tabla Računalnik Tabla Računalnik b) Predstavitev izvedbenih informacij VVD: Kdaj in Kje se bo dogajalo? Kaj potrebujem? glej Informacijsko Listo (InfoL) 34

47 C. Metodološka predloga usvajanja V spodnji Tabeli 5 (metodološka predloga) so razgrajene informacije o učiteljevih in učenčevih kompetenčnih dejavnostih, uresničevanih v okviru načrtovanih stopenjskih aktivnosti (PIK) s pripadajočimi vsebinskimi gesli. Tabela 5: Metodološka predloga usvajanja za uvodno učno uro»voda je življenje«po stopnjah mrp za posamezna predmetna področja N PROBLEMSKO - IZVEDBENI KORAK (PIK) 1 2 Raziskovalni problem - opredelitev Zbiranje informacij splošne VSEBINSKA GESLA MMG1:»Voda pod lupo«(glej Slika5) DemG:»Kakšna je količina vse pitne vode na Zemlji«(glej PM1) MG:»Uporabnost vode«spletna info.:»primer dnevne uporabe vode prebivalcev Evrope«MMG2:»Voda in svet«(glej Slika6) UČITELJEVE KOMPETENČNE DEJAVNOSTI (zapis oznake metode in metodnih KB) mrl: S pomočjo digitalne slike predstavi količino vode. Poda navodila za opazovanje DEM in jo izvede. Skupaj z učenci gradi miselni vzorec uporabe vode. mrg: Z ustreznimi vprašanji aktivira učenčevo predznanje. mrl: Predstavi spletno informacijo. S pomočjo digitalne slike predstavi celoten geografski obseg vode. mrg: Zastavlja vprašanja s katerimi vzbuja uče radovednost. UČENČEVE KOMPETENČNE DEJAVNOSTI Opazujejo sliko, razmišljajo in na glas komentirajo ter izpolnjujejo učni list 1. Sledijo DEM in odgovarjajo na uči vprašanja ter izpolnjujejo opazovalni list. Izpolnjujejo učni list 2 (miselni vzorec), sodelujejo pri nastanku miselnega vzorca in izražajo lastno mnenje. Aktivno razmišljajo in diskutirajo o predstavljenem problemu. Opazujejo sliko in izpolnjujejo učni list 3. Aktivno razmišljajo in diskutirajo o predstavljenem informaciji. 35

48 3 4 operativne Logično sklepanje a) Parcialna evalvacija izvedenih aktivnosti logičnega sklepanja b) Izvedbena predpriprava na»vodovarstveni dan«(vvd) Organizacijsko - izvedbena navodila DG:»Moževa voda«(glej PM2) AG:»Kako preživeti z 10L vode na dan? (glej PM3) KAKŠNO vrednoto predstavlja voda (dostojno življenje, osnovna človekova pravica). KAKŠEN naj bo trajnostni odnos do ravnanja in porabe vode? Predstavitev izvedbenih informacij VVD mrl: Napove in predstavi naslednjo aktivnost ter poda navodila(organizacijska in izvedbena) za njeno izvedbo. mrg: Preveri razumevanje navodil. mrg: Ob vodenju uče aktivnosti (1)zastavlja odprta vprašanja in usmerja, (2)spremlja rezultate aktivnosti in vodi argumentacijo. mrg: Spremlja in vodi kritično argumentacijo poročevalcev. mrl: Navede in pojasni aktualne informacije poteka VVD, mrg: Učence uvede v samoorganizacijo izvajanih aktivnosti. Poslušajo navodila in se pripravijo in izvajanje aktivnosti. Izbrani uče izvedejo dramo, ostali poslušajo in kritično komentirajo odigrano dramo. Posamezne skupine poročajo svoje rezultate, poslušajo poročanje ostalih skupin in zapisujejo njihove rezultate v razpredelnico. Razmišljajo in podajajo svoje ideje, povezujejo zbrane informacije in predlagajo načine zmanjšanja vsakodnevne porabe vode doma, razvijajo kritičen odnos do oskrbe z vodo. Poslušajo in dopolnjujejo InfoL VVD Oblikujejo delovne skupine mini Analiznih Delavnic (miniad v nadaljevanju) in Vodo - Varčevalnih Nalog (VVN), izbirajo in prevzemajo individualne zadolžitve izvedbenih aktivnostih oblikovanih delovnih skupin. 36

49 D. Priloge k metodološki predlogi: Pojmovna mapa (PM1) za DemG:»Kakšna je količina vse pitne vode na Zemlji?«37

50 Pojmovna mapa (PM2) za DG:»Moževa voda«38

51 Pojmovna mapa (PM3) za AG:»Kako preživeti z 10L vode na dan?«39

52 Informacijska lista (InfoL): Predstavitev izvedbenih informacij VVD 40

53 Didaktična gradiva 13 Gradivo za 1. izvedbeni korak: Opredelitev problema a) MMG1:»VODA POD LUPO«Slika 5:»Voda pod lupo«13 Literatura in viri, uporabljeni pri oblikovanju gradiv, so navedeni v točki 6 tega Diplomskega dela. 41

54 Učni list 1»VODA POD LUPO«Zemlja je edini poznan planet v našem osončju, kjer je možno življenje. Noben drug planet nima oceanov, drugih življenjskih oblik in plina kisika, ki omogoča dihanje. Ker imamo toliko vode, se Zemlja imenuje tudi Modri planet, namreč Zemlja je iz vesolja, skupaj z oceani in atmosfero, videti modra. A vsa voda na Zemlji ni uporabna za pitje. Pravzaprav je te vode zelo malo. Pa poglejmo, KOLIKO? Naloga: Razišči kolikšen del vse vode na Zemlji lahko pijemo! Navodilo: Pozorno poslušaj učiteljevo razlago in dopolni spodnjo sliko»modri steklenični stolpec«z informacijami, ki ti bodo pomagale pri razumevanju zgornje naloge. Slika: Modri steklenični stolpec 42

55 Navodila učitelju mmm ORGANIZACIJSKO - IZVEDBENA NAVODILA: MULTIMEDIJSKA PREDSTAVITEV MG:»Voda pod lupo«učitelj poda navodila za spremljanje slike 5 in razdeli učne liste (učni list 1). S pomočjo slike predstavi problem. Učenci poslušajo in zapisujejo (dopolnjujejo) učni list. Izvedbeni koraki: Frontalno podajanje ustnih navodil (uvodnih, sprotnih) s preverjanjem razumevanja. Razdelitev učnih listov. Frontalna predstavitev problematike. Vodenje učenčevega reševanja geselnih nalog»voda pod lupo«. Evalvacija: vodenje učenčevega razmisleka o drugih možnostih ponazoritve problema naloge»voda pod lupo«. 43

56 b) DemG:»KAKŠNA JE KOLIČINA VSE PITNE VODE NA ZEMLJI?KAKŠNA JE KOLIČINA VSE PITNE VODE NA ZEMLJI?«Opazovalni list Pravimo, da je Zemlja modri planet, saj več kot 2/3 njene površine pokriva voda. A vsa voda na Zemlji ni pitna. Pravzaprav je delež pitne vode na Zemlji zelo majhen. Ljudje s svojim poseganjem v naravo povzročamo, da se ta, že tako majhen delež pitne vode, iz leta v leto še zmanjšuje. Naloga: Poskušaj odgovoriti na zgornje vprašanje, nato se zamisli in ukrepaj. Navodila: Pozorno opazuj učiteljevo demonstracijo in sproti izpolnjuj spodnjo shemo. 44

57 »Učitelju v pomoč«- mdem (Povzeto po: ENJA.pdf) Teoretske osnove (izhodišče): Skoraj 80% površine Zemlje je pokrite z vodo. Vse vode na zemlji je kar 1,4 milijarde km 3. Od tega je kar dobrih 97% vode slane in slabih 3% sladke. Iz slane vode je sicer možno pripraviti pitno vodo, a je to sorazmerno drago, zato se postopka razsoljevanja le redko poslužujemo. Od sladke vode sta kar cela 2% zamrznjene na severnem in južnem polu ter odmaknjenih ledenikih v gorovju, kar je predaleč, da bi jo uporabljali za pitje. Dosti manj kot 1% vse vode na Zemlji je tekoče sladke vode. Večji delež te vode predstavlja podzemna voda, ki je v Sloveniji eden glavnih virov pitne vode. Le komaj 0,02% vode predstavljajo površinske sladke vode oz. reke in jezera, ki so bile nekoč najdostopnejši vir pitne vode. Pripomočki: - merilni valj (1000ml) - dva manjša merilna valja (50ml in 10ml) - sol - pipeta - urno steklo Postopek (oz. kako naj učitelj izvede DEM?): V merilni valj ali čašo (1000 ml) vlijte 1 liter vode in ga postavite na pisalno mizo, da bodo lahko vsi učenci spremljali demonstracijo. Učenci naj si predstavljajo, da je to vsa voda na Zemlji. Naj razmislijo, kje na svetu je največ te vode locirane. Odlijte 25 ml vode (2,5%) v manjši merilni valj in obrazložite, da ta del predstavlja globalno vodo, ki je sladka, medtem ko preostanek vode v prejšnjem večjem merilnem valju osolite s soljo. Torej prvi valj predstavlja slano vodo, ki je skupaj zbrana v oceanih, morjih itd., in ta voda seveda ni uporabna za človeka. Povprašamo učence, ali je vsa sladka voda na voljo. Ne, saj je kar 80 % sladke vode v obliki ledu. Prelijte v manjši merilni valj 5 ml in predstavite, da tudi ta količina vode ni uporabna za namene pitja, saj je to lahko podzemna voda, onesnažena voda, voda, ki je na nedostopnih območjih itd. S pomočjo pipete odvzemite (kanite) 1 kapljico vode na steklo ali krožnik in predstavite učencem, da zgolj ta mala kapljica predstavlja količino vse vode na 45

58 Zemlji, ki jo človek lahko uporablja. Sedaj pa se zamislimo, kaj pomeni, če tudi to vodo onesnažujemo, uporabljamo prevelike količine za tuširanje, če se bo število prebivalstva še povečevalo, vpliv podnebnih sprememb itd. (prav tam). Tabela: Postopek demonstracije Izvedbeni korak Vlij 1 L vode v čašo (1000mL) = vsa voda na Zemlji. Odlij 25 ml vode (2,5%) v manjši merilni valj = sladka voda, preostanek iz prejšnjega valja osoli s soljo = slana voda. Odlij 5mL vode = tudi neuporabna za pitje S pipeto kani 1 kapljico na urno steklo = uporabna voda Didaktični napotek - Naj bo vidna vsem uče dvižna mizica, pod njo naj bo bel papir (enako pri ostalih), - vprašanje uče: kje je največ te vode? - Čaše sproti označujete s karticami. - Večji merilni valj = slana voda oceani, morja neuporaba, - manjši merilni valj = sladka voda reke, jezera, ledeniki uče vprašajte koliko le-te nam je na voljo? 80% v obliki ledu. - Podzemna voda, onesnažena, nedostopna voda. - Sledi razmislek: tako malo vode na voljo pa tako zelo uporabna (opredeljen problem). 46

59 Navodila učitelju - mdem DEMONSTRACIJSKO GESLO»Kakšna je količina vse pitne vode na Zemlji?«ORGANIZACIJSKO IZVEDBENA NAVODILA: Učitelj seznani učence z metodo dela in jim razdeli opazovalne liste. Učitelj se pripravi in izvede DEM s pomočjo napotkov (»Učitelju v pomoč«). Učenci pozorno poslušajo in dopolnjujejo opazovalne liste. Izvedbeni koraki: Frontalno podajanje ustnih navodil (uvodnih, sprotnih) s preverjanjem razumevanja. Razdelitev opazovalnih listov. Izvedba demonstracije. Evalvacija: vodenje učenčevega razmisleka o drugih možnostih ponazoritve problema naloge. 47

60 c) MG:»UPORABNOST VODEUPORABNOST VODE«Učni list 2 - miselni vzorec (opredeljen) Spoznal si že, da je voda sicer res vsepovsod okoli nas, a da človeku dostopne vode le ni tako veliko. Kljub temu jo breskrbno uporabljamo in porabljamo v različne namene, ob tem pa ne pomislimo, da se ponekod po svetu že soočajo s pomanjkanjem vode. Naloga: Razmisli za katere namene vse ljudje uporabljamo vodo in dopolni miselni vzorec. Navodila: Miselni vzorec je delno že izpolnjen. V elipsah so zapisana nekatere področja, ki so največji porabniki vode. Poskušaj se domisliti še kakšnega. Za posamezno področje naštej vsaj tri dejavnosti oz procese. 48

61 »UPORABNOST VODE«Učni list 2 - miselni vzorec (neopredeljen) Spoznal si že, da je voda sicer res vsepovsod okoli nas, a da človeku dostopne vode vseeno ni tako veliko. Kljub temu jo brezglavo uporabljamo in porabljamo v različne namene, ob tem pa ne pomislimo, da se ponekod po svetu že soočajo s pomanjkanjem vode. Naloga: Razmisli za katere namene vse ljudje uporabljamo vodo in dopolni miselni vzorec. Navodila: V elipse zapiši področja porabnikov vode. Za posamezno področje naštej vsaj tri dejavnosti oz procese. 49

62 Gradivo za 2. izvedbeni korak: zbiranje informacij a) Spletna informacija: PRIMER DNEVNE UPORABE VODE PREBIVALCEV EVROPE 3-6 litrov na dan za prehranjevanje in pitje 3-10 L za umivanje 5-15 L za pranje posode 15L/min za tuširanje L za pranje perila L za splakovanje stranišč 150 L za kopanje 50

63 b) MMG2:»VODA IN SVET«Slika 6: Power Point predstavitev»voda in svet«51

64 »VODA IN SVET«Učni list 3 Pomanjkanja vode je svetovni problem, ki pa se nam, z vodo»namočenim«slovencem, večinoma zdi nepomemben. Zavemo se ga šele takrat, ko imamo suho grlo ali nam voda ne priteče iz pipe. Naloga: Ugotovi, kateri predeli zemeljskega površja se soočajo z manjšim ali večjim pomanjkanjem vode! Navodila: Pozorno spremljaj učiteljevo predstavitev hidrološke karte sveta. Na učnem listu imaš predstavljen prazen zemljevid. Poskušaj ga podobno pobarvati tudi ti. Napotek: Pobarvaj samo tista področja, kjer je prisotno manjše ali večje pomanjkanje vode. Slika: Hidrološka karta sveta 52

65 Navodila učitelju mmm MULTIMEDIJSKA PREDSTAVITEV»Voda in Svet«ORGANIZACIJSKO - IZVEDBENA NAVODILA: Učitelj poda navodila za spremljanje slike 6 in razdeli učne liste (učni list 3). S pomočjo slike predstavi problem. Učenci poslušajo in zapisujejo (dopolnjujejo) učni list. Izvedbeni koraki: Frontalno podajanje ustnih navodil (uvodnih, sprotnih) s preverjanjem razumevanja. Razdelitev učnih listov. Frontalna predstavitev problematike. Vodenje učenčevega reševanja geselnih nalog»voda pod lupo«,»voda in svet«evalvacija Vodenje učenčevega razmisleka: Poimenovanje barvno opredeljenih geografskih predelov, kjer je prisotno pomanjkanje vode. Prepoznavanje vzrokov za soočanje s problemi pomanjkanja vode kot življenjskega medija. 53

66 Gradivo za 3. izvedbeni korak: izvajanje aktivnosti in posledično logično sklepanje a) DG:»VODA BOGATEGA MOŽA«Trditve, ki jih izrečemo pred začetkom izvajanje drame, so dodatna seznanitev z obravnavanim problemom in kot motivacija: - Na svetu že 1,2 milijarde ljudi nima dostopa do pitne vode (poleg Afrike je pitna voda velik problem tudi v azijskih državah). - V Afriki živi danes 45% ljudi (pribl. 314 mio) brez stalnega dostopa do kakovostne pitne vode. - Povprečen Afričan ima že danes na voljo 10 - krat manjšo količino vode kot Slovenec. - Itn. Scenarij dramske igre»voda bogatega moža«pripovedovalec: Pakistan je država, ki sodi med najbolj suha območja na Zemlji. 1/3 vode iz reke Indus je namenjena namakanju bombaževih polj. Zaradi pomanjkanja vode za namakanje in osebne potrebe se vse več ljudi seli. Več kot 2/3 pakistanskega prebivalstva živi na deželi, kjer se ukvarjajo predvsem s kmetijstvom. To poletje Bistri Fridi iz Slovenije obišče svoje sovrstnike v Pakistanu, kjer jim pomaga delati na bombaževih poljih. Strašno se čudi drugačnemu načinu življenja kot ga živimo v Sloveniji. Ker je dostop do pitne vode omejen, mora Bistri Fridi vsak dan hoditi po več kilometrov daleč, da se na polju s prijatelji lahko odžejajo. Blizu polja je sicer manjša farma, na kateri živi mož, ki ima dostop do pitne vode, vendar jo drago prodaja, zato si je delavci na poljih ne morejo privoščiti. V igri pri delu na polju zraven Bistrega Janezka nastopajo še: njegova prijatelja, Pakistančka, Hiter Kakiiš in Strumen Velir, pomagajo tudi delavke domačinke pod vodstvom nadzornika in bližnji lastnik farme, imenovan Bogati mož. Hiter Kakiiš:»Naše delo na polju traja že ves dopoldan, zato potrebujemo odmor«strumni Velir:»Ja, res je, toda popili smo že vso vodo, po vrhu pa je danes še vroč dan, zato bo moral nekdo oditi v mesto po vodo«. 54

67 Bistri Janezek:»Danes sem jaz na vrsti, včeraj in predvčerajšnjim sta vidva prinesla vodo. Zato je najbolje, da se kar takoj odpravim po njo«. (Vzame dve vedri in se odpravi.) Pripovedovalec: Na poti do mesta sta, tako kot Bistri Janezek danes, tudi Hiter Kakiiš in Strumni Velir srečevala Bogatega moža s farme. Vedno ju je pozdravil, sama pa sta mu prijazno odzdravila, a več nista smela. Danes je bil na poti Bistri Fridi. Bilo je rahlo vetrovno vreme s čudovitimi oblaki, ki so se podili nad bombaževimi polji in Bistri Fridi se je s polnim vedrom ob vseh mislih, ki so se mu podile po glavi ob nošenju vode, zdaj nehote dregnil v bogatega moža in ga polil. Bogati mož:»uššš, jej, jej...«. Bistri Janezek:»Oprostite mi, gospod, nisem vas videl«. (Hiti Bistri Fridi.) Bogati mož:»ja, kam pa gledaš, fant moj.«(jezno.) Bistri Janezek:»Joj, joj,joj vsa voda je razlita, zato bom moral znova nazaj do mesta«. (Razočarano.) Bogati mož:»prav ti bodi, kaj pa ne gledaš pod noge.«(z rahlo narejeno jezo.) Bistri Janezek:»Gledam, a ravno zato vas nisem videl. Upam, da me oni pri delu na polju ne bodo predolgo čakali medtem, ko bom sam moral še nadoknaditi ta zamujeni čas pri pobiranju bombaža«. Bogati mož:»zakaj pa sploh hodiš z vedrom po vodo v mesto?«bistri Janezek:»Kako zakaj? Saj sami dobro veste, da na polju nimamo pitne vode, zato jo prinašamo iz mesta.«bogati mož:»pa saj bi se lahko ustavili na farmi!«(s prstom pokaže v bližino.) Bistri Janezek:»Vaše vode si ne moremo privoščiti, predraga je, mi delavci na polju pa komaj zaslužimo za preživetje. To res ni pošteno, saj je vaše vode za vse nas dovolj.«bogati mož:»to pa ne bo šlo. Od kod pa si se ti vzel, da tako razmišljaš? Da bi vodo revežem zastonj dajal? «Bistri Janezek:»Seveda, pri nas v Sloveniji je tako, da lahko vsak pije čisto vodo, celo iz pipe si jo lahko natoči. Pa tudi tako draga ni! Res ne morem razumeti, zakaj 55

68 ta voda ni nekoliko cenejša, saj bi tako veliko ljudem preživetju.«pomagali k lažjemu Bogati mož:»hm? (se zamisli) Verjetno imaš prav, res bi jim tako lahko pomagal.«bistri Janezek:»Hvala, gospod. Upam, da bodo tudi drugi kmetje tako razumni kot vi in pripravljeni pomagati.«pripovedovalec: Bogati mož in Bistri Janezek se skupaj odpravita proti polju, da še ostale seznanita s svojim dogovorom. Nadzornik:»Dolgo si hodil, hitro na polje, pa vodo nam prinesi!«(jezno.) Bistri Janezek:»Že grem.«(odide k svojima prijateljema in jima šepetaje pojasnjuje, kaj se je zgodilo.) Bogati mož: (pripoveduje odraslim)»prišel sem vam povedat, da je voda na moji farmi od tega dne dalje veliko cenejša in s tem lažje dosegljiva. Tudi ostalim kmetom bom predlagal to rešitev, tako da vam je ne bo treba več nositi iz mesta. Tako bi pridobili tudi otroci, ki tako ne bi ostajali docela oropani učenja in igranja. Ljudje na polju ne morejo verjeti svojim ušesom. Začudeni in presrečni se hvaležno zahvaljujejo Bogatemu možu svojemu gospodarju. Sliši se:»bodi zahvaljen, ker si nam pomagal.konec«56

69 Navodila učitelju - mdrame DRAMSKA IGRA»Voda bogatega moža«organizacijsko - IZVEDBENA NAVODILA: Učitelj določi učence, ki bodo odigrali dramsko igro (lahko tudi prostovoljno) in jim razdeli dramske liste, na katerih so zapisane posamezne vloge. Učenci odigrajo dramo, ostali poslušajo. Napotek: Učitelj naj učence seznani z geografskim položajem Pakistana (Slika8: Zemljevid). Najbolje takrat, ko pripovedovalec to državo omeni v svojem tekstu. Izvedbeni koraki: Frontalno podajanje ustnih navodil (uvodnih, sprotnih) s preverjanjem razumevanja. Razdelitev dramskih listov. Nadzorovanje poteka igre. Evalvacija: vodenje učenčeve refleksije o njihovih občutkih, ki so se vzbudili v njih ob igranju in poslušanju drame. SCENA: Sceno predstavlja v ppt predstavljena slika (slika 7: Bombaževo polje) ter iz kartona narejeni oblaki in sonce. Del scene so tudi naslednji pripomočki: Kartice z imeni (ki jih vsi igralci nosijo okrog vratu), predpasniki (za delavke), vedri (v katerih Bistri Janezek nosi vodo), klobuk (za Bogatega moža), brki za nadzornika, slika 7, ki jo uporabimo za sceno. 57

70 Slika 7: Polje zrelega bombaža (Vir: Bombaž, 2013) Slika 8: Zemljevid (Pakistan) (Vir: Worldatlas, Explore your world, 2014) 58

71 b) AG:»KAKO PREŽIVETI Z 10 L VODE NA DAN?KAKO PREŽIVETI Z 10 L VODE NA DAN?«Delovni list PROBLEM: Čeprav voda pokriva približno dve tretjini Zemlje, je večina le-te preslana za pitje. Oskrba s pitno vodo zaradi suš in prevelike porabe vodnih zalog postaja vse bolj kritična, medtem ko povpraševanje po njej zaradi umetnega namakanja, urbanizacije, industrializacije in vedno večje porabe posameznikov še naprej narašča. Tako postaja problem zdrave pitne vode vsak dan pomembnejši. NALOGA: Zamislite si, da lahko vsak član vaše družine porabi le 10 litrov vode na dan (1 vedro). Razmislite, za kaj vse je voda v domačem gospodinjstvu potrebna, in se odločite, kakšno količino le-te boste namenili posameznemu opravilu. Namigi in napotki: Razmislite, brez katerih, za preživetje nujnih opravil, ne minevajo vaši dnevi od jutra do večera?! Vsako posamezno opravilo skrbno zapišite v prvi stolpec spodnje tabele. Za odmerjanje uporabite kozarce enake velikosti, pri čemer na vsakega posebej napišite, za katero vsakdanje opravilo bo voda uporabljena. Reševanje naloge poteka v obliki skupinskega dela (npr. skupina 1, skupina 2, skupina 3.) Med reševanjem naj vsaka skupina dogovorjene rezultate zapiše v svoj stolpec, med poročanjem pa vsaka skupina dopolni še oba prazna stolpca (spodnje tabele) ostalih dveh skupin. REZULTATI: VSAKDANJA OPRAVILA 1.skupina 2.skupina 3.skupina 59

72 UGOTOVITVE: Razmislite in navedite otežene situacije (vsaj tri), ki bi jih doživljali, če bi imeli na voljo samo 10 litrov vode na dan za opravljanje nujnih opravil. Ob upoštevanju, za kaj vse bi tako ostajali prikrajšani, predlagajte načine, kako boste pri vas doma (v vašem gospodinjstvu) zmanjšali vsakodnevno porabo vode. Navodila učitelju AN AVTENTIČNA NALOGA»Kako preživeti z 10L vode na dan?«organizacijsko - IZVEDBENA NAVODILA: Učitelj seznani učence z metodo in obliko dela ter razdeli delovne liste. Učenci v skupinah rešujejo avtentično nalogo, izpolnjujejo delovni list, poročevalci poročajo svoje rezultate in ugotovitve. Izvedbeni koraki: Frontalno podajanje ustnih navodil (uvodnih, sprotnih) s preverjanjem razumevanja. Razdelitev delovnih listov. Nadzorovanje poteka naloge. Evalvacija: vodenje učenčevega razmišljanja o njihovih občutkih, ki so se morebiti vzbudili ob vživetju v problem avtentične naloge. 60

73 V nadaljevanju je predstavljen še drugi fragment členjene pisne priprave enovitega didaktičnega sklopa»vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja«. II. Pisna priprava na Vodovarstveni dan»molekula H2O«obsega: Tabela 6: Obseg pisne priprave na VVD:»Molekula H2O«Stran A) Vsebinska predloga Katalog usvajalnega znanja Tabela 7 62 Izvedbeni načrt mini analizne Tabela 8 65 delavnice Izvedbeni načrt vodo varčevalne Tabela 9 66 naloge B) Didaktična predloga Tabela C) Metodološka predloga Tabela D) Priloge k metodološki predlogi Tabela Tabela Tabela E) Didaktična gradiva po izvedbenih korakih IK 1 Delovni (terenski) list Naravoslovje in tehnika 4,5 72 Delovni (terenski) list Naravoslovje 6,7 76 Delovni (terenski) list Kemija 8,9 83 Navodila učitelju miniad 87 Vodo varčevalni list Naravoslovje in tehnika 4,5 / VVN 88 Vodo varčevalni list Naravoslovje 6,7 / VVN 90, 91 Vodo varčevalni list Kemija 8,9 / VVN 92 Navodila učitelju VVN 94 61

74 A. Vsebinska predloga Vodovarstveni dan je načrtovan v trajanju štirih učnih ur. Od tega sta dve učni uri namenjeni izvajanju EG:»Le daj, pokaži mi, kako preiskati kakovost vode Lešniškega potoka?«, preostali dve pa izvajanju Vodo - Varčevalne naloge (VVN):»Voda je naše nezamenljivo bogastvo, zato jo skrbno varčujmo!«. Cilji aktualnih predmetnih področij, ki se uresničujejo tekom Vodovarstvenega dne»molekula H2O«, so zapisani v Tabeli 7. Zapis le-teh je prikazan v obliki didaktičnega ciljnega (kompetenčnega) glagola z dodano ustrezno kognitivno stopnjo. Tretji stolpec te tabele pa prinaša formulacijo celotnega usvajalnega cilja za vsak posamezen pripadajoči usvajalni pojem. Tabela 7: Katalog 14 znanja (Did. sklop:»vloga in pomen vode v življenju človeka in delovanju okolja«) - VVD:»Molekula H2O«POJMI, DEJSTVA Onesnaževalci voda Didaktični ciljni (kompetenčni) glagol / kognitivna taksonomska stopnja po Bloom-u razumeti / razumevanje prepoznati, opisati / razumevanje, uporaba spoznati / znanje KOMPETENCE UČENCEV Učenci razumejo: povezavo med življenjskimi potrebami in onesnaževanjem vode. Učenci prepoznajo in opišejo: onesnaževalce površinskih voda in podtalnice v domačem kraju ter pojasnijo posledice onesnaževanja. Učenci spoznajo: načine in ukrepe za zmanjševanje in preprečevanje onesnaženja voda. 14 Povzeto in prirejeno po: Učni načrti, Program osnovna šola. 62

75 Analiza kakovosti vode Temperatura (voda in zrak) Ocena barve vode Ocena vonja vode ph vrednost vode Trdota vode Bioindikatorji voda Dušikove spojine v vodi Fosfati v vodi spoznati / znanje spoznati, razumeti / znanje, razumevanje Za vse vodne vzorce učenci spoznajo (merijo in določajo): temperaturo, barvo in vonj (4.,5. razred), ph, trdoto ter prisotnost živalskih vrst (6.,7. razred), prisotnost dušikovih spojin ter fosfatov (8.,9. razred). Učenci spoznajo in razumejo: da so temperatura, barva in vonj vode pomembni pokazatelji njene onesnaženosti, kako pravilno izmeriti temperaturo vode in zraka, postopek, s pomočjo katerega ocenijo barvo in vonj vode. Učenci spoznajo in razumejo: da nam poznavanje ph vrednosti raztopine, pove ali je le-ta kisla oz. bazična oz. nevtralna, da je ph vrednost vode pomemben pokazatelj za določanje njene kakovosti oz. onesnaženosti, kako pravilno izmeriti ph vode, pomembnost ph vrednosti vode za življenje v njej, da je trdota vode pokazatelj raztopljenih snovi v vodi, da je trdota vode lastnost, ki je odvisna od kamnin po katerih teče voda, da so nekatere živali pokazatelji razmer v okolju oz. v vodi, kako s pomočjo enostavnih določevalnih ključev oceniti razmere v vodi. Učenci spoznajo in razumejo: da je prisotnost dušikovih spojin v vodi pokazatelj njene onesnaženosti, postopke, s pomočjo katerih ocenijo prisotnost dušikovih spojin v vodi, da je prisotnost fosfatov v vodi pokazatelj njene onesnaženosti, postopke, s pomočjo katerih ocenijo prisotnost fosfatov v vodi. Pitna voda primerjati, ugotoviti / analiza Učenci primerjajo in ugotavljajo: parametre pitne vode s parametri analiziranega potoka. spoznati, pojasniti / znanje, uporaba Učenci spoznajo in pojasnijo: katere lastnosti mora imeti voda za pitje. 63

76 Trajnostni odnos do vode - varčevalni ukrepi: premišljeno in ekonomično ravnanje smotrna poraba vode razumeti / razumevanje zavedati se / vrednotenje spoznati, uporabiti / znanje, uporaba Učenci razumejo: da ljudje dejansko porabimo veliko preveč vode, kot bi bilo potrebno, problematiko omejenosti prekomernega izkoriščanja naravnih virov vode. Učenci se začenjajo zavedati: da lahko tudi sami veliko pripomorejo k zmanjšanju onesnaževanja vod. Učenci spoznajo, poiščejo in oblikujejo: varčevalne ukrepe, s katerimi lahko sami prispevajo k manjši porabi vode. Legenda barvnega označevanja aktualnih izvedbenih gesel: Vsa predmetna področja Naravoslovje in tehnika 4., 5. r; Naravoslovje 6., 7. r KEMIJA - Kemija v okolju (izbirni predmet) 8., 9. r 64

77 Realizacija ciljev (načrtovanih v Tabeli 7) poteka ob izvajanju terenskega eksperimentalnega dela v obliki mini Analiznih Delavnic (miniad), čemur sledi še delo z Vodo - Varčevalno Nalogo (VVN) v učilnici. Za vsako posamezno predmetno področje posebej je izvedbeni načrt omenjenih aktivnosti prikazan v Tabelah 8 in 9. Tabela 8: Izvedbeni načrt mini Analizne Delavnice po predmetnih področjih. mini ANALIZNE DELAVNICE (miniad) EG:»Le daj, pokaži mi, kako preiskati kakovost vode Lešniškega potoka?«izvajalci: Učitelj ekspert (učitelj kemije) in spremljevalci (učitelji razredniki). OŠ predmetno področje / razred / Analizni parametri mini Analizne Delavnice NARAVOSLOVJE IN TEHNIKA 4., 5. raz. T B V Merjenje Temperature zraka in vode. Določanje Barve vode. Določanje Vonja vode. Vodni vzorci (8x) Delo na terenu (potok Lešnica): Odvzemno mesto 1-8 Oblika dela: 8xtrio Opomba: Učenci, ki so na zadnjem odvzemnem mestu, analizirajo vodo iz pipe. NARAVOSLOVJE 6., 7. raz. ph T Ž Določanje ph vrednosti. Določanje Trdote vode. Določanje prisotnosti Živalskih vrst v vodi. Vodni vzorci (8x) Delo na terenu (potok Lešnica): Odvzemno mesto 1-8 Oblika dela:8xtrio Opomba: Učenci, ki so na zadnjem odvzemnem mestu, analizirajo vodo iz pipe. KEMIJA - Kemija v okolju (izbirni predmet) 8., 9. raz. N P Določanje prisotnosti dušikovih (N) spojin (nitrati, nitriti, amonijev ion) v vodi. Določanje prisotnosti fosfatov (P) v vodi. Vodni vzorci (6x) Delo na terenu (potok Lešnica): Odvzemno mesto 1 6 Oblika dela: 6 četveric Opomba: Učenci, ki so na zadnjem odvzemnem mestu, analizirajo vodo iz pipe. 65

78 Tabela 9: Izvedbeni načrt Vodo - Varčevalne Naloge po predmetnih področjih. VODO - VARČEVALNA NALOGA (VVN):»Voda je naše nezamenljivo bogastvo, zato jo skrbno varčujmo!«predmetno področje / razred / oblika Gesla Vodo - Varčevalne (VVG) dela Naloge NARAVOSLOVJE IN TEHNIKA»Moji varčevalni ukrepi«4., 5. raz., HetSD NARAVOSLOVJE»Moj vodni odtis«6., 7. raz., HetSD KEMIJA - Kemija v okolju (izbirni»slovenski vodni odtis«predmet), HetSD OKOLJSKA VZGOJA (izbirni predmet): realizacija tega medpredmetnega področja poteka tekom vseh treh obdobij OŠ, posebej v 3. triadi. Opomba: predstavljena gesla VVN so pretežno skladna s kurikularno vsebino predmeta Okoljska vzgoja. 66

79 B. Didaktična predloga Didaktična predloga za Vodovarstveni dan»molekula H2O«(zapisana v obliki Tabele 10) podaja poleg informacij o vsebinskih in izvedbenih geslih tudi nabor spremljevalnih metod in učnih oblik, s katerimi je podprta izbrana vodilna metoda (mrp). Ta predloga obsega še zbirnik učnih pripomočkov za učinkovito izvajanje načrtovanih organizacijskih aktivnosti (a) in (b). Tabela 10: Didaktična predloga pisne priprave na Vodovarstveni Dan»Molekula H2O«a) mini Analizne Delavnice; b) Vodo - Varčevalna Naloga GESLA VODOVARSTVENEGA DNE SPREMLJEVALNE UČNE UČNI PRIPOMOČKI Vsebinska *Izvedbena METODE / OBLIKE Didaktično gradivo Učila Tehnična sredstva 1. stopnja mrp: Opredelitev problema KAKŠNA je kakovost naših voda (Lešniškega potoka?) Uporaba miselnega vzorca: MG napoved aktivnosti MM (IKT TIA) / F, Dis mrl / F Učni list 2, organizac,ijska in izvedbena navodila (Navodila uči miniad). TIA Računalnik KAJ lahko storim jaz? KAKO ugotoviti, kakšna je kakovost našega potoka? Lastna opredelitev gesla uče VVN napoved aktivnosti mvm/ F Organizacijska in izvedbena navodila (Navodila uči VVN), mrl / F učni list. 2. stopnja mrp: Zbiranje informacij Izvajanje EG med / SD Delovni (terenski) list. Glej LPrip (Tabela 12, Tabela 13, Tabela 14). KAKŠEN je naš vodni Izvajanje VVG miu / SD Učni list, Voda iz pipe. odtis? spletne informacije. 3. stopnja mrp: Logično sklepanje Izvedbeno geslo: povezovanje eksperimentalnih opažanj in oblikovanje ugotovitev; povezovanje spletnih informacij in oblikovanje rešitev. TIA računalnik Računalnik 67

80 4. Evalvacija Izvedbeno geslo: Frontalno poročanje rezultatov s plenarno diskusijo. Posterska predstavitev uče varčevalnih ukrepov z individualno debato med ponudniki in uporabniki (potrošniki iz gospodinjstev in strokovnjaki iz industrije) predlaganih ukrepov. 68

81 C. Metodološka predloga V Tabeli 11 predstavljena metodološka predloga VVD:»Molekula H2O«posreduje informacije o učiteljevih in učenčevih kompetenčnih dejavnostih, uresničevanih v okviru načrtovanih stopenjskih aktivnosti mrp. Tabela 11: Metodološka predloga pisne priprave na Vodovarstveni Dan»Molekula H2O«a) mini Analizne Delavnice; b) Vodo - Varčevalna Naloga N 1 PROBLEMSKO - IZVEDBENI KORAK (PIK) Raziskovalni problem - opredelitev 2 Zbiranje informacij terensko raziskovanje spletno raziskovanje VSEBINSKA GESLA UČITELJEVE KOMPETENČNE DEJAVNOSTI UČENČEVE KOMPETENČNE DEJAVNOSTI Terensko delo: Vodi diskusijo o potencialnih onesnaževalcih Aktivno razmišljajo in diskutirajo Kakšna je kakovost vode okoliškega potoka (glej miselni vzorec), o predstavljenem problemu. Lešniškega potoka? z ustreznimi vprašanji aktivira učenčevo Vodo - varčevalna naloga: Kaj lahko storim jaz? EG:»Le daj, pokaži mi, kako preiskati kakovost vode Lešniškega potoka?«ag:»voda je naše nezamenljivo bogastvo, zato jo skrbno varčujmo!«predznanje. Z ustreznimi vprašanji aktivira uče razmišljanje. Vodi in nadzoruje aktivnost učencev: zajemanje vzorcev, izvajanje eksperimentalnih postopkov analiznih metod, spremlja učenčevo beleženje opažanj in rezultatov. Usmerja učenčevo iskanje spletnih informacij, navaja učence na ustrezno strukturiranje najdenih informacij. Razmišljajo o področju raziskovanja, ki je opredeljeno z nalogo. Izvajajo analizo kakovosti vode (glej Izvedbeni načrt: mini AD analizni parametri po predmetnih področjih), izpolnjujejo delovni list. Ob uporabi spleta zbirajo potrebne informacije, urejajo zbrane informacije. 69

82 3 Logično sklepanje: oblikovanje ugotovitev eksperimentalnega dela oblikovanje rešitev opravljenih nalog 4 Zaključna evalvacija vodovarstvenega problema razvijanje kritičnega odnosa do oskrbe z vodo, razvijanje zavedanja o trajnostnem ravnanju z vodo in vodnimi viri. *EG:»Le daj, pokaži mi, kako preiskati kakovost vode Lešniškega potoka?«ag:»voda je naše nezamenljivo bogastvo, zato jo skrbno varčujmo!«*eg:»le daj, pokaži mi, kako preiskati kakovost vode Lešniškega potoka?«ag:»voda je naše nezamenljivo bogastvo, zato jo skrbno varčujmo!«*spremlja učenčeve rezultate eksperimentalnega dela in jih usmerja k razmisleku o mogočih ugotovitvah. Zastavlja odprta vprašanja, usmerja in navaja učence k sodelovalnemu razmisleku o mogočih rešitvah zdaj problemsko osveščenih učencev. *Spremlja in vodi kritično argumentacijo poročevalcev. Vodi vsebinsko pripravo postra, opravi delitev vlog in opredelitev izvedbenih nalog usmerja nosilce vlog pri njihovi izvedbeni pripravi poskrbi za dokumentacijo izvedbenega poteka debate in evalvacijo osebnih dosežkov nosilcev vlog. *Povezujejo eksperimentalna opažanja in oblikujejo ugotovitve. Povezujejo zbrane informacije in načrtujejo potencialne rešitve geselnih aktivnosti lastne VVN, razmišljajo in podajajo svoje ideje, oblikujejo listo varčevalnih ukrepov. *Posamezne skupine poročajo svoje rezultate, *poslušajo poročanje ostalih skupin in zapisujejo njihove rezultate v razpredelnico. izdelajo posterske predstavitve varčevalnih ukrepov, izvajajo z vlogami prevzete naloge skladno s predhodno izdelanim scenarijem, medsebojno debatirajo o predlaganih ukrepih ter njihovi dejanski izvedbi, se osvestijo o pomenu odgovornega odnosa do ravnanja z vodo. Opomba: Aktivnosti označene z zvezdico* (ki so parcialni deli 3. in 4. stopnje) se izvedejo takoj po končanem terenskem delu (še v naravi). 70

83 D. Priloge k metodološki predlogi: V spodnjih tabelah (12, 13, 14) so predstavljeni pripomočki, ki so potrebni učencem za izvajanje eksperimentalnega dela na terenu za vsako posamezno predmetno področje posebej. Lista Pripomočkov (LPrip) za ED:»Le daj, pokaži mi, kako preiskati kakovost vode Lešniškega potoka!«tabela 12: LPrip za predmet: Naravoslovje in tehnika 4,5 (za eno skupino) Naloga Pripomočki Merjenje Temperature Termometer, vrvica. zraka in vode Določanje Barve vode Čaša (250mL), bel papir, destilirana voda. Določanje Vonja vode Plastenka z zamaškom. Tabela 13: LPrip za predmet: Naravoslovje 6,7 (za eno skupino) Naloga Določanje ph vrednosti vode Določanje Trdote vode Določanje prisotnih / odsotnih živalskih vrst v vodi Pripomočki ph lističi, čaša (100mL), barvna lestvica za določitev ph vrednosti 4 epruvete, kapalka, milnica, ravnilo, mm papir. Vodna mrežica, lupa, pinceta, kadica, preprost ključ za določanje živali, ključ za hitro določanje onesnaženosti vode. Tabela 14: LPrip za predmet: Kemija 8,9 (za eno skupino) Naloga Pripomočki Določanje prisotnosti dušikovih (N) spojin Določanje prisotnosti Epruveta, reagent (1, 2, 3), štoparica. amonija v vodi (NH 4+) Določanje prisotnosti Epruveta, reagent (1, 2), štoparica. nitritov v vodi (NO 2- ) Določanje prisotnosti Kozarec, trak za nitrat, štoparica. nitratov v vodi (NO 3- ) Določanje prisotnosti fosfatov (P) v vodi Določanje prisotnosti Epruveta, reagent (1, 2), štoparica. fosfatov v vodi 71

84 E. Didaktična gradiva 15 V nadaljevanju so predstavljena vsa gradiva, ki jih tako učenci kot učitelji potrebujejo za izvajanje načrtovanih aktivnosti tekom Vodovarsvenega dne»mlekula H2O«Gradivo za izvajanje a) mini Analiznih Delavnic (miniad) Delovni (terenski) list - Naravoslovje in tehnika 4,5»Le daj, pokaži mi, kako preiskati kakovost vode Lešniškega potoka!«problem: Voda je naravna dobrina in je pogoj za življenje na Zemlji. Zaskrbljujoče je dejstvo, da je voda v svetu in tudi v Sloveniji vedno bolj onesnažena. Vodo onesnažujemo ljudje s komunalnimi odplakami, z umetnimi gnojili, s pesticidi, z detergenti in z industrijskimi odplakami. Takšna voda ni pitna. Razišči, kakšna je voda v tvojem kraju! Namigi in napotki: Reševanje nalog poteka v obliki skupinskega dela (npr. skupina 1 skupina 8). Med reševanjem naj vsaka skupina dogovorjene rezultate zapiše v svoj stolpec, med poročanjem pa vsaka skupina dopolni še rezultate ostalih skupin (Tabela 4). Vsaka skupina opravi analizo kakovosti vode v potoku na svojem odvzemnem mestu (1-8), kjer najdete vse potrebno za izvedbo analize. Na delovnem listu so pripravljena navodila za postopke, s katerimi boste testirali kakovost (kvaliteto) vode v izbranem potoku. Merili boste temperaturo vode in določali njeno barvo in vonj. MERJENJE TEMPERATURE ZRAKA in VODE Saj veš Temperatura vode je pomembna, ker določa, kateri organizmi lahko živijo ob vodi ali v njej. Od temperature vode je odvisna količina plinov, ki so v njej raztopljeni. Topla voda vsebuje manj raztopljenih plinov kot mrzla. Če se količina kisika zmanjša, pride do odmiranja nekaterih vodnih rastlin in živali. Lahko je neprijetnega okusa in barve. Temperatura vode je zato pokazatelj onesnaženosti vode. Naloga: Izmeri temperaturo zraka in vode! Kaj potrebuješ? - alkoholni termometer - 1 m dolgo vrvico Za dobro pitno vodo velja, da ima temperaturo med 8 in 12 C. 15 Literatura in viri, uporabljeni pri oblikovanju gradiv, so navedeni v točki 6 tega Diplomskega dela. 72

85 Kako do meritev? (rezultatov) 1. Merjenje temperature zraka: termometer pritrdite na vrvico obesite na bližnje drevo ali grm v senci. Počakajte 5 minut in nato odčitajte temperaturo. 2. Merjenje temperature vode: izberi ustrezen prostor ob reki. Termometer potopi do globine 10 cm. Počakaj 5 minut odčitaj temperaturo, ko je termometer še v vodi. Rezultati: T(zraka)= T(vode)= Ugotovitve: V razmislek: Kaj meniš, kako bi izlivanje tovarniških odplak v potok vplivalo na temperaturo vode? Ali bi to imelo kakšne posledice na življenje živih organizmov v potoku? DOLOČANJE BARVE VODE Saj veš Voda je brezbarvna tekočina. V naravi je obarvanost vode posledica najrazličnejših primesi in dejavnikov, kot so vpliv tal, živih bitij in raznih odplak. Barva vode ni nujno znak onesnaženosti. Posebej pozorni pa moramo biti na barve, kot so: odtenek rdeče, oranžne, pretirano zelene barve, saj so lahko pokazatelj nevarnih snovi. Naloga: Oceni barvo vode v potoku! Kaj potrebuješ? - čaši (250mL) - bel papir - destilirano vodo Kako do rezultatov? 1. Prvi kozarec napolni z destilirano vodo, drugega pa z vodo iz potoka, 2. oba kozarca postavi na bel papir in opazuj barvo vode v obeh kozarcih od zgoraj navzdol, 3. s pomočjo spodnje tabele oceni barvo. Tabela 1: Barvna lestvica za določitev barve vode Prikaz barve Vrsta barve Označi s križcem Rumenkasta Rumena Rumenorjava Rjava Rumeno zelena Zelenkasta Sivo rumena 73

86 Sivo rdeča Drugo Rezultati: Barva vode: Ugotovitve: V razmislek: Kaj lahko sporoča prisotnost rdeče ali oranžne barve v potoku? Kakšne barve mora biti pitna voda? DOLOČANJE VONJA VODE Saj veš Čista voda je brez vonja. Voda dobi vonj zaradi kemikalij, razpadanja organskih snovi (vonj po gnilem)... Intenzivnost vonja je odvisna od temperature vode; toplejša voda ima močnejši vonj. Velikokrat pa ima voda neprijetnega vonja tudi slab okus. Naloga: Določi vonj vode! Kaj potrebuješ? - zamašeno steklenico z vzorčno vodo - Ballovo lestvico vonjev - Lestvico»Vrsta vonja«kako do rezultatov? 1. Plastenko z zamaškom do polovice napolni z vodo iz potoka in jo dobro zamaši, 2. plastenko rahlo stresaj pol minute, nato jo odpri in takoj povohaj, 3. vonj določi s pomočjo obeh tabel. Tabela 2: Ballova lestvica moči vonja Ball Moč vonja Opis vonja 0 Brez Vonj ni zaznaven 1 Zelo slab Vonj zaznava samo strokovnjak 2 Slab Vonj zaznaš, ko te nanj opozorijo 3 Zaznaven Vonj je rahlo zaznaven 4 Značilen Vonj privlači pozornost 5 Močan Močan vonj, voda ni pitna Z uporabo Ballove lestvice lahko določimo tisto onesnaženost vode, ki jo lahko zaznamo le z vonjem, brez uporabe drugih pripomočkov za analizo vonja. Tabela 3: Lestvica vrste vonja Oznaka Vrsta vonja Oznaka Vrsta vonja Oznaka Vrsta vonja A Brez vonja D Vonj po gnilobi G Vonj po kemikalijah B Vonj po trohnenju (plesni) E Vonj po fekalijah H Vonj po zemlji C Vonj po gnoju F Vonj po ribah 74

87 Rezultati: Vrsta vonja vode: Moč vonja vode: Kakšen vonj ima voda iz potoka (odgovori v celem stavku)? Ugotovitve: V razmislek: Ali lahko vsako vodo, ki nima vonja, tudi pijemo? Svoj odgovor utemelji. Navodilo za delo ob poročanju: Rezultate in ugotovitve ostalih skupin si zapisuj v Tabelo 4! Tabela 4 : Zbirnik rezultatov analize vode Lešniškega potoka Skupine Temperatura vode: Barva vode Vonj vode

88 Delovni (terenski) list - Naravoslovje 6,7»Le daj, pokaži mi, kako preiskati kakovost vode Lešniškega potoka!«problem: Voda je naravna dobrina in je pogoj za življenje na Zemlji. Zaskrbljujoče je dejstvo, da je voda v svetu in tudi v Sloveniji vedno bolj onesnažena. Vodo onesnažujemo ljudje s komunalnimi odplakami, z umetnimi gnojili, s pesticidi, z detergenti in z industrijskimi odplakami. Takšna voda ni pitna. Razišči, kakšna je voda v tvojem kraju! Namigi in napotki: Reševanje nalog poteka v obliki skupinskega dela (npr. skupina 1 - skupina 8). Med reševanjem naj vsaka skupina dogovorjene rezultate zapiše v svoj stolpec, med poročanjem pa vsaka skupina dopolni še rezultate ostalih skupin (Tabela 2). Vsaka skupina opravi analizo kakovosti vode v potoku na svojem odvzemnem mestu (1-8), kjer najdete vse potrebno za izvedbo analize. Na delovnem listu imate pripravljena navodila za postopke, s katerimi boste testirali kakovost (kvaliteto) vode v izbranem potoku. Merili boste ph vode ter določali njeno trdoto in prisotnost živalskih vrst v vodi. DOLOČANJE ph VREDNOSTI VODE Saj veš Poznavanje ph vrednosti raztopine nam omogoča, da lahko vodno raztopino neke snovi opredelimo kot kislo, bazično ali kot nevtralno. Pri določevanju ph vrednosti raztopin različnih snovi uporabimo ph lestvico (slika1). Na vrednost ph vode vpliva geologija tal, tip kamnin in prsti. Prav tako tudi ljudje s svojim poseganjem v naravo spreminjamo ph vrednost vode (npr. dodajamo umetna gnojila, da se spremeni ph prsti. Dež ta umetna gnojila spira v reke). Slika 1: ph lestvica Naloga: Določi ph vrednost vode v Lešniškem potoku! Kaj potrebuješ? - ph testni listič - barvno lestvico za določitev ph vrednosti - čašo (100ml) Naravna neonesnažena deževnica ima ph vrednost med 5 in 6, kisel dež okrog 4, večina jezer in vodotokov pa med 6,5 in 8,5. 76

89 Kako do rezultatov? 1. Čašo najprej 2x speri z vodo iz potoka, 2. v čašo zajemi vodo iz potoka, 3. v vodo potopi ph listič tako, da bo zunaj vode le del, kjer ni barve. Listek pusti v vodi 1 minuto, 4. trak vzemi iz vode primerjaj dobljene barve tega traku z barvami priložene barvne lestvice zapiši tisto ph vrednost, pri kateri se obe barvi ujemata, 5. vrednost vriši v ph lestvico na sliki 1. Rezultati: ph vrednost (vode)= Ugotovitve: V razmislek: Kako bi večje spremembe ph vrednosti vode vplivale na življenje organizmov v potoku? DOLOČANJE TRDOTE VODE Saj veš Trdota vode je mera za skupno količino raztopljenih soli v vodi (predvsem kalcijevih in magnezijevih). Ta lastnost je odvisna od kamnin, po katerih teče voda. Trda voda vsebuje veliko ionov Ca 2+ in Mg 2+, kar lahko tudi izmerimo. Količina pene, ki nastane ob stresanju vode in milnice, je pokazatelj kako trda oziroma mehka je voda. Največ pene nastane pri mehki vodi. Gotovo ste že opazili, kakšen je videti tako imenovani "vodni kamen", ki nastane na grelnih površinah (bojler za vodo, cevi centralne napeljave, vodovodne pipe, posode s katerimi grejemo vodo). Le-ta predstavlja kalcijeve in magnezijeve soli, ki se izločijo v obliki usedline. Vodni kamen je naravna sestavine pitne vode in kot takšen neškodljiv. Naloga: Izmeri trdoto vode v Lešniškem potoku! Testiral boš štiri različne vzorce: 1. Pitna voda voda iz pipe, 2. Deževnica, 3. Destilirana voda, 4. Voda iz potoka Kaj potrebuješ? - epruvete in zamaške - kapalko - milnico - ravnilo - milimetrski papir Primer stolpičnega diagrama Kako do rezultatov? 1. Epruvete označi s številkami (1-4) v vsako nalij za dva prsta ustreznega vzorca (v epruveto 1 za dva prsta vzorca 1: voda iz pipe itn.), 77

90 2. v vsako epruvete nato dodaj za en prst pripravljene milnice, 3. vsako epruveto zamaši z zamaškom in 10x pretresi, 4. po stresanju izmeri višino nastale pene, 5. rezultate vpiši v Tabelo 1, 6. vpisane rezultate ponazori v obliki stolpičnega diagrama (uporabi milimetrski papir!), naslovljenega: Odvisnost trdote vode (višina pene na ordinati) od vrste vzorca (prikazanega na abscisi) (glej mehurček). Rezultati: Tabela 1: Zbrani rezultati trdote vode VODNI VZORCI Epruveta 1: Pitna voda (iz vodovodne pipe) VIŠINA PENE mm Epruveta 2: Deževnica Epruveta 3: Destilirana voda Epruveta 4: Voda iz potoka Stolpični diagram: Odvisnost trdote vode od vrste vzorca Ugotovitve: Voda iz potoka je: (Komentiraj dobljene rezultate!) V razmislek: Kako bi pojasnil, zakaj je trda voda nezaželena v gospodinjstvu (npr. pranje perila)? 78

91 DOLOČANJE PRISOTNIH / ODSOTNIH ŽIVALSKIH VRST V POTOKU Saj veš Prisotnost oziroma odsotnost nekaterih organizmov v vodotoku je pokazatelj onesnaženosti voda. Z uporabo priloženega gradiva boste ugotovili, kakšna je kvaliteta (kakovost) vode v Lešniškem potoku. Naloga: Določi prisotnost živalskih vrst v potoku! Kaj potrebuješ? - vodno mrežica - lupo - pinceto - kadice - preprost ključ za določanje živali (Slika 2) - ključ za hitro določanje onesnaženosti vode (Tabela 2) Kako do rezultatov? 1. Z mrežico večkrat zajemi vzorec vode, 2. vzorce pretresi v kadice napolnjene z vodo, 3. s pomočjo lup in pincet razvrsti živali, ki si jih našel v vzorcih vode, v plastične kadice po skupinah glede na zgradbo njihovega telesa (uporabi Ključ za določanje živali, Slika 2), 4. zapiši, katere živali in koliko posameznih živali si našel, 5. uporabi priloženo gradivo (Ključ za hitro določanje stopnje biološke onesnaženosti vode Tabela 3) ter ugotovi, kakšna je kvaliteta vode v potoku glede prisotnih oziroma odsotnih živali. Rezultati: Zgled zapisa rezultatov: Npr. 2 ličinki vrbnice čista voda Ugotovitve: Razmisli: S katerimi ukrepi ohraniti oz. še poboljšati pestrost potočnega življenja. Navodilo za delo ob poročanju: Rezultate in ugotovitve ostalih skupin si zapisuj v Tabelo 3! Tabela 2: Zbirnik rezultatov analize vode Lešniškega potoka Skupine 1 ph vode: Trdota vode Prisotnost živalskih vrst v potoku 79

92

93 KLJUČ ZA DOLOČANJE ŽIVALI V POTOKU V vodi živijo številne živali katerih, prisotnost je pokazatelj razmer v okolju. Imenujemo jih bioindikatorji (živijo v točno določenih življenjskih razmerah in so kot takšni pokazatelji stopnje onesnaženosti oziroma čistosti okolja). Napotek: Pri določanju živali, ki so prisotne v potoku, uporabi spodnji ključ (Slika 2). Slika 2: Ključ za prepoznavanje nevretenčarjev 81

94 KLJUČ ZA HITRO DOLOČANJE STOPNJE BIOLOŠKE ONESNAŽENOSTI VODE Določevalni ključ (Tabela 2) obsega skromen opis 8 organizmov. Če v vzorcu zajete vode najdemo omenjene živali, lahko sklepamo, kakšna je kakovost vode v potoku. Prisotnost in hkratna odsotnost teh organizmov predstavljata torej stopnjo biološke onesnaženosti vode. Napotek za uporabo določevalnega ključa: Tabela 3: Ključ za hitro določanje stopnje biološke onesnaženosti vode STOPNJA ONESNAŽENOSTI 1. neonesnažena voda ličinka enodnevnice (10 mm) ličinka vrbnice (30 mm) 2. malo onesnažena voda ličinka mladoletnice (35 mm) potočna postranica (20 mm) 3. srednje onesnažena voda vodni osliček (8-12 mm) ličinka trzače (10 mm) tubifeksi (35 mm) 4. močno onesnažena voda ličinka kalnice (20 mm) 5. popolnoma onesnažena voda ni živali Kriterij določanja: Če si v vodi našel: največ živali iz skupine 1, 2 in 3, potem lahko sklepaš, da je voda čista. živali iz skupine 2, 3 in nekatere iz skupine 4, je voda rahlo onesnažena. živali samo iz skupine 3 in 4, je voda precej onesnažena. samo živali iz skupine 4, je voda zelo onesnažena. 82

95 Delovni (terenski) list - Kemija 8,9 / VVD»Le daj, pokaži mi, kako preiskati kakovost vode Lešniškega potoka!«problem: Voda je naravna dobrina in je pogoj za življenje na Zemlji. Zaskrbljujoče je dejstvo, da je voda v svetu in tudi v Sloveniji vedno bolj onesnažena. Vodo onesnažujemo ljudje s komunalnimi odplakami, z umetnimi gnojili, s pesticidi, z detergenti in z industrijskimi odplakami. Takšna voda ni pitna. Razišči, kakšna je voda v tvojem kraju! Namigi in napotki: Reševanje nalog poteka v obliki skupinskega dela (npr. skupina 1 - skupina 8). Med reševanjem naj vsaka skupina dogovorjene rezultate zapiše v svoj stolpec, med poročanjem pa vsaka skupina dopolni še rezultate ostalih skupin (Tabela 2). Vsaka skupina analizira vodo na svojem odvzemnem mestu (1-6), kjer najdete vse potrebno za izvedbo analize. Na delovnem listu imate pripravljena navodila za postopke, s katerimi boste testirali kakovost (kvaliteto) vode v izbranem potoku. Določali boste, kakšna je v vodi prisotnost dušikovih spojin (amonija, nitratov, nitritov) in fosfatov. DOLOČANJE PRISOTNOSTI DUŠIKOVIH SPOJIN V VODI Saj veš Vsebnost amonijaka in amonijevih ionov v vodi služi kot indikator onesnaženja vode. Amoniak je zelo dobro topen v vodi, pri reakciji z vodo nastane amonijev ion (NH 4+ ), le-tega določamo pri analizi vode in ga imenujemo amonij. Prisotnost amoniaka in amonijevih ionov v vodi nam pove, da je bila ta voda pred kratkim v stiku z razpadajočimi organskimi snovmi (npr. urin iz WC-ja, kanalizacijske odplake, gnojnica s kmetij, UREA-umetna sečnina na poljih ). Naloga 1: Določi prisotnost amoniaka (NH 4 + iona) v potoku! Kaj potrebuješ? - epruveto - reagent 1 - reagent 2 - reagent 3 - štoparico Reakcija vode in amonijaka: NH 3 +H 2 0 NH 4+ +OH - Sledi korakom in eksperimentiraj: 1. V epruveto nalij za 2 prsta vzorčne vode (iz potoka), 2. dodaj 10 kapljic reagenta 1 in premešaj, nato 3. dodaj še 1 žličko reagenta 2, premešaj in pusti stati 5 min, 83

96 4. nato dodaj 15 kapljic reagenta 3 in premešaj in pusti stati 7 min nato pa primerjaj nastalo barvo z barvno lestvico. Rezultati: Prisotnost NH 4 + iona: mg/l Ugotovitve: Primerjaj dobljeni rezultat z dopustnimi vrednostmi, zapisanimi v Tabeli 1 in zapiši svoje ugotovitve. Saj veš Če se indikator za ugotavljanje prisotnosti nitritov v vodi obarva močo rdeče, pomeni, da je voda močno onesnažena s fekalijami. Nitriti so strupeni in lahko povzročajo rakava obolenja. Naloga 2: Določi prisotnost nitritov (NO 2 - ionov) v potoku! Kaj potrebuješ? - epruveto - reagent 1 - reagent 2 - štoparico Sledi korakom in eksperimentiraj: 1. V epruveto nalij za 2 prsta vzorčne vode (iz potoka), 2. dodaj 2 žlici reagenta 1 in premešaj, 3. nato dodamo še 1 žlico reagenta 2 in 1 min stresamo, 4. po 10-ih min primerjamo barvo vode z barvno skalo na škatlici. Rezultati: Prisotnost NO 2- : mg/l Ugotovitve: Primerjaj dobljeni rezultat z dopustnimi vrednostmi, zapisanimi v Tabeli 1, in zapiši svoje ugotovitve. Saj veš Nitrati so znak onesnaževanja vode s kanalizacijskimi odplakami ali pa jih padavine spirajo iz naravno (z gnojem) in umetno gnojenih (NPK, KAN) tal. Povzročajo želodčni rak. Naloga 3: Določi prisotnost nitratov (NO 3 - ionov) v potoku! 84

97 Kaj potrebuješ? - čist kozarec - trak za nitrat - štoparico Sledi korakom in eksperimentiraj: 1. V kozarec nalij nekaj vode iz potoka, 2. vzemi trak za nitrat in s suhimi rokami odstrani ovoj, drži le za plastični del, 3. za 1 2 sekundi pomoči trak v vodo tako, da so kvadrati v vodi, 4. po 1 minuti primerjaj spodnji kvadrat z barvno skalo na škatlici. Rezultati: Prisotnost NO 3 - ionov: mg/l Ugotovitve: Primerjaj dobljeni rezultat z dopustnimi vrednostmi, zapisanimi v Tabeli 1, in zapiši svoje ugotovitve. DOLOČANJE PRISOTNOSTI FOSFATOV V POTOKU Saj veš Fosfati se pojavijo v vodi zaradi umetnih gnojil, ki jih padavine spirajo iz umetno gnojenih tal, poleg tega pa še z odpadnimi vodami, ki vsebujejo čistila, pralne praške in detergente. Posledica onesnaženja vodotoka s fosfati se kaže v prekomernem razmnoževanju in rasti rastlin, predvsem zelenih alg. Naloga: Določi prisotnost fosfatov (PO 4 3- ionov) v potoku! Kaj potrebuješ? - epruveto - reagent 1 - reagent 2 - štoparico Sledi korakom in eksperimentiraj: 1. V epruveto nalij za 2 prsta vzorčne vode, 2. dodaj 10 kapljic reagenta 1 in epruveto stresaj, 3. nato dodaj še eno kapljico reagenta 2 in spet stresaj, 4. počakaj 5 min in nato primerjaj barvo vode z merilno barvno lestvico na priloženi legendi. Rezultati: Prisotnost PO 4 3- ionov: mg/l 85

98 Ugotovitve: Primerjaj dobljeni rezultat z dopustnimi vrednostmi, zapisanimi v Tabeli 1, in zapiši svoje ugotovitve. Tabela 1: Vrednotenje kakovosti vode PARAMETER - Nitrat - NO 3 pitna voda voda za dojenčke voda za ribe + Amonijak - NH 4 pitna voda 0,05 mg/l voda za ribe 0,50 mg/l voda za kopanje 0,10 mg/l - Nitrit - NO 2 pitna voda voda za dojenčke voda za ribe 3- Fosfati - PO 4 pitna voda NORMATIVI (max dopustna vrednost) 25 mg/l 10 mg/l 20 mg/l 0,05 mg/l 0,50 mg/l 0,10 mg/l 0,10 mg/l 0,02 mg/l 0,03 mg/l 0,56 mg/l Navodilo za delo ob poročanju: Rezultate in ugotovitve ostalih skupin si zapisuj v Tabelo 2! Tabela 2: Zbirnik rezultatov analize vode Lešniškega potoka IONI Skupine NH mg/l NO 2 - mg/l NO 3 - mg/l PO 4 3- mg/l

99 Navodila učitelju - miniad mini Alizne Delavnice»Le daj, pokaži mi, kako preiskati kakovost vode Lešniškega potoka!«organizacijsko - IZVEDBENA NAVODILA: Učitelj učence seznani z metodo dela, oblikuje skupine in razdeli delovne liste. Opozori jih na varnost v času njihovega terenskega dela. Učenci posredovana navodila in opozorila pozorno poslušajo Izvedbeni koraki: Frontalno podajanje ustnih navodil (uvodnih, sprotnih) s preverjanjem razumevanja. Oblikovanje skupin in razdelitev delovnih listov. Nadzorovanje poteka izvajanja nalog. Evalvacija: vodenje učenčevega razmišljanja in kritične argumentacije rezultatov in ugotovitev. 87

100 Gradivo za izvajanje b) Vodo - Varčevalne Naloge (VVN) Vodo - varčevalni list - Naravoslovje in tehnika 4,5 / VVN MOJI VARČEVALNI UKREPI Problem: Slovenija je bogata z vodo, saj kar 97% vode (ki jo spijemo) črpamo iz tal pod nami. Pa bo tako tudi v prihodnje? Moramo se zavedati, da ljudje črpamo in porabljamo vodo (v različne namene) iz podzemnih virov (podtalnice) veliko hitreje, kot so se le-ti sposobni obnavljati. Poleg tega nas zadnje čase vsako leto presenetijo skrajni vremenski dogodki. Spomnite se samo katerega od poletij, ko smo se soočali z neobičajno visokimi temperaturami, s posledično sušo in ponekod že s pomanjkanjem vode. Ker je voda naš naravni zaklad, moramo tudi v prihodnje z njo odgovorno ravnati in skrbno načrtovati njeno porabo. Naloga: Razišči, zakaj vse uporabljaš vodo v domačem gospodinjstvu, in načrtuj ukrepe, s katerimi bi lahko zmanjšal njeno porabo. Namigi in napotki: Reševanje naloge poteka v obliki skupinskega dela (skupina 1 skupina 8). Posamezna skupina izžreba svoje področje uporabe vode. Med reševanjem naj vsaka skupina dogovorjene rezultate zapiše v svoj stolpec, med poročanjem pa vsaka skupina dopolni še prazne stolpce (spodnje tabele) ostalih skupin. Z uporabo računalnika odprite spletno stran: V zavihku Naravovarstveni projekti poiščite projekt Kapljice znanosti in sledite povezavi, ki jo najdete na dnu strani, pod sliko: Odprlo se vam bo novo okno, kjer poiščite rubriko vodni odtis, nanjo kliknite in potem izberite rubriko: Izračunaj si porabo vode. Z uporabo informacij na spletu in lastnim znanjem načrtujte, kako bi doma zmanjšali porabo vode, in izdelajte listo varčevalnih ukrepov (vsaka skupina za svoje področje uporabe vode). Končni izdelek naj predstavlja privlačen plakat. Pri izvajanju naloge in izdelavi plakata upoštevajte spodnje vodilo, ki naj bo na plakatu tudi zapisano: Vodilo:»Voda je naše nezamenljivo bogastvo VARČUJMO JO!«88