Forrige kapitel Forsiden  Næste kapitel
[ Undervisningsministeriets logo ]

Organisering af undervisningsforløb





Annette Nyvad, Thisted Gymnasium og HF

Undervisningsforløb kan være organiseret systematisk, tematisk eller i projekter.

Systematisk organiseret undervisning

Ved systematisk organisering tilrettelægges stoffet i en fagligt systematisk sammenhængende struktur, hvilket ofte med fordel kan anvendes ved indførelse af grundlæggende begreber.

Tematisk organiseret undervisning

Ved tematisk organisering arbejdes der inden for et overordnet tema, der belyses fra forskellige faglige vinkler. Man kan fx se på den historiske udvikling, anvendelse i hverdagen og i praktiske og teknologiske sammenhænge, fx inden for miljø, levnedsmidler og medicin. Herved kan eleverne få kendskab til vigtige kemiske forbindelser og deres egenskaber, og der kan ske en perspektivering af kemien.

Eleverne trænes i at læse og forstå teori, indsamle data og formulere sig selvstændigt inden for en bred faglighed. Besvarelsen bliver mest beskrivende og kan laves, uden at eleverne selvstændigt finder forklaringer eller årsagssammenhænge.

Temaet kan vælges kollektivt af klassen, eller det kan være lærerbestemt.

Projektorganiseret undervisning

Ved projektorganisering tages der udgangspunkt i et problem eller et problemområde i den virkelighed, det forekommer i. Under gennemførelsen af projektet styres udvælgelsen og arbejdet med teorier og eksperimenter af den valgte problemformulering. Kemiske teorier udvælges og gennemarbejdes i det omfang og i den rækkefølge, der er behov for det til forståelse og afdækning af problemstillingen. Indlæring af det faglige stof foregår således eksemplarisk. Det eksperimentelle program tilrettelægges, så det indgår som en integreret del af den information og dokumentation, der skal indsamles og bearbejdes. Et projekt munder ud i et produkt, hvor arbejdets resultater kan fremstilles fx som en rapport, en formidlingsopgave eller lignende. Produktkravet kan medvirke til at styre gennemførelsen af projektet.

Problemformuleringen

Problemformuleringen skal være konkret og handlingsvejledende, ligesom den skal være fagligt relevant og praktisk gennemførlig. Det kræver derfor både faglig og teoretisk-metodisk indsigt at kunne mestre problemformuleringsfasen. Ofte vil det være læreren, der, før et projekt påbegyndes, laver en overordnet planlægning, der tager højde for gennemgang af relevante faglige begreber, arbejdsmetoder, arbejdsformer og læring af relevant fagligt stof.

Projektarbejdet kan have en fast problemstilling, der udleveres af læreren.

Begrebskort kan anbefales som en arbejdsmåde til ideudvikling sammen med eleverne, da den giver eleverne mulighed for at få indflydelse på og ansvar for problemformuleringen.

Læreren kan opstille nogle kriterier for valget af projekter og for, hvordan problemformuleringer kan laves, så de bliver hensigtsmæssige i forhold til elevernes forudsætninger og evner.

Læreren må hjælpe eleverne med hensyn til muligheder og udfordringer både før og under arbejdet.

Når eleverne har opnået erfaring med at arbejde med problemorienterede projekter, kan udformningen af problemformuleringen efterhånden overlades til eleverne. Gennem arbejdet med at formulere mål og problemstillinger vil eleverne få træning i at adskille væsentligt fra uvæsentligt og få udviklet deres evne til at vurdere, hvilke kundskaber og færdigheder de har, og også hvilke behov de har, når det gælder videre læring.

Eleverne dokumenterer i samråd med læreren, at de er kvalificerede til at undersøge problemet inden for den fastsatte tid, og at der er adgang til de nødvendige ressourcer.

Læreren sikrer, at der kan foregå en proces i overensstemmelse med fagbilagets mål, så eleverne kan lære at omsætte og anvende fagets teori til løsning af den konkrete problemstilling.

Gennemførelsesfasen

Arbejdsprocessen kræver indsamling, gennemarbejdning og vurdering af information.

Valg af metode for en eventuel dataindsamling skal godkendes af læreren.

Problemstillingen analyseres og forklares, og der findes sammenhænge og årsager.

Det er hensigtsmæssigt at lægge en klar disposition for arbejdsgangen - ikke mindst når der er tale om et længere forløb, som involverer flere deltagere. Man kan med fordel lave en tidsplan og føre en logbog, der kan give et overblik over forløb og arbejdsgang.

Der er behov for status og respons i gennemførelsesfasen. Dette indebærer bl.a., at såvel elever som lærer gør status over forløbet og foretager en evaluering af arbejdsgang, metoder, materiale og evt. færdige delprodukter med henblik på at give eleverne en præcis og grundig vejledning gennem dialog. En midtvejsevaluering vil være et naturligt element i arbejdsprocessen. Her kan problemformuleringen tages op til fornyet overvejelse og evt. revision, og den endelige problemformulering kan fastlægges.

Målet med projektarbejde er at få skabt forbindelse mellem projektarbejdets proces, hvor eleverne sidder med de løse tråde og den ustrukturerede viden, og projektarbejdets produkt, hvor den røde tråd og den logiske sammenhæng helst skal fremgå.

Evalueringsfasen

Projektet afsluttes med en evaluering af produktet. Her kan der lægges vægt på, om målet med projektet er indfriet, den faglige indsigt, konklusioners bæredygtighed og evnen til at formidle resultater. Evalueringen kan ske i forbindelse med mundtlig fremlæggelse af projektet, hvor læreren og klassen fungerer som opponenter.

En vurdering af processen kan indgå som en del af evalueringen. Der kan lægges vægt på elevernes engagement, ansvarlighed og selvstændighed i forbindelse med afviklingen af projektet.

Arbejdsformer

Ved starten af et undervisningsforløb kan elevernes erfarings- og vidensgrundlag kortlægges ved hjælp af registreringsskrivning eller begrebskort. Herved kan eleverne aktivt være med til at målrette undervisningsforløbet.

I undervisningsforløbene arbejdes der eksperimentelt og teoretisk.

Det eksperimentelle arbejde kan enten være tilrettelagt induktivt, hvor eleverne opstiller generelle teorier ud fra en række eksperimentelle undersøgelser, eller deduktivt, hvor eksperimenterne udnyttes til at uddybe elevernes forståelse af kemiske teorier. Eksperimentelt arbejde er velegnet til at belyse kemiens betydning i dagligdagen.

Det eksperimentelle arbejde kan tilrettelægges, så der stilles krav om en konstruktivistisk arbejdsgang, hvor eleverne skal arbejde mere kreativt med at planlægge forsøg ud fra få anvisninger.

Det teoretiske stof kan gennemgås af læreren i faglig dialog med eleverne kombineret med forskellige former for tænkeskrivning. Gruppearbejde, hvor eleverne arbejder med studiespørgsmål og opgaver, kan med fordel indtage en fremtrædende plads i undervisningen.

Studiespørgsmål er vidensorienterede og er velegnede til at styrke indlæringen af elementære begreber og til at reproducere gennemgået stof, men de kan også have en konstruktivistisk indfaldsvinkel, der kan give anledning til faglige diskussioner, som kræver overblik og selvstændighed, fx ved at eleverne selv opsøger ny viden. Arbejdet med studiespørgsmål i grupper er velegnet til at fremme elevernes lyst og evne til at diskutere kemiske emner og til at udvikle elevernes kemiske fagsprog, så de kan udtrykke sig klart og korrekt i en faglig sammenhæng. Dette kan fx ske ved at lade eleverne give en mundtlig fremlæggelse på tværs af matrixgrupper (Det talte kemisprog; Undervisningsministeriet Gymnasieafdelingen 1998) eller ved, at de udarbejder skriftlige formidlingsopgaver.

Ved opgaveregning kan eleverne træne færdigheder. Træningsprogrammer kan være nyttige redskaber i denne sammenhæng. Opgaverne kan også have en sådan karakter, at de udvikler elevernes evne til at kombinere indlært stof og forholde sig analyserende til en problemstilling. Ved afslutningen af et undervisningsforløb er det vigtigt, at eleverne er bevidste om udbyttet af undervisningen, og især hvis undervisningsforløbet har været tematisk- eller projektorganiseret, kan der være behov for, at stoffets begrebsstruktur synliggøres, således at hovedpunkter accentueres. Udarbejdelse af begrebskort formuleret i ord, evt. med formler, kan anvendes hertil.

Eksempler på undervisningsforløb

Systematisk organiseret undervisning. Obligatorisk niveau

Redoxkemi

Klasseundervisning: Præsentation og diskussion af hverdagseksempler vedrørende emnet. Forbrændingsreaktioner.

Definition af oxidation og reduktion

Eleveksperiment (induktivt tilrettelagt, mikroskala): Eleverne placerer et udvalg af metallerne i forhold til hinanden i spændingsrækken og opskriver reaktionsskemaer.

Eleveksperiment (konstruktivistisk tilrettelagt, mikroskala): Eleverne får udleveret relevante opløsninger og tilrettelægger selv en forsøgsgang til placering af dihydrogen i spændingsrækken. Sammenligner med den faktiske placering. Tilrettelægger tillægsforsøg, hvor de, ved hjælp af databogen eller resultater fra tidligere eksperimenter, finder fældningsreaktioner eller andet, der kan dokumentere reaktioner, hvor der ikke observeres gasudvikling. Eleverne søger information om risiko- og sikkerhedsforhold samt håndtering af laboratorieaffald i forbindelse med forsøget.

Demonstrationsforsøg: Kvantitativ undersøgelse af metals reaktion med syre.

Registreringsskrivning vedrørende afstemning af reaktionsskemaer.

Klasseundervisning: Systematisk gennemgang af OT og afstemningsprocedure.

Gruppearbejde: Vekslen mellem småeksperimenter og opgaver (differentieret).

Afstemning af reaktionsskemaer for redoxreaktioner med træningsprogram.

Udarbejdelse af begrebskort.

Eleveksperiment (forsøgsvejledning, rapport): Kvantitativ bestemmelse af jern i søm.

Under forløbet arbejdes der med følgende:

  • Tilrettelæggelse og udførelse af laboratoriearbejde
  • Anvendelse af edbtræningsprogram
  • Risiko- og sikkerhedsforhold
  • Bortskaffelse af laboratorieaffald
  • Mængdeberegninger i relation til reaktionsskemaer
  • Idealgasligningen, fældningsreaktioner
  • Afstemning af reaktionsskemaer for redoxreaktioner
  • Afstemning af forbrændingsreaktioner.

Tematiseret undervisning. Obligatorisk niveau

C-vitamin

Matrixgrupper: C-vitamins historie. Nobelpriser i kemi, medicin og fysiologi i 1939. Ascorbinsyres molekylformel og strukturformel. C-vitamins sundhedsmæssige betydning. Kilder til Cvitamin.

Med udgangspunkt i udleveret basismateriale søger eleverne supplerende information til besvarelse af studiespørgsmål og til forberedelse af mundtlig fremlæggelse på tværs af grupperne.

Eleveksperiment (konstruktivistisk tilrettelagt): Påvisning af carbon i ascorbinsyre ved forbrænding og påvisning af carbondioxid med kalkvand.

Anvendelse af edb-træningsprogram: Tegning af ascorbinsyres strukturformel, overførelse til 3D. Molekylmodelbygning.

Studiespørgsmål: Polære og upolære kovalente bindinger og bindingsvinkler.

Eleveksperiment (forsøgsvejledning): Redoxtitrering af grapejuice og grapefrugt med I2 (aq).

Eleverne indhenter information om risiko- og sikkerhedsforhold, håndtering af laboratorieaffald i forbindelse med forsøget. Positivlisten.

Eleveksperiment (forsøgsvejledning, rapport): Potentiometrisk titrering til bestemmelse af ascorbinsyreindholdet i Cvitaminpiller.

Anvendelse af edb til databehandling.

Under forløbet arbejdes med følgende:

  • Indhentning af kemisk information
  • Tilrettelæggelse og udførelse af laboratoriearbejde
  • Risiko- og sikkerhedsforhold (inkl. R- og S-sætninger)
  • Kemisk tegnsprog
  • Mængdeberegninger i relation til reaktionsskemaer
  • Håndtering af laboratorieaffald, fældningsreaktion
  • Afstemning af redoxreaktion
  • Syre-basereaktioner
  • Valgfrit stof.

Projektorganiseret. Obligatorisk niveau

Grøn strategi på tekstilvirksomhed

Udfasning af klorblegemiddel ved at konvertere til blegemidlet hydrogenperoxid.

Konvertering af kemisk rensning med tetrachlorethen (perchlorethylen) til vask i vand.

Problemformulering.

Information om virksomhedens årlige forbrug af blegemiddel og rensemiddel indhentes i forbindelse med besøg på virksomheden. Information om de miljømæssige problemer og eventuelle sundhedsskadelige virkninger af de hidtidigt anvendte kemikalier og af erstatningsstofferne indsamles. Indholdet af aktivt chlor i chlorblegemidlet bestemmes ved en iodometrisk titrering, og der gennemføres eksperimenter for at undersøge, hvor koncentreret hydrogenperoxidopløsningen skal være for at give samme blegeeffekt, og den nøjagtige koncentration af denne hydrogenperoxidopløsning bestemmes ved redoxtitrering. Der foretages en gaschromatografisk analyse af rensemidlet. Inden eksperimenterne udføres, indhentes oplysninger om risiko- og sikkerhedsforhold og om håndtering af laboratorieaffald i forbindelse med forsøgene. Der udføres kvantitative beregninger i virksomhedsskala med henblik på en vurdering af den miljømæssige gevinst ved gennemførelse af den grønne strategi.

Produktet: Miljørapport, der med udgangspunkt i kvantitative undersøgelser, giver en redegørelse for de miljømæssige forbedringer.

Under forløbet arbejdes med følgende:

  • Tilrettelæggelse og udførelse af laboratoriearbejde
  • Miljømæssige forhold ved anvendelse af kemikalier
  • Risiko- og sikkerhedsforhold
  • Håndtering af laboratorieaffald
  • Kemisk tegnsprog
  • Mængdeberegninger i relation til reaktionsskemaer og på gasser
  • Afstemning af reaktionsskemaer for redoxreaktioner
  • Organiske forbindelsers anvendelse i hverdagen.

Systematisk organiseret. Mellemniveau

Kemisk ligevægt

Eleveksperiment (induktivt tilrettelagt): Der arbejdes med jern (III)thiocyanat og kompleksligevægte.

Forståelse af begrebet kemisk ligevægt og indgreb i ligevægtssystemer, så eleverne på et makroskopisk niveau kan formulere det generelle Le Chateliers princip.

Klasseundervisning: Introduktion af reaktionsbrøk og ligevægtskonstant. Gruppearbejde: Studiespørgsmål, hvor eleverne arbejder med at fortolke forsøgene på et mikroskopisk niveau ved at anvende ligevægtsloven. Matrixgrupper: Studiespørgsmål i forskydning af kemiske ligevægte. Mundtlig formidling på tværs af grupperne.

Gruppearbejde: Opgaver vedrørende ligevægtsloven for syre-basereaktioner og fældningsreaktioner.

Eleveksperiment (forsøgsvejledning, rapport): Holdene udfører spektrofotometriske målinger på methylrødt ved forskellige pH-værdier. Eleverne udarbejder selv regneark til beregning af pKs -værdi og gennemfører beregninger ud fra de målte resultater.

Eleveksperiment (konstruktivistisk tilrettelagt): Med udgangspunkt i en tidligere gennemført Mohr-titrering til bestemmelse af saltindhold skal eleverne selv tilrettelægge en forsøgsgang til bestemmelse af opløselighedsproduktet og opløseligheden af PbCl2 i demineraliseret vand og i havvand (evt. i mikroskala). Forberedelsen til forsøget inkluderer en vurdering af risiko- og sikkerhedsmomenter ved forsøget og håndtering af laboratorieaffald. Informationen hertil hentes fra relevante databaser.

Udadrettet aktivitet: Besøg på rensningsanlæg med fokus på phosphatfældning.

Gruppearbejde: Udarbejdelse af begrebskort.

Under forløbet arbejdes med følgende:

  • Anvendelse af ligevægtsloven på homogene og heterogene ligevægte
  • Forskydning af ligevægte
  • Ligevægtskonstantens temperaturafhængighed
  • Beregning af reaktionsbrøker
  • Der sammenholdes med ligevægtskonstanten
  • Ligevægtsbegrebets betydning for tekniske processer
  • Planlægning og gennemførelse af eksperimentelt arbejde
  • Risiko- og sikkerhedsforhold og håndtering af laboratorieaffald
  • Anvendelse af edb til datasøgning og databehandling
  • Uorganiske stoffers kemiske egenskaber.

Tematisk organiseret. Mellemniveau

En kemisk virksomhed

Virksomheden fremstiller pesticider. Produktionen er baseret på svovl- og phosphorforbindelser. Svovlholdigt affald ledes til et Claus-anlæg. Phosphorholdigt spildevand renses i et biologisk/kemisk rensningsanlæg.

Gruppearbejde: Studiespørgsmål vedrørende malathionproduktionen, nervegiftens virkemåde, nedbrydningen af malathion i naturen, informationssøgning efter toksikologiske data om malathion, miljølovgivningen vedrørende malathions produktion og anvendelse. Demonstrationsforsøg: Princippet i et Claus-anlæg. Reaktionen mellem dihydrogensulfid og svovldioxid.

Gruppearbejde: Principskitser over rensningsanlæg med phosphatfældning (forfældning, simultanfældning, efterfældning) udleveres sammen med grafer, der viser opløseligheden af phosphater i afhængighed af pH. Eleverne skal skriftligt redegøre for de kemiske reaktioner, der finder sted i anlæggene, og sammenligne de forskellige former for P-rensningsanlæg med henblik på en vurdering af hvilken type, der er bedst egnet til rensning af virksomhedens spildevand. Virksomhedsbesøg inkl. indsamling af rensede spildevandsprøver og virksomhedens analyseresultater.

Eleveksperiment (forsøgsvejledning, rapport): Spektrofotometrisk bestemmelse af total-P og ortho-P i spildevandet. Sammenligning med miljølovgivningen vedrørende phosphatudledning.

Eleveksperiment (konstruktivistisk tilrettelagt): Undersøgelse af effektiviteten af phosphatfældning i afhængighed af pH.

Udarbejdelse af begrebskort.

Under forløbet arbejdes med følgende:

  • Planlægning og gennemførelse af eksperimentelt arbejde
  • Risiko- og sikkerhedsforhold
  • Anvendelse af edb til informationssøgning og databehandling
  • Ligevægtsloven på heterogene ligevægte
  • Forskydning af disse
  • Beregning af reaktionsbrøker for fældningsreaktioner
  • Ligevægtsbegrebets betydning for tekniske processer
  • Uorganiske stoffers kemiske egenskaber
  • Organiske og uorganiske stoffers rolle i hverdagen og i teknologisk sammenhæng
  • Industriel fremstilling af uorganiske og organiske stoffer
  • Esterdannelse
  • Additionsreaktioner
  • Hydrolyse
  • Beskrivelse af nogle stoffers skæbne i det ydre miljæ
  • Miljølovgivningen i relation til stoffer og processer.

Projektorganiseret. Mellemniveau

Bilers udstødningsgasser

Med udgangspunkt i miljøministeriets krav til bilers udstødningsgasser ønskes en vurdering af, om montering af Pt/Rh katalysatorer er en nødvendig og tilstrækkelig løsning?

Problemformuleringen: Hvilke kemiske reaktioner sker der i forbrændingsmotoren, og hvordan afhænger forløbet af disse af lufttilførsel og temperatur. Besøg på et autoværksted, hvor der foretages målinger på bilers udstødningsgasser, og således indhente materiale om den kemiske sammensætning af udstødningsgassen før og efter passage af katalysatoren for henholdsvis en kold og en varm motor. I skolelaboratoriet gennemføres spektrofotometriske analyser af NOx indholdet i udstødningsgasserne ved at omdanne NOx til NO2- og derefter videre til et azofarvestof. Vurdering af resultaterne i forhold til autoværkstedets resultater. På basis af analyserne redegøres for de kemiske reaktioner, der finder sted i katalysatoren, og for effektiviteten af disse reaktioner. Endelig sammenholdes resultaterne med miljøministeriets krav til udstødningsgasser.

Produkt: Der skal udarbejdes en pjece, der sagligt informerer om katalysatorens miljømæssige fordele og ulemper.

Under forløbet arbejdes der med følgende:

  • Carbonhydrider
  • Forbrændingsreaktioner
  • Exoterme og endoterme reaktioner
  • Kemiske ligevægte
  • Forskydning af ligevægte
  • Ligevægtskonstantens temperaturafhængighed
  • Heterogen katalyse
  • Uorganiske stoffers kemiske egenskaber
  • Kvantitativ analyse
  • Edb til databehandling
  • Azofarvestoffer
  • Miljølovgivning.

Systematisk organiseret. Højt niveau

Syre-basekemi

Registreringsskrivning.

Eleveksperiment (induktivt tilrettelagt): Sammenhængen mellem syrestyrke og protolysegrad undersøges for et passende udvalg af syrer og ved forskellige koncentrationer af disse.

Klasseundervisning, hvor pH-beregningsformler for vandige opløsninger af forskellige kategorier af syrer og baser udledes.

Gruppearbejde: pH-målinger og pH-beregninger på et passende udvalg af vandige syre- og baseopløsninger inklusive produkter, som eleverne kender fra hverdagen.

Demonstrationsforsøg: Svensk/dansk søvand (carbonsyre/hydrogencarbonat puffer).

Tænkeskrivning: Eleverne formulerer en beskrivelse af og en forklaring på forsøget på et makroskopisk niveau.

Klasseundervisning: Pufferegenskaber demonstreres med enkle puffersystemer, og pufferligningen behandles.

Bjerrumdiagrammer introduceres.

Tænkeskrivning: Eleverne giver en forklaring på forsøget på et mikroskopisk niveau. Fælles opsamling.

Gruppearbejde: Niveaudifferentierede studiespørgsmål og opgaver vedrørende puffersystemer (typeopgaver eller konstruktivistiske fx vedrørende blodets puffersystemer).

Eleverne arbejder med et simuleringsprogram, hvor de ved indtastning af pKs -værdier og formelle koncentrationer af et bestemt udvalg af diprote organiske syrer får tegnet potentiometriske titrerkurver. Gruppearbejde: Diskussion af karakteristiske variationer i titrerkurverne. Det samme udvalg af diprote organiske syrer i vandig opløsning udleveres til eleverne. Gruppen skal identificere og koncentrationsbestemme syrerne og om muligt bestemme pKs-værdier ved hjælp af eksperimentelle titrerkurver optaget ved datafangst. Gruppen skal planlægge og udarbejde en forsøgsvejledning til kolorimetrisk titrering af en dagligvare, der netop indeholder en af de aktuelle syrer. Der udarbejdes grupperapport.

Gruppearbejde: Udarbejdelse af begrebskort. Først formuleret med ord og derefter med formler.

Under forløbet arbejdes med følgende:

  • Planlægning og gennemførelse af eksperimentelt arbejde
  • Fortolkning og bearbejdelse af måledata
  • Anvendelse af træningsprogram
  • Anvendelse af edb til dataopsamling
  • Homogene ligevægte
  • Ligevægtes forskydning
  • pH-beregning for vandige opløsninger af stærke og ikke-stærke syrer og baser
  • Pufferopløsninger
  • Amfolytopløsninger
  • Anvendelse af Bjerrumdiagrammer.

Tematisk organiseret. Højt niveau

Aspirin

Gruppearbejde: Klassen inddeles i 5 matrixgrupper, der arbejder med hver sit delemne.

Naturstoffet: Stoffets historiske anvendelse som naturmedicin. Salicylsyre fra pilebarkekstrakt ved hydrolyse og oxidation, TLC-analyse af produktet (eleveksperiment).

Det syntetisk fremstillede stof: Gennemgang af Kolbe-Schmitt reaktionen til teknisk fremstilling af salicylsyre, TLC-analyse af syntetisk fremstillet stof (eleveksperiment).

Moderne stofidentifikation ved spektroskopiske metoder (3 grupper), MS/IR/NMR: Princippet i den spektroskopiske metode beskrives. Spektre af salicylsyre hentes ved søgning på internettet. Fortolkning af spektrene.

Grupperne leverer hver sit skriftlige bidrag til en samlet redegørelse af det historiske forløb i udviklingen af et smertestillende lægemiddel. Mundtlig redegørelse på tværs af grupperne.

Gruppearbejde: Studiespørgsmål og opgaver vedrørende alkoholers, phenolers og carboxylsyrers funktionelle grupper, navngivning, egenskaber som blandbarhed, syrestyrke og esterdannelse.

Esterdannelse for salicylsyre:

Gruppearbejde: Fremstilling af methylsalicylat; "oil of wintergreen", rheumatisk middel, fremstilling af Aspirin. Med henblik på vurdering af mulige biprodukter ved synteserne anvendes edb til at konstruere 3D-modeller af de teoretisk mulige inter- og intramolekylære estere. Vurderingerne tager udgangspunkt i bindingsvinkler.

Eleveksperiment (forsøgsvejledning, rapport): Syntese og oprensning af acetylsalicylsyre, Aspirin.

Eleveksperiment (forsøgsvejledning, rapport): Kvantitativ analyse af Aspirin ved spektroskopi. Edb anvendes til databehandling. Eleverne søger information og vurderer risiko- og sikkerhedsforhold og håndtering af laboratorieaffald i forbindelse med forsøgene.

Eleveksperiment (konstruktivistisk tilrettelagt): Undersøgelse af i hvilket omfang acetylsalicylsyre hydrolyseres i mavesækken.

Gruppearbejde: Informationssøgning efter Aspirins toksikologiske og farmakologiske data, der beskriver hydrolyse af acetylsalicylsyre i blodet. Undersøgelse af reaktionsorden, halveringstid og fordelingsvolumen.

Under forløbet arbejdes med følgende:

  • Planlægning og gennemførelse af eksperimentelt arbejde
  • Risiko- og sikkerhedsforhold
  • Tolkning og bearbejdelse af måledata
  • Anvendelse af edb til datasøgning og databehandling
  • Reaktionsorden og reaktionskinetik
  • Phenoler
  • Carboxylsyrer
  • Estere
  • Kondensation
  • Hydrolyse
  • Organiske stoffers rolle i hverdagen
  • Industriel fremstilling af organisk stof.

Projektorganiseret. Højt niveau

Fedtstoffer

I et kantinekøkken overvejer man, om man skal anvende flydende solsikkeolie eller en hærdet solsikkeolie til stegning. Man ønsker derfor en sammenligning af fedtstofferne med henblik på en sundhedsmæssig vurdering.

Problemformuleringen:

Information om fedtstoffers kemiske opbygning og de kendetal, der bruges til at karakterisere et fedtstof, indhentes og sættes i relation til sundhedsmæssige aspekter. Der foretages en gaschromatografisk analyse af fedtsyresammensætningen i flydende solsikkeolie. Derefter gennemføres en katalytisk hærdning af solsikkeolie i mikroskala, fedtsyresammensætningen i det hærdede produkt analyseres gaschromatografisk. Fedtsyresammensætningen i solsikkemargarine bestemmes ligeledes. De tre fedtstoffer benyttes til gentagne stegninger ved høj temperatur, og det undersøges, om der kan påvises ændringer i fedtsyresammensætningen. Peroxidtallet for fedtstofferne bestemmes, og information om de kemiske omdannelser, der kan finde sted i fedtstoffer ved høje temperaturer, opsøges. Den biokemiske nedbrydning af mættede og umættede fedtstoffer inddrages, og der opstilles et ATP-energi-regnskab for mættede og umættede fedtsyrer. I forbindelse med forberedelse af de eksperimentelle undersøgelser søges information om risiko- og sikkerhedsforhold ved eksperimenterne og håndtering af laboratorieaffaldet.

Med udgangspunkt i de eksperimentelle undersøgelser og den teoretiske viden, der er opnået, sammenlignes fedtstoffernes egnethed til stegning ud fra sundhedsmæssige aspekter.

Produkt: En rapport, som sagligt informerer om problemstillingen. Rapporten skal kunne forstås af kantinebestyreren.

Under forløbet arbejdes med følgende:

  • Planlægning og gennemførelse af eksperimentelt arbejde med både almindeligt laboratorieudstyr og moderne analyseapparatur
  • Risiko- og sikkerhedsforhold
  • Håndtering af laboratorieaffald
  • Tolkning og bearbejdning af måledata
  • Edb til datasøgning
  • Datafangst og databehandling
  • Fedtstoffer
  • Estere
  • Carboxylsyrer
  • Oxidation
  • Addition
  • Elimination
  • Kondensation
  • Hydrolyse
  • Organiske stoffers rolle i hverdagen
  • Industriel fremstilling af organiske stoffer
  • Bioorganisk kemi.

Systematisk organiseret. Sproglig mellemniveau

Carbonhydrider

Registreringsskrivning.

Klasseundervisning: Systematisk inddeling i alkaner, alkener, alkyner og arener introduceres. IUPAC nomenklatur for carbonhydrider introduceres.

Gruppearbejde: Studiespørgsmål og opgaver vedrørende strukturformler, bindingsvinkler og isomeri, navngivning.

Træningsprogrammer og molekylbyggesæt integreres i arbejdet. Eleveksperiment (forsøgsvejledning): Gaschromatografisk analyse af benzin.

Gruppearbejde (grupperne gennemfører eksperimenter med hver sit carbonhydrid, arbejdet tilrettelægges induktivt). Carbonhydriders egenskaber: Blandbarhed, forbrænding, substitution og addition. Grupperne demonstrerer og forklarer eksperimentelt for klassen på såvel et makroskopisk som et mikroskopisk niveau. Reaktionsskemaer inddrages. Ukendte carbonhydridprøver, dog med et kendt antal C-atomer i carbonhydriderne, udleveres, og eleverne tilrettelægger, med udgangspunkt i de demonstrerede eksperimenter, et eksperimentelt program til at klassificere prøverne og gennemfører eksperimenterne. Demonstrationsforsøg: Fremstilling og forbrænding af ethyn og addition af chlor til ethyn

Eleveksperiment (forsøgsvejledning, rapport): Bestemmelse af indholdet af umættede carbonhydrider i flaskegas ved addition af dibrom og iodometrisk titrering. Eleverne søger selv information om sikkerheds og risikoforhold samt håndtering af laboratorieaffald.

Gruppearbejde: Udarbejdelse af begrebskort.

Under forløbet arbejdes med følgende:

  • Planlægning og gennemførelse af eksperimentelt arbejde
  • Risiko- og sikkerhedsforhold og håndtering af laboratorieaffald
  • Blandbarhed
  • Redoxreaktioner
  • Afstemning af redoxreaktioner
  • Mængdeberegninger
  • Carbonhydrider
  • Grundig viden om molekylstruktur
  • Egenskaber
  • Navngivning
  • Halogenerede carbonhydrider
  • Organiske stoffers rolle i hverdagen og teknologisk sammenhæng.

Tematisk organiseret. Sproglig mellemniveau

Vin

Matrixgruppearbejde: Eleverne søger information om, hvilke organiske syrer der findes i vine, og om disse syrers styrkekonstanter, strukturformler og protolyseligevægte. Hver gruppe får udleveret en af disse syrer i vandig opløsning og optegner en potentiometrisk titrerkurve ved datafangst. Koncentrationsbestemmer syreopløsningen og beregner teoretisk pH-værdi i start og i ækvivalenspunkt. Der udarbejdes gruppedeljournal. Eleverne redegør mundtligt for hver sin titrerkurve på tværs af grupperne.

Eleveksperiment (konstruktivistisk tilrettelagt): Med udgangspunkt i gruppearbejdet tilrettelægges et forsøg til kolorimetrisk bestemmelse af en vins totale indhold af organiske syregrupper. Sammenligning med potentiometrisk titrerkurve for vinen.

Eleveksperiment (konstruktivistisk tilrettelagt): Kvalitative tests af vinen for Fe2 + og Cu2 + . Fe2 + påvises fx ved oxidation med hydrogenperoxid og efterfølgende kompleksdannelse med thiocyanat. Cu2 + påvises fx ved fældning med sulfidion. Beregning af opløselighedsligevægt.

Alkoholer i vinen: Struktur, navngivning og toksikologiske data. Anvendelse af træningsprogrammer og søgning i databaser.

Eleveksperiment (forsøgsvejledning, rapport): Kvantitativ bestemmelse af ethanolindholdet i vin ved destillation, oxidation og redoxtitrering. Eleverne søger selv information om risiko- og sikkerhedsforhold og håndtering af laboratorieaffald i forbindelse med eksperimentet.

Eleveksperiment (forsøgsvejledning, rapport): Kvantitativ bestemmelse af SO2 -indholdet i vin. Resultatet sammenholdes med Positivlistens angivelser.

Under forløbet arbejdes med følgende:

  • Planlægning og gennemførelse af eksperimentelt arbejde
  • Risiko- og sikkerhedsforhold
  • Bortskaffelse af kemikalier
  • Anvendelse af edb til datasøgning og dataopsamling
  • Redoxreaktioner
  • Fældningsreaktioner
  • Afstemning af reaktionsskemaer
  • Mængdeberegninger
  • Reaktionsbrøk sammenholdt med ligevægtskonstant for fældningsreaktion
  • pH-beregninger for svage syrer og baser
  • Alkoholer
  • Carboxylsyrer
  • Organiske og uorganiske stoffers kemiske egenskaber og rolle i hverdagen.

Projektorganiseret. Sproglig mellemniveau

Mælk

Der ønskes fremstillet en varedeklaration for en ubehandlet komælksprøve med henblik på sammenligning med mejeriprodukter.

Problemformulering.

Den kemiske opbygning og egenskaber for de kulhydrat-, protein- og fedtmolekyler, der findes i mælk bestemmes. Laktoseindholdet i mælk bestemmes ved fældning med Fehlings væske, proteinindholdet bestemmes ved Kjeldahl-analyse. Fedtindholdet bestemmes ved Gerbers metode. Mælken kærnes til smør, og der laves en jodtalsbestemmelse på fedtstoffet. Som forberedelse til eksperimenterne søges information om risiko- og sikkerhedsforhold og håndtering af laboratorieaffald i elektroniske databaser.

Et besøg aflægges på et økologisk og et traditionelt mejeri med henblik på at undersøge, hvad der sker med mælken, inden den sendes ud til forbrugerne.

Produktet: En artikel der beskriver den ubehandlede komælks kemiske sammensætning og redegør for forskelle i behandling af økologisk og ikke-økologisk mælk.

Under forløbet arbejdes der med følgende:

  • Planlægning og gennemførelse af eksperimentelt arbejde
  • Risiko- og sikkerhedsforhold
  • Håndtering af laboratorieaffald
  • Edb til datasøgning
  • Redoxreaktioner og afstemning med OT
  • Mængdeberegninger i relation til reaktionsskemaer
  • Grundig viden om carbohydrater
  • Fedtstoffer og proteiner (valgfrit) med hensyn til molekylstruktur og egenskaber samt navngivning
  • Addition
  • Organiske stoffers rolle i hverdagen og i teknologiske sammenhænge
  • Uorganiske stoffers kemiske egenskaber.

 


Denne side indgår i publikationen "Projektarbejde i kemi" som kapitel 2 af 17
© Undervisningsministeriet 2001

 Forrige kapitel Forsiden  Næste kapitel
Til sidens top